Trang chủ/Kỹ thuật/HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT

ỨNG DỤNG BỘ TRAO ĐỔI NHIỆT DẠNG TẤM (PHE) HỆ THỐNG SẢN XUẤT THỰC PHẨM

Thứ ba, Ngày 28/07/2026

Ngành chế biến thực phẩm các sản phẩm từ sữa như: sữa, sữa chua, kem và kem lạnh, bia và các sản phẩm chưng cất như mạch nha, bia, rượu vang và rượu mạnh, đồ uống như: nước ép, nước giải khát có ga, trà và cà phê, và trái cây và rau củ chế biến như: bột nhuyễn, bột nhão, nước sốt và mứt. Trong đó, trong quá trình sản xuất thanh trùng có lẽ là một trong những quy trình quan trọng. Các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm có thể bị vô hiệu bằng cách áp dụng nhiệt ở nhiệt độ dưới điểm sôi, phương pháp này áp dụng phổ biến hiệu quả trong việc bảo quản sữa cũng như các loại thực phẩm.

Nguyên lý thanh trùng về cơ bản gia nhiệt lưu chất đến một nhiệt độ nhất định trong một khoảng thời gian nhất định mà không cho phép tái nhiễm khuẩn trong quá trình xử lý nhiệt. Việc kiểm soát quá trình này rất quan trọng đối với cả hiệu quả thanh trùng (duy trì khía cạnh sức khỏe cộng đồng) và chất lượng của sản phẩm cuối cùng (hương vị, mùi thơm, kết cấu, v.v.). Mức độ bất hoạt của vi sinh vật gây bệnh phụ thuộc vào sự kết hợp giữa nhiệt độ và thời gian giữ nhiệt, và cần được kiểm soát chặt chẽ.

Ví dụ: quá trình thanh trùng sữa, sữa phải được giữ ở nhiệt độ 72°C trong thời gian không dưới 16 giây. Phương pháp thanh trùng liên tục được xem là phương pháp phổ biến nhất, trong đó PHE (bộ gia nhiệt dạng tấm) được sử dụng rộng rãi. Sơ đồ quy trình điển hình được thể hiện trong Hình, trong đó sử dụng một PHE lớn gồm ba ngăn với các khung chia. Sữa thô lạnh ở nhiệt độ khoảng 5°C được cấp từ bồn vào phần tái sinh tảng nhiệt, thu hồi của PHE (khối giữa). Sữa được làm ấm đến ∼ 55 đến 68°C bằng cách trao đổi nhiệt với dòng sữa thanh trùng nóng từ khối bên phải. Sau đó, sữa thô ấm được làm nóng liên tục đến ít nhất 72°C ở phần bên phải của bộ trao đổi nhiệt bằng hơi nước chân không hoặc nước nóng. Sữa ở nhiệt độ thanh trùng, sau đó đi qua ống lưu trú với thời gian lưu trú ít nhất là 16 giây. Sau đó, sữa đã được thanh trùng sẽ chảy qua bộ phận tái sinh (phần giữa), nơi sữa sẽ truyền nhiệt cho sữa thô đầu vào và được làm lạnh xuống khoảng 32–9°C. Cuối cùng, sữa sẽ đi qua bộ phận làm mát của bộ trao đổi nhiệt (khối bên trái), sữa sẽ được làm lạnh xuống 5°C hoặc thấp hơn bằng nước lạnh, và sau đó sẵn sàng để đóng gói.

PHE được sử dụng rộng rãi để thanh trùng sữa. từ các yếu tố nổi bật như: (1) PHE có thể dễ dàng mở và vệ sinh kỹ lưỡng, và với các tấm được làm bằng thép không gỉ, đảm bảo duy trì các yêu cầu vệ sinh rất nghiêm ngặt và (2) hệ số truyền nhiệt cao được tạo bởi các rãnh liền tấm gợn sóng của chúng cho phép chênh lệch nhiệt độ vận hành rất gần nhau (thấp đến 1°C). Ngoài ra, vì ba bộ phận có thể được lắp ráp thành một PHE, nên bộ trao đổi nhiệt tổng thể rất nhỏ gọn, do đó giúp giảm đáng kể yêu cầu về không gian lắp đặt cũng như lợi thế về chi phí đầu tư so với các loại bộ trao đổi nhiệt khác.

