醸造所プレート熱交換器

プレート熱交換器は、非常に効率的でコンパクトな熱交換装置です。それらのコア機能は、特定のアセンブリ法を介して一連の波形の金属シートを使用して、プレート間に狭いチャネルを形成し、2つ以上の流体がそれらを流れるようにし、それによってプレート表面を通る間接的な熱伝達を達成することにあります。「サンドイッチ」構造として鮮明に理解できます。冷たい液体は金属板で分離され、互いに混合されずに分離されますが、熱はプレートをすばやく通過し、高温液から冷水に移動します。

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説明

醸造所プレート熱交換器

このプロセスは、一般に醸造所の「麦麦冷却」または「迅速な冷却」と呼ばれ、マッシングワークショップと発酵ワークショップの間の重要な接続ポイントとして機能します。
コア目標
酵母発酵のための最適な接種温度にマッシングプロセス後にホットワート（約95度- 98}度）を冷却するため（通常、エールビールの場合は18度- 22程度）、非常に短い期間内で7度{- 22}ラガービールの- 12度）。
作業原則の詳細な説明このプロセスにおけるプレート熱交換器の作業原理は、次のように要約できます。ステンレス鋼板、熱い麦汁、低-温度冷却培地（氷水またはエチレングリコール溶液）を介して、互いに直接接触することなく効率的かつ迅速な熱交換を実施します。

応用

プレート熱交換器の適用は次のとおりです。
ビールの醸造：
モルトジュース冷却：酵母接種温度（18〜25度）にすばやく冷たいモルトジュース。現代のプレート熱交換器は、まず冷たい水と熱を交換して、醸造水（省エネ）を予熱し、次に氷水で深く冷たくなります。
ビールの過剰冷却：充填する前に充填する前にビールをほぼ0度まで冷やして、充填中のフォーム生成を減らします。
乳製品処理：
低温殺菌（低温殺菌）：牛乳、フルーツジュースなどをすばやく（72度-85度）、温度を一時的に維持し、すぐに冷却して病原性菌を殺します。
Ultra -高温滅菌（UHT）：非常に短い時間（数秒）で135度- 150度まで加熱し、室温で長期保存を達成するためにすぐに冷却します。
冷却：滅菌製品を充填温度に冷却します。
ジュース、ティー飲料、ソフトドリンク：プロセス水の滅菌、冷却、予熱に使用されます。
食品加工：トマトソース、醤油、シロップなどの調味料の加熱と冷却に使用されます。

アドバンテージ

Brewhouseプレートの熱交換器の利点：
1。熱伝達効率
主な理由：プレート上の波形設計により、狭いチャネル内に濃度の乱流（滑らかな層流ではなく）を形成するように液体を強制し、それにより、流体の熱境界層を大幅に破壊し、熱抵抗を低減します。
結果：その熱伝達係数（k値）は、従来のシェル-および-チューブ熱交換器のそれよりもはるかに高く、通常は後者の3〜5倍です。
2。コンパクト構造、小さなフットプリント
主な理由：プレートは非常に薄く（通常0.5〜0.8mm）、プレート間隔は非常に小さく、単位体積あたりの膨大な熱伝達面積が可能になります。
結果：同じ熱交換タスクを実行する場合、プレート熱交換器のボリュームとフットプリントは、シェル-および-チューブ熱交換器の1/3から1/5のみであり、スペースを大幅に節約します。
3。メンテナンスと清掃が簡単です
主な理由：フレーム{-タイプまたは取り外し可能な設計を採用します。圧縮ボルトを緩めてプレートバンドルを開き、プレートを完全に露出させます。
結果：これにより、機械的なクリーニングが非常に便利になります。スクラブであろうと高-圧力ウォータージェットであろうと、プレートの両側から汚れを完全に除去できます。この機能により、厳格な衛生基準を備えた食品および製薬産業において好ましい選択となっています。
4.柔軟性が高い、簡単な拡張
主な理由：その熱伝達領域は、プレートの数に直接関係しています。
結果：処理能力を増加または減少させる必要がある場合は、フレーム全体を交換する必要なく、それに応じてプレートの数を増やすか減少させるだけで、優れた設計の柔軟性と改修の利便性を提供します。
5。低熱損失
主な理由：プレートの端と圧縮プレートのみが外部環境と接触していますが、プレート自体には大きな領域と非常に小さな熱散逸領域があります。
結果：追加の断熱層を必要とせずに、熱損失は無視できる可能性があり、その結果、エネルギーが良好になります-効果を節約できます。
温度差の熱交換が少ない
その効率のため、寒い流体と高温流体の温度差が非常に少ない場合でも（1度- 2程度など）、効果的な熱回収を達成できます。
6。低保持量
主な理由：プレート間のチャネルは非常に狭いです。
結果：システム内に保持されている液体の量は非常に少ないため、貴重な液体（CIP洗浄ソリューション、高価な化学物質など）を処理し、廃棄物を減らし、プロセスの変更に対するより速い反応を提供するのに非常に有益です。

