Cymhwyso Cyfnewidwyr Gwres Arwyneb wedi'u Sgrapio yn y Diwydiant Margarîn
Mae Cyfnewidwyr Gwres Arwyneb wedi'u Sgrapio (SSHE) yn ddyfeisiau trosglwyddo gwres hynod effeithlon sy'n gwella trosglwyddo gwres trwy grafu mecanyddol. Maent yn arbennig o addas ar gyfer hylifau gludedd uchel, sy'n hawdd eu crisialu neu sy'n cynnwys gronynnau. Dyma ddadansoddiad o'u hegwyddor waith a'u cymwysiadau penodol yn y diwydiant margarîn:
I. Egwyddor Weithio Cyfnewidwyr Gwres Arwyneb wedi'u Sgrapio
1. Strwythur Craidd
o Silindr â siaced: Mae'r haen allanol yn cael ei chyflenwi â chyfryngau gwresogi/oeri (megis stêm, dŵr oer neu olew trosglwyddo gwres).
o Siafft a chrafwr cylchdroi: Y tu mewn, mae siafft gylchdroadwy gyda nifer o grafwyr hyblyg neu anhyblyg ynghlwm, sy'n glynu'n agos at wal fewnol y silindr.
o Uned yrru: Mae modur yn gyrru'r siafft i gylchdroi ar gyflymder uchel (fel arfer 100-500 rpm).
2. Proses Waith
o Effaith crafu: Mae'r crafwyr yn crafu'r deunydd yn barhaus oddi ar y wal fewnol, gan atal baeddu neu grisialu, ac ar yr un pryd yn gorfodi adnewyddu'r haen ffin ar yr wyneb trosglwyddo gwres, gan gynyddu'r cyfernod trosglwyddo gwres yn sylweddol (hyd at 5-10 gwaith cyfradd cyfnewidwyr gwres tiwb traddodiadol).
o Swyddogaeth gymysgu: Mae'r crafwyr cylchdroi yn rhoi effeithiau cneifio a chymysgu ar y deunydd, gan hyrwyddo tymheredd a chyfansoddiad unffurf.
o Rheoli newid cyfnod: Drwy addasu tymheredd y siaced a chyflymder y sgrafell yn fanwl gywir, gellir cyflawni oeri, crisialu neu emwlsio cyflym y deunydd (megis rheoli crisialu braster mewn margarîn).
3. Manteision a Nodweddion
o Addas ar gyfer hylifau neu ddeunyddiau gludedd uchel (hyd at 10^5 cP), nad ydynt yn Newtonaidd sy'n cynnwys gronynnau solet.
o Yn osgoi gorboethi lleol neu fannau oer, gan sicrhau ansawdd cynnyrch unffurf.
o Gall drin deunyddiau sensitif sy'n dueddol o golosgi neu grisialu.
II. Cymhwysiad mewn Cynhyrchu Margarîn
1. Rôl Allweddol yn y Broses Gynhyrchu
Mae cynhyrchu margarîn yn gofyn am emwlsio olewau a chyfnodau dŵr (llaeth, halen, emwlsyddion, ac ati) ac yna oeri a chrisialu cyflym. Mae'r cyfnewidydd gwres arwyneb wedi'i grafu yn ddyfais graidd, a ddefnyddir yn bennaf yn:
o Oeri a chrisialu emwlsiynau: Oeri'r emwlsiwn cymysg yn gyflym (tua 40-50°C) i 10-20°C i ysgogi ffurfio strwythur crisial β' sefydlog (hanfodol ar gyfer gwead llyfn).
o Prosesu niwcleiadu: Mae grym cneifio'r crafwyr yn chwalu crisialau mawr, gan ffurfio rhwydwaith braster mân ac unffurf, gan wella ymestynadwyedd yr hufen.
o Triniaeth sterileiddio: Mewn rhai prosesau, defnyddir siacedi tymheredd uchel ar gyfer sterileiddio tymor byr (e.e., 85°C am 15 eiliad).
2. Addasrwydd y Diwydiant
o Rheoli tymheredd manwl gywir: Mae crisialu braster yn sensitif i dymheredd (e.e., mae angen rheoli olew palmwydd ar 20-25°C), a gall y cyfnewidydd gwres wedi'i grafu gynnal yr ystod tymheredd yn fanwl gywir.
o Atal gwahanu cyfnodau: Mae grym cneifio uchel yn sicrhau gwasgariad unffurf o'r cyfnod dŵr, gan osgoi gwahanu olew-dŵr.
o Trin deunyddiau braster uchel: Mae margarîn yn cynnwys 70-80% o fraster, ac mae dyluniad y sgrafell yn goresgyn problem tagfeydd cyfnewidwyr gwres traddodiadol.
3. Paramedrau Offer Nodweddiadol
o Cyfernod trosglwyddo gwres: 500-1500 W/(m²·K) (yn dibynnu ar gludedd y deunydd).
o Cyfradd oeri: Hyd at 30°C/munud (hanfodol ar gyfer cineteg crisialu braster).
o Capasiti: Gall offer ar raddfa ddiwydiannol drin 1-10 tunnell yr awr.
III. Cymhariaeth â Chyfnewidwyr Gwres Eraill
Cymhwysedd mewn margarîn ★★★★★ ★★☆ ★☆☆
| Nodweddion | Cyfnewidydd Gwres Arwyneb wedi'i Sgrapio | Cyfnewidydd Gwres Cragen a Thiwb | Cyfnewidydd Gwres Plât |
| Gludedd cymwys | Uchel (≤10^5 cP) | Cymedrol-isel (≤10^3 cP) | Isel (≤10^2 cP) |
| Risg baeddu | Isel iawn (hunan-lanhau trwy grafu) | Uchel | Cymedrol |
| Effaith cneifio | Cryf (rheoladwy) | Gwan | Gwan |
IV. Tueddiadau Datblygu Diwydiant
• Optimeiddio ynni: Defnyddiwch foduron amledd amrywiol i addasu cyflymder y crafwr, gan gydweddu â gwahanol ofynion fformiwla (e.e., cneifio uwch ar gyfer hufen braster isel).
• Rheolaeth ddeallus: Integreiddiwch synwyryddion tymheredd-gludedd i addasu'r gyfradd oeri a'r grym cneifio mewn amser real. • Dyluniad glanweithiol: Yn cydymffurfio â safonau EHEDG/3A, mae'r system CIP (Clean-In-Place) yn lleihau amser segur.
Mae'r cyfnewidydd gwres crafwr, gyda'i alluoedd trosglwyddo gwres a chymysgu hynod effeithlon, wedi dod yn offer allweddol anhepgor yn y diwydiant margarîn. Yn enwedig o dan y duedd o fynd ar drywydd cynhyrchion traws-fraster isel a swyddogaethol iawn, bydd ei fanteision prosesu manwl gywir yn cael eu hamlygu ymhellach.
Amser postio: Gorff-02-2025