Thanh trùng cũng được yêu cầu trong nhiều loại chế biến thực phẩm và đồ uống, bao gồm nước ép trái cây, sốt cà chua, kem lạnh, váng sữa, kem, bia, rượu vang, v.v., và PHE ngày càng được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các hệ thống. Ngoài ra, ngày nay PHE còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực chế biến thực phẩm khác. Ví dụ điển hình là gia nhiệt và làm mát trong quá trình xử lý và lên men, sấy khô, pha trộn, đông lạnh, khử trùng, cũng như chuyển pha (đun sôi/hóa hơi) trong nấu ăn, tạo hình dạng sệt, kết tinh và trùng hợp.

Sản phẩm

KỸ THUẬT

Bài viết liên quan

Ưu tiên sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm

Ưu tiên sử dụng bộ trao đổi nhiệt dạng tấm vì chúng mang lại hiệu suất nhiệt cao hơn đến năm lần, có thiết kế nhỏ gọn giúp tiết kiệm diện tích và chi phí vòng đời thấp hơn so với các giải pháp truyền thống. Thiết kế dạng gợn sóng của chúng tạo ra dòng chảy rối, giúp tối đa hóa quá trình truyền nhiệt ngay cả ở lưu lượng thấp.
ỨNG DỤNG BỘ TRAO ĐỔI NHIỆT CF Ở HỆ THỐNG DẦU THỦY LỰC

Trong quá trình làm việc không ngừng của máy móc, dầu thủy lực đảm bảo hệ thống máy móc hoạt động cơ học hiệu quả, nhiệt độ, độ nhớt dầu thủy lực cần ổn định để đảm bảo hiệu suất làm việc của thiết bị. Trong quá trình làm việc dầu thủy lực tuần hoàn hấp thụ năng lượng nhiệt tỏa ra từ cơ cấu máy móc, nhiệt độ dầu tăng, độ nhớt giảm làm giảm hiệu suất bôi trơn, hiệu suất giảm gia tốc giảm, giảm hiệu suất cơ học của máy móc. Bộ trao đổi nhiệt đóng vai trò thiết yếu sử dụng làm mát, ổn định nhiệt, độ nhớt độ dầu thủy lực, đảm bảo hiệu suất làm việc của máy móc. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm CF được thiết kế với hiệu suất truyền năng lượng nhiệt tối đa, thiết kế tùy chỉnh các tấm theo mỗi nhu cầu ứng dụng, đa năng và hiệu suất trao đổi năng lượng nhiệt cao, trở thành giải pháp được cân nhắc cho nhiều ứng dụng.
BỘ TRAO ĐỔI DẠNG TẤM

