Thehladilni sušilnik zrakaje oprema za sušenje stisnjenega zraka, ki uporablja fizikalna načela za zamrzovanje vlage v stisnjenem zraku pod rosiščem, jo kondenzira v tekočo vodo iz stisnjenega zraka in jo izpusti. Teoretično je lahko temperatura rosišča blizu 0 stopinj, saj je omejena z lediščem vode. V praksi lahko temperatura rosišča dobrega liofilizatorja doseže do 10 stopinj.
Glede na razliko med toplotnimi izmenjevalnikihladilni sušilniki zrakaTrenutno sta na trgu dve vrsti sušilnikov zraka s cevno-rebrnimi toplotnimi izmenjevalniki in ploščnimi toplotnimi izmenjevalniki (imenovanimi ploščni izmenjevalniki). Zaradi svoje zrele tehnologije, kompaktne strukture, visoke toplotne učinkovitosti in brez sekundarnega onesnaževanja so sušilniki zraka z grelnikom postali glavni del trga sušilnikov zraka. Vendar pa ima stari cevno-rebrni toplotni izmenjevalnik veliko pomanjkljivosti pri zasnovi in uporabi. Glavne značilnosti delovanja so naslednje:
1. Ogromna količina:
Cevasto-rebrasti toplotni izmenjevalec ima običajno vodoravno valjasto strukturo. Da bi se prilagodil obliki toplotnega izmenjevalnika, lahko celotna zasnova hladilno-sušilnega stroja sledi le mehanizmu toplotnega izmenjevalnika. Zato je celoten stroj zajeten, notranji prostor pa je relativno prazen. Zlasti pri srednje velikih in velikih napravah je 2/3 prostora v notranjosti celotnega stroja odveč, kar povzroča nepotrebno izgubo prostora.
2. Enotna struktura:
Cevni toplotni izmenjevalnik ima običajno zasnovo ena proti ena, kar pomeni, da ustrezen sušilnik zraka z ustrezno predelovalno zmogljivostjo ustreza ustreznemu toplotnemu izmenjevalniku z zmogljivostjo predelave, kar omejuje proizvodni proces in ga ni mogoče fleksibilno uporabljati v kombinaciji. Obstajajo načini uporabe istega toplotnega izmenjevalnika za oblikovanje sušilnikov zraka z različnimi predelovalnimi zmogljivostmi, kar bo neizogibno vodilo do povečanja zalog surovin.
3. Povprečna učinkovitost izmenjave toplote
Učinkovitost prenosa toplote cevno-rebrastega toplotnega izmenjevalnika je običajno približno 85 %, zato je treba doseči idealen učinek prenosa toplote. Zasnova celotnega hladilnega sistema se mora na podlagi izračuna potrebne hladilne zmogljivosti povečati za več kot 15 %, s čimer se povečajo stroški sistema in poraba energije.
4. Zračni mehurčki v cevno-rebrnem toplotnem izmenjevalniku
Kvadratna struktura reber in krožna lupina cevno-rebrnega toplotnega izmenjevalnika puščata v vsakem kanalu prostor brez izmenjave toplote, kar povzroča mehurčke zraka. Pregrade uparjalnika omogočajo, da del stisnjenega zraka uide brez izmenjave toplote. To omejuje rosišče nastalega plina, povečanje hladilne zmogljivosti pa težave ne reši v celoti. Zato je tlačno rosišče cevno-rebrnega liofilizatorja običajno nad 10 °C in ne more doseči optimalnih 2 °C.
5. Slaba odpornost proti koroziji
Cevni toplotni izmenjevalniki so običajno izdelani iz bakrenih cevi in aluminijastih reber, ciljni medij pa je navaden stisnjen plin in nerjaveč plin. Pri uporabi v posebnih primerih, kot so hladilni sušilniki za plovila, posebni stroji za hlajenje in sušenje plinov itd., so nagnjeni k koroziji, kar močno skrajša življenjsko dobo ali pa jih sploh ni mogoče uporabljati.
