Теплообменники широко используются в различных отраслях промышленности, включая производство продуктов питания, химическую переработку, очистку воды и производство возобновляемой энергии. Помимо основного назначения (нагрева и охлаждения), они используются в широком спектре других процессов, включая пастеризацию, стерилизацию, кристаллизацию и выпаривание. Учитывая такой внушительный перечень возможных применений и почти бесконечное количество материалов, которые обрабатываются с их помощью, неудивительно, что простые пластинчатые и трубчатые теплообменники не справляются с некоторыми веществами. Одним из способов преодоления проблем, возникающих при работе со сложными смесями и вязкими жидкостями с высоким содержанием твердых частиц, является использование скребковых теплообменников, таких как запатентованная серия HRS Unicus.
Теплообменники Unicus компании HRS Heat Exchangers специально разработаны для обеспечения непревзойденного уровня теплопередачи при работе с широким спектром сложных материалов в различных отраслях промышленности. Особенно в тех задачах, где имеется риск засорения наростами материала (что вызывает ухудшение теплопередачи), но в то же время необходима деликатная обработка без нарушения целостности продукта. Процесс непрерывного улучшения привел к тому, что сегодня теплообменники Unicus доступны с широким диапазоном типов скребков, что обеспечивает еще больший выбор для различных применений: от пастеризации пищевых продуктов до предварительной обработки биомассы.
Серия Unicus идеально подходит для промышленных и гигиенических применений. Она является развитием традиционной конструкции кожухотрубных теплообменников с добавлением запатентованного механизма очистки из нержавеющей стали, который совершает периодические перемещения под воздействием гидравлической среды внутри каждой трубы. Это движение выполняет две ключевые функции. Во-первых, оно позволяет минимизировать потенциальное загрязнение продукта, поддерживая чистоту внутренней стенки трубы. Во-вторых, оно создает турбулентность. Оба эти действия помогают повысить уровень передачи тепла, а вместе они обеспечивают высокоэффективный процесс теплопередачи, идеальный для вязких и склонных к засорению материалов.
Другим преимуществом серии является отдельное гидравлическое действие, которое означает, что скорость скребков (доступных в нескольких исполнениях) хорошо контролируется и может быть оптимизирована для обрабатываемого продукта. В результате, подверженные напряжению или повреждению под давлением материалы можно обрабатывать осторожно, чтобы исключить возможность такого повреждения, при этом обеспечивая высокий уровень теплопередачи.
Директор по международным продажам и маркетингу HRS Heat Exchangers Мэтт Хейл (Matt Hale) так прокомментировал данный продукт: «Серия HRS Unicus оказалась особенно полезной при обработке вязких пищевых продуктов, важными характеристиками которых являются текстура и консистенция. Например, один заказчик производил соус для пиццы, который при слишком высоком давлении становился непригодным для конечного использования — он не задерживался и буквально стекал с пиццы. В теплообменниках Unicus эффективный теплообмен может осуществляться при низком давлении, что решает подобные проблемы».
Каждый теплообменник Unicus состоит из трех элементов: гидравлического цилиндра и силового блока, сепараторной камеры для обеспечения требований гигиены и защиты продукта от контакта с двигателем и, собственно, самого теплообменника. В более компактных моделях вместо гидравлического блока может использоваться пневматический цилиндр. Теплообменник имеет нескольких труб (количество зависит от технических характеристик), каждая из которых содержит шнек из нержавеющей стали, на котором закреплены соответствующие скребковые элементы. Благодаря использованию специфических материалов, включая тефлон и ПЭЭК (полиарилэфирэфиркетон), они создают различную внутреннюю геометрию в соответствии с задачей. Например, скребки 120° для крупных частиц или скребки 360° для вязких жидкостей без твердых частиц.
Серия Unicus легко масштабируется согласно потребностям. Для этого достаточно просто увеличить диаметр кожуха и, при необходимости, добавить дополнительные внутренние трубки (от 1 до 80). Ключевой особенностью устройства являются специально разработанные уплотнения, которые отделяют внутреннюю трубу от сепараторной камеры. Благодаря продуманному дизайну уплотнения под каждую из решаемых задач, оно предотвращает утечку продукта и обеспечивает требования гигиены внутри и снаружи. Модели из стандартного ассортимента для пищевой промышленности или промышленного применения имеют поверхность теплообмена от 0,7 до 10 м², а у больших модификаций, которые изготавливаются по конкретным требованиям заказчика, она может достигать 120 м².
Защита от засорения особенно важна при работе в условиях испарения, поэтому инженеры HRS Heat Exchangers разработали специальную версию Unicus для промышленных испарительных установок, где существенное сокращение объема жизненно важно. Скребковый принцип действия обеспечивает чистоту теплообменных поверхностей, поэтому выпариватели Unicus могут использоваться для получения веществ с более высокой концентрацией по сравнению с традиционными технологиями. Выпариватели Unicus могут использоваться как в испарительных батареях, так и в сочетании с блоками механической рекомпрессии пара.
«Скребковая очистка не только улучшает теплопередачу, но также позволяет теплообменникам работать в различных ситуациях, повышая производительность предприятия, – добавил Мэтт. – Мы работаем над конструкцией серии Unicus на протяжении многих лет и разработали версии с техническими характеристиками, подходящими для использования в большинстве отраслей».
