Origjina e Shkëmbyesve të Nxehtësisë me Sipërfaqe të Gërvishtura

Origjina e Shkëmbyesve të Nxehtësisë me Sipërfaqe të Gërvishtura

Origjina dhe zhvillimi i shkëmbyesve të nxehtësisë me sipërfaqe të gërryer mund të gjurmohen që nga fillimi i shekullit të 20-të. Krijimi i tyre nuk ishte një sukses brenda natës, por më tepër një përgjigje ndaj kufizimeve të natyrshme të shkëmbyesve tradicionalë të nxehtësisë kur kanë të bëjnë me materiale specifike.

Origjina kryesore: vitet 1920 - 1930

Koncepti dhe dizajni fillestar i shkëmbyesve të nxehtësisë me sipërfaqe të gërryer u formuan kryesisht gjatë kësaj periudhe, të nxitur nga industria ushqimore, veçanërisht në prodhimin e margarinës dhe akullores.

1. Probleme që duhen zgjidhur:

Materiale me Viskozitet të Lartë: Materiale si gjalpi, përzierja e akullores dhe reçeli janë jashtëzakonisht viskoze dhe kanë rrjedhshmëri të dobët në shkëmbyesit tradicionalë të nxehtësisë me tuba ose pllaka, duke bllokuar lehtë dhe duke rezultuar në efikasitet shumë të ulët të transferimit të nxehtësisë.

Ndjeshmëria ndaj prerjes: Formimi i kristaleve të yndyrës ose kristaleve të akullit në këto materiale kërkon kontroll të saktë. Ftohja intensive ose e pabarabartë mund të çojë në një teksturë të trashë dhe shije të dobët.

o Ndotja dhe Koksifikimi: Materialet që përmbajnë sheqer ose proteina kanë tendencë të ngurtësohen dhe karamelizohen në sipërfaqet e ngrohjes, jo vetëm që ndikojnë në transferimin e nxehtësisë, por edhe shkaktojnë përkeqësim të produktit dhe vështirësi në pastrimin e pajisjeve.

2. Pionierët në Teknologji:

Një nga patentat më të hershme për shkëmbyesit e nxehtësisë me sipërfaqe të gërryer mund të gjurmohet që nga fundi i viteve 1920 deri në fillim të viteve 1930. Për shembull, rreth vitit 1928, inxhinierët në Gerhard Company në Gjermani (më vonë pjesë e APV Group) bënë punë pionere në këtë fushë.

Një figurë tjetër kyçe ishte CO (Charlie) Linn, i cili projektoi shkëmbyesin e parë të nxehtësisë me sipërfaqe të gërryer, i cili pati sukses komercial për degën Votator të Girdler Corporation në Shtetet e Bashkuara (rreth viteve 1933-1935). Ky pajisje u shpik fillimisht për prodhimin e vazhdueshëm të margarinës. Emri "Votator" madje u bë sinonim i shkëmbyesve të nxehtësisë me sipërfaqe të gërryer për një kohë të gjatë.

Pikat Inovative të Parimit të Punës

Dizajni thelbësor i shkëmbyesve të nxehtësisë me sipërfaqe të gërvishtur adreson në mënyrë gjeniale problemet e mësipërme:

• Veprimi i Gërvishtjes: Brenda cilindrit të shkëmbimit të nxehtësisë, një rotor i pajisur me gërvishtëse rrotullohet me shpejtësi të lartë. Gërvishtëset, nën forcën e forcës centrifugale ose të sustave, ngjiten ngushtë në murin e cilindrit, duke e gërryer vazhdimisht filmin material në murin e brendshëm.

• Katër Përparësi Kryesore:

1. Ripërtëritje e vazhdueshme e sipërfaqes së transferimit të nxehtësisë: Parandalon ngjitjen dhe ndotjen e materialit, duke ruajtur efikasitet jashtëzakonisht të lartë të transferimit të nxehtësisë.

2. Përzierje dhe Prerje Uniforme: Siguron ngrohje dhe ftohje uniforme të të gjithë materialit dhe ofron forcë prerëse të kontrollueshme, e cila është thelbësore për procesin e kristalizimit (si kristalizimi i yndyrës dhe formimi i kristaleve të akullit).

3. Trajtimi i viskozitetit jashtëzakonisht të lartë: Veprimi mekanik i kruarjes dhe shtytjes i mundëson asaj të trajtojë lëngje në formë paste, kremoze dhe madje edhe granulare që shkëmbyesit tradicionalë të nxehtësisë nuk mund t'i trajtojnë.

4. Kohë qëndrimi jashtëzakonisht e shkurtër: Materiali kalon nëpër shkëmbyesin e nxehtësisë në një film të hollë, duke e bërë atë shumë të përshtatshëm për materialet e ndjeshme ndaj nxehtësisë dhe duke maksimizuar ruajtjen e shijes, ngjyrës dhe vlerave ushqyese të produktit.

Zhvillimi dhe Popullarizimi

• Vitet 1940 - 1950: Me përshpejtimin e industrializimit të ushqimit para dhe pas Luftës së Dytë Botërore, shkëmbyesit e nxehtësisë me sipërfaqe të gërryer u aplikuan me shpejtësi në industritë e qumështit, reçelit dhe salcave. Ngrirja e vazhdueshme e akullores ishte një tjetër aplikim i rëndësishëm.

• Vitet 1960 deri më sot: Fushat e tyre të aplikimit janë zgjeruar nga industria ushqimore në industrinë kimike, farmaceutike, petrokimike dhe të polimerëve plastikë. Ato përdoren për të trajtuar lëngje sfiduese siç janë shkrirjet e polimerëve, parafina, asfalti, kozmetika dhe farmaceutika.

• Progresi Teknologjik: Shkëmbyesit modernë të nxehtësisë me sipërfaqe të gërryer kanë bërë përparime të konsiderueshme në materiale (siç është përdorimi i veshjeve të forta rezistente ndaj konsumimit dhe korrozionit), teknologjinë e vulosjes, kontrollin e automatizimit (kontrollin e saktë të temperaturës, presionit dhe shpejtësisë) dhe dizajnin modular.

Përmbledhje

Origjina e shkëmbyesit të nxehtësisë me scraper mund të lokalizohet me saktësi në vitet 1920 dhe 1930. Ai u shpik për të përmbushur kërkesat e procesit të ngrohjes, ftohjes, kristalizimit dhe sterilizimit të vazhdueshëm të materialeve me viskozitet të lartë dhe të ndjeshme ndaj nxehtësisë në industrinë ushqimore. Shpikja e tij ishte një moment i rëndësishëm në historinë e pajisjeve të industrisë së përpunimit, duke zgjeruar funksionin e thjeshtë të "shkëmbimit të nxehtësisë" në një operacion të kombinuar të "shkëmbimit të nxehtësisë dhe përpunimit mekanik". Deri më sot, ai ende luan një rol të pazëvendësueshëm në shumë fusha industriale.