プレート熱交換器の種類

実際、プレート熱交換器は、実際には、単一-ステージまたはdouble -ステージ（またはMulti -ステージ）に分類されることがよくあります。これら2つの構成の目標とパラメーター設定は完全に異なります。
ここで、「セグメント」という用語は、プレートとガスケットの設計の組み合わせを変更することにより、同じプレート-タイプの熱交換器フレーム内の2つ以上の独立した熱交換エリアにプレートバンドルを分割するプロセスを指します。各エリアには独自の独立した流体チャネルがあり、異なる熱交換タスクを実行できます。
シングル-ステージ：すべてのプレートは、同じ高温液と冷水の間の単一の熱交換に使用されます。
double -ステージ：プレートバンドルは2つのセクションに分割されます。最初のセクションは1つのタイプの熱交換を実行し、2番目のセクションは通常、異なる冷却媒体を使用して別のタイプの熱交換を実行します。

シングルステージとダブルステージのパラメーター

ビール生産における単一の-ステージプレート熱交換器のパラメーター（麦汁冷却）

パラメーターカテゴリ	仕様 /値	説明と根拠
アプリケーションの目的	ワート冷却（ノック- out）	ワートを沸騰温度（〜98度）から酵母ピッチング温度（エールで18〜22度、ラガーで7〜12度）まで冷却します。
流量
wort流量	〜100 - 150 hl/h	Mid -サイズのクラフト醸造所の例。醸造所のサイズと望ましい渦の休憩時間に基づいています。
coiring冷却媒体流量	〜120 - 180 hl/h	クーラントの流量は、通常、十分な熱伝達を達成するために、麦麦の流れの1.2〜1.5倍です。
気温
wortワート入口温度	96 - 98程度	沸騰と渦の後の温度。
∙ ワートアウトレット温度	18 - 22程度（またはターゲットピッチ温度）	達成すべき重要なパラメーター。非常に冷たいクーラントが必要です。
∙冷却メディアインレット	-3〜 -1度	でなければなりませんグリコール-水混合物（たとえば、30〜35％グリコール）ターゲットワートアウトレット温度をはるかに下回る温度で。
∙冷却メディアアウトレット	〜70 - 80程度	グリコールは大幅に温められます。この熱はグリコールループの冷却システムに戻されます。
熱税	~ 400 - 600 kw	1時間あたり麦汁から除去する必要がある熱の総量。単一の-ステージアプローチにより非常に高い。
圧力降下
wort側	< 0.8 - 1.0 bar	熱い麦汁を押しつぶしたり、麦麦ポンプにキャビテーションを引き起こすのを避けるのに十分低くなければなりません。
coolantクーラント側	< 0.8 bar	グリコール循環ポンプの容量内でなければなりません。
設計圧力	6 - 10バー	圧力スパイクを処理し、CIPを可能にする醸造所のPhesが標準。
プレート
∙材料	AISI 316 / 316Lステンレス鋼	Food -グレード、腐食-醸造所の耐性標準。
∙ガスケット	EPDMまたはNBR（ニトリル）	高麦豚の温度に適し、洗浄化学物質（CIP）に耐性があります。
∙パターン/シェブロン角	high - theta （例、60度 +/60度 +）	効率的な熱伝達のために高い乱流を生み出しますが、より高い圧力低下も生成されます。
接続	4 x tri -クランプ（1.5 "または2"）	醸造所の標準的な衛生接続：ワートのイン/アウト、グリコールのイン/アウト。