TL Plus cung cấp nhiều loại bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có gioăng kết cấu bền vững, tối ưu với thiết kế khung nhỏ gọn và tiết kiệm năng lượng. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm phù hợp với các ngành ngành công nghiệp và nhiều ứng dụng khác nhau từ gia nhiệt, làm mát mát và thu hồi nhiệt đến ngưng tụ và bay hơi. Thiết kế của các tấm gợn sóng tối ưu hóa khả năng truyền nhiệt, diện tích bề mặt lớn nhưng nhỏ gọn để nhiệt độ có thể được truyền từ lưu chất lỏng hoặc khí này sang lưu chất lỏng hoặc khí khác. Các tấm được thiết kế theo xương cá gợn sóng, tạo ra dòng chảy rối lý tưởng và tùy thuộc vào sụt áp của mỗi ứng dụng. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm thiết kế phân phối dòng chảy được tối ưu hóa, giảm tình trạng bám bẩn và các vùng nhiệt độ không đồng đều, duy trì mức hiệu suất cao theo thời gian mà không bị mất năng lượng không cần thiết, chi phí bảo trì hoặc dừng đột ngột. Các tấm được thiết kế tối ưu độ sâu ép, góc hình chữ V và nhiều hình dạng gợn sóng khác nhau, tất cả đều được thiết kế và lựa chọn cẩn thận để đạt hiệu suất tối ưu - tùy thuộc vào ứng dụng, mỗi dòng sản phẩm có các tính năng tấm riêng. Lợi ích đặc biệt từ công nghệ của chúng tôi: Thời gian hoàn vốn đầu tư ngắn. Hiệu suất trao đổi nhiệt cao Thiết kế nhỏ gọn và lắp đặt đơn giản Mỗi bộ trao đổi nhiệt được thiết kế riêng cho tải nhiệt, lưu lượng và giới hạn giảm áp suất của ứng dụng cụ thể. Các giải pháp hiệu quả năng lượng có khả năng bảo vệ môi trường và tạo ra các giải pháp xanh hơn. Thông số kỹ thuật: Kết nối từ DN25 đến DN400 (tiêu chuẩn thiết kế PED 2014/68/EU (EN13445) và ASME sec VIII, Div. 1) Vật liệu tấm: AISI 304/316, titan, SMO. Các vật liệu khác có sẵn theo yêu cầu Vật liệu gioăng: EPDM, NBR và Viton. Chiều cao tấm lên đến 3,5 m Lưu lượng lên đến 7200 m³/giờ (31.700 gpm) Áp suất làm việc lên đến 25 bar (363 psi) Ứng dụng: Ngành công nghiệp HVAC như các giải pháp làm mát sử dụng nước ngầm và nước biển, các giải pháp gia nhiệt sử dụng năng lượng mặt trời năng lượng hơi bão hòa hay các nguôn năng lượng hiện hữu đang có. Ngành công nghiệp hàng hải/ngoài khơi như làm mát dầu bôi trơn và trung tâm Ngành công nghiệp sữa/thực phẩm/đồ uống như thanh trùng, thu hồi nhiệt và các nhiệm vụ đòi hỏi xử lý nhẹ nhàng Ngành công nghiệp đường Ngành công nghiệp khí sinh học Ngành công nghiệp bột giấy và giấy Ngành công nghiệp nặng Ngành công nghiệp khai khoáng Ngành công nghiệp hóa dầu Ngành công nghiệp hóa chất như thu hồi nhiệt thải từ nước ngưng tụ
CÔNG THỨC TÍNH TRAO ĐỔI NHIỆT

Công thức tính trao đổi nhiệt của lưu chất: Q (kJ): Lượng nhiệt trao đổi = m (kg): Khối lượng x Cp(kJ/kg°C): Nhiệt dung riêng x ∆T(°C): Nhiệt độ chênh lệch
SO SÁNH BỘ TRAO ĐỔI NHIỆT DẠNG TẤM - GIOĂNG VÀ DẠNG ỐNG CHÙM

So sánh ưu - nhược điểm của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm – gioăng và dạng ống chùm Mô tả Bộ trao đổi nhiệt tấm PHE Bộ trao đổi nhiệt ống chùm Nhiệt độ tiếp cận ΔT ∼1°C ∼5°C Nhiều lưu chất Có thể Không thể Kết nối đường ống Một hướng Một vài hướng Tỷ lệ truyền nhiệt ∼1 - 4 1 Áp suất làm việc Giới hạn 25 bar Cao Nhiệt độ làm việc Giới hạn 180°C Cao Tỷ lệ trọng lượng vận hành 1 ∼1 - 8 Khối lượng giữ lại Thấp Cao Tỷ lệ không gian 1 ∼2 - 5 Hàn Không hàn Có hàn Độ nhạy với rung động Không nhạy cảm Nhạy cảm Gioăng làm kín Trên mỗi tấm Trên mỗi nắp Phát hiện rò rỉ Dễ dàng phát hiện Khó phát hiện Tiếp cận để kiểm tra Ở mỗi bên của tấm Giới hạn Thời gian tháo rời ∼15 phút ∼60 – 90 phút Sửa chữa Dễ dàng thay thế tấm và gioăng Yêu cầu bịt ống = giảm công suất Thay đổi quy công suất truyền nhiệt nhiệt Dễ dàng thực hiện bằng cách thêm hoặc bớt tấm Khó thực hiện Tỷ lệ bám bẩn ∼0.1 – 0.25 1