Bộ trao đổi nhiệt có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát nhiệt độ chất lỏng trong các ngành công nghiệp như chế biến thực phẩm, đồ uống, bia, dược phẩm, công nghệ sinh học và chăm sóc cá nhân. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cách bộ trao đổi nhiệt hoạt động trong quá trình làm sạch tại chỗ (CIP) và sự quan trọng của việc vệ sinh và bảo dưỡng bộ trao đổi nhiệt.
Cách trao đổi nhiệt hoạt động trong quá trình làm sạch tại chỗ
Quá trình làm sạch tại chỗ (CIP) là phương pháp làm sạch bề mặt bên trong của đường ống, bình chứa, thiết bị xử lý, bộ lọc và phụ kiện mà không cần tháo rời. CIP giúp tiết kiệm thời gian và công sức so với việc làm sạch thủ công, đồng thời giảm nguy cơ phơi nhiễm hóa chất cho người vận hành.
Hệ thống sưởi ấm cho CIP được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ của nước và chất tẩy rửa. Có hai kỹ thuật chính để gia nhiệt trong CIP:
- Tiếp xúc gián tiếp với hơi nước qua các bộ trao đổi nhiệt dạng tấm và khung: Hơi nước truyền nhiệt qua các tấm hoặc ống kim loại mà không tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng CIP.
- Tiếp xúc trực tiếp hơi nước với chất lỏng CIP thông qua phun hơi nước: Hơi nước được phun trực tiếp vào chất lỏng CIP để truyền nhiệt.
Bởi vì chi phí phun hơi trực tiếp tương đối cao, nên các bộ trao đổi nhiệt dạng tấm và khung tiếp xúc gián tiếp thường được ưa chuộng hơn trong các hệ thống CIP.
Các loại thiết bị trao đổi nhiệt dùng trong CIP
Các bộ trao đổi nhiệt dùng trong CIP có nhiều thiết kế khác nhau để đáp ứng các yêu cầu về công suất và áp suất. Hai loại phổ biến là bộ trao đổi nhiệt dạng tấm và khung và bộ trao đổi nhiệt dạng vỏ và ống.
-
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm và khung: Thích hợp với yêu cầu áp suất hơi tương đối thấp, các bộ trao đổi nhiệt này hiệu quả và giá cả khiêm tốn. Chúng có thể được điều chỉnh bằng cách thêm hoặc bớt tấm.
-
Bộ trao đổi nhiệt dạng vỏ và ống: Đơn giản và ít bảo trì, phù hợp với nhiều hệ thống CIP. Tuy nhiên, chúng có thể yêu cầu áp suất và thể tích hơi nước cao hơn để đạt nhiệt độ mong muốn nhanh chóng.
Cách bộ trao đổi nhiệt tấm và khung hoạt động
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm và khung được sử dụng để tăng hoặc giảm nhiệt độ chất lỏng trong các hệ thống xử lý sử dụng nước hoặc hơi nước. Thiết kế này giúp truyền nhiệt từ chất lỏng này sang chất lỏng khác mà không có sự trộn lẫn giữa chúng.
Các tấm hoặc ống trao đổi nhiệt có hai đường dẫn chất lỏng xen kẽ ngăn không cho chất lỏng trộn lẫn. Cấu trúc gấp của tấm giúp ngăn ngừa sự bám bẩn bởi các khoáng chất, protein và các chất lỏng được xử lý khác.
Các kỹ sư tính toán số lượng tấm trong khung dựa trên tốc độ dòng chảy của hệ thống, tính chất vật lý của chất lỏng và yêu cầu về nhiệt độ.
Phun hơi liên hệ trực tiếp cho CIP
Phun hơi nước trực tiếp là phương pháp gia nhiệt trong các ứng dụng làm sạch CIP. Phương pháp này có nhiều lợi ích như kiểm soát nhiệt độ chính xác, giảm tiêu thụ năng lượng và chi phí bảo trì thấp hơn so với phương pháp tiếp xúc gián tiếp.
Mặc dù phương pháp phun hơi nước trực tiếp mang lại hiệu suất nhiệt 100%, nhưng chi phí thiết bị cao hơn đáng kể so với phương pháp tiếp xúc gián tiếp. Tuy nhiên, hệ thống phun hơi nước trực tiếp thường nhỏ gọn hơn, truyền nhiệt nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng.
Tìm hiểu về điều chế nhiệt
Để đạt hiệu quả làm sạch và kết quả nhất quán, hệ thống CIP sử dụng bộ gia nhiệt hơi nước để điều chỉnh các biến số xử lý. Có hai loại điều chế phổ biến: điều chế bên ngoài và điều chế nội bộ.
-
Điều chế bên ngoài: Van điều khiển áp suất hơi nước được sử dụng để điều chỉnh lượng hơi nước đưa vào quy trình CIP. Điều chế này có thể gây ra hiện tượng rung động và không hiệu quả về năng lượng.
-
Điều chế nội bộ: Luồng hơi nước được điều khiển bởi cụm nút thân bên trong thiết bị gia nhiệt. Điều chế này giữ áp suất và vận tốc hơi nước ổn định và loại bỏ hiện tượng tắc nghẽn và tích tụ cặn.
Vệ sinh bộ trao đổi nhiệt
Sự bám bẩn trên bộ trao đổi nhiệt từ các khoáng chất và cặn protein có thể ảnh hưởng đến hiệu suất truyền nhiệt và chi phí vận hành. CIP là một phương pháp hiệu quả để loại bỏ tắc nghẽn và tẩy cặn thiết bị trong khi khôi phục hiệu suất ban đầu.
Vệ sinh bộ trao đổi nhiệt đòi hỏi tốc độ dòng CIP lớn hơn tốc độ dòng quy trình để đảm bảo làm sạch đáp ứng các yêu cầu. Một số hệ thống còn yêu cầu dòng chảy ngược để loại bỏ cặn đặc biệt khó khăn trong thiết bị. Trong quá trình vệ sinh, tuân thủ các khuyến nghị của nhà sản xuất về CIP là quan trọng.
Đội ngũ nhân viên chuyên nghiệp của chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn sản phẩm với chất lượng cao, dịch vụ tận tâm, giao hàng nhanh chóng và giá cả cạnh tranh. Chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ vệ sinh, bảo dưỡng, thay tấm và gasket cho bộ trao đổi nhiệt tại nhà máy.
Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để biết thêm thông tin về các sản phẩm và dịch vụ của chúng tôi:
- Địa chỉ: 118/48/33 Đường Liên khu 5-6, Phường Bình Hưng Hòa B, Quận Bình Tân, TP. Hồ Chí Minh
- Email: [email protected]
- Điện thoại: 0938343118 - 0909930075
Hình ảnh minh họa