Glede na značilnosti zgoraj omenjenega cevno-rebrnega toplotnega izmenjevalnika lahko ploščni toplotni izmenjevalec nadomesti te pomanjkljivosti. Podroben opis je naslednji:
1. Kompaktna struktura in majhna velikost
Ploščni toplotni izmenjevalec ima kvadratno strukturo in zavzame majhen prostor. Prilagodljivo ga je mogoče kombinirati s hladilnimi komponentami v opremi brez prekomerne porabe prostora.
2. Model je prilagodljiv in spremenljiv
Ploščni toplotni izmenjevalec je mogoče sestaviti modularno, kar pomeni, da ga je mogoče združiti v zahtevano predelovalno zmogljivost na način 1+1=2, zaradi česar je zasnova celotnega stroja prilagodljiva in spremenljiva ter omogoča učinkovitejši nadzor nad zalogami surovin.
3. Visoka učinkovitost izmenjave toplote
Pretočni kanal ploščnega toplotnega izmenjevalnika je majhen, rebra plošče so valovite oblike, spremembe prečnega prereza pa so zapletene. Majhna plošča lahko doseže večjo površino za izmenjavo toplote, smer in pretok tekočine pa se nenehno spreminjata, kar poveča pretok tekočine. Zaradi motenj lahko doseže turbulenten tok že pri zelo majhnem pretoku. V cevnem toplotnem izmenjevalniku s lupino in cevjo tečeta obe tekočini na strani cevi oziroma na strani lupine. Na splošno je pretok prečen, logaritemski korekcijski koeficient povprečne temperaturne razlike pa je majhen. Ploščni toplotni izmenjevalniki večinoma tečejo sotočno ali protitočno, korekcijski koeficient pa je običajno približno 0,95. Poleg tega je pretok hladne in vroče tekočine v ploščnem toplotnem izmenjevalniku vzporeden s površino za izmenjavo toplote brez obvodnega toka, zaradi česar je temperaturna razlika na koncu toplotnega izmenjevalnika majhna in je lahko nižja od 1 °C. Zato je lahko rosišče hladilnega sušilnika s ploščnim toplotnim izmenjevalnikom nizke do 2 °C.
4. Ni mrtvega kota izmenjave toplote, v bistvu dosežemo 100-odstotno izmenjavo toplote
Zaradi edinstvenega mehanizma ploščni toplotni izmenjevalec omogoča, da se medij za izmenjavo toplote popolnoma stika s površino plošče brez mrtvih kotov pri izmenjavi toplote, brez odtočnih lukenj in brez uhajanja zraka. Zato lahko stisnjen zrak doseže 100-odstotno izmenjavo toplote. Zagotavlja stabilnost rosišča končnega izdelka.
5. Dobra odpornost proti koroziji
Ploščni toplotni izmenjevalnik je izdelan iz aluminijeve zlitine ali nerjavečega jekla, ki ima dobro odpornost proti koroziji in preprečuje sekundarno onesnaženje stisnjenega zraka. Zato ga je mogoče prilagoditi različnim posebnim priložnostim, vključno z ladjami s korozivnimi plini, kemično industrijo, pa tudi strožjimi zahtevami živilske in farmacevtske industrije.
Z združevanjem zgornjih značilnosti ima ploščni toplotni izmenjevalec nepremostljive prednosti cevnega in rebrastega toplotnega izmenjevalnika. V primerjavi s cevnim in rebrastim toplotnim izmenjevalnikom lahko ploščni toplotni izmenjevalec prihrani 30 % pri enaki predelovalni zmogljivosti. Posledično se lahko konfiguracija hladilnega sistema celotnega stroja zmanjša za 30 %, poraba energije pa se lahko zmanjša za več kot 30 %. Prav tako se lahko prostornina celotnega stroja zmanjša za več kot 30 %.
Najnovejši prikaz hladilnega sušilnika zraka z menjavo plošč s frekvenčno pretvorbo
Čas objave: 15. maj 2023
