식품 산업에 사용되는 4가지 유형의 판형 열교환기

소개

열교환은 저온살균, 살균, 냉각, 가열 및 에너지 회수와 같은 공정을 위한 식품 및 음료 산업의 기본입니다. 다양한 열교환기 중 판형열교환기(PHE)는 컴팩트한 디자인, 높은 열효율, 유지관리 용이성으로 인해 특히 인기가 높습니다. 식품 산업에서 사용되는 판형 열교환기에는 네 가지 주요 유형이 있습니다.

개스킷 판형 열교환기(GPHE)

브레이징 판형 열교환기(BPHE)

용접 판형 열교환기(WPHE)

반용접 판형 열교환기(SWPHE)

각각은 식품 가공 분야의 특정 응용 분야에 적합한 고유한 특성을 가지고 있습니다.

1. 개스킷 판형 열교환기(GPHE)

디자인과 구조
개스킷 판형 열교환기는 프레임에 함께 고정된 주름진 판의 스택으로 구성됩니다. 각 플레이트는 대체 채널을 통한 유체 흐름을 제어하는 ​​탄성중합체 개스킷으로 밀봉되어 있습니다.

주요 특징
유연성 및 서비스 용이성: 플레이트와 개스킷을 교체하거나 추가할 수 있습니다.

골판지는 난류를 생성하여 열 전달을 향상시킵니다.

개스킷을 사용하면 쉽게 분해하고 청소할 수 있으며 이는 식품 위생에 매우 중요합니다.

응용
우유, 주스, 맥주의 저온살균

발효냉각

CIP(Clean-in-Place) 시스템

온수와 냉수 순환

장점
우수한 위생성: 청소 및 검사가 용이합니다.

확장 가능: 수요에 맞게 플레이트를 추가하거나 제거할 수 있습니다.

고효율: 얇은 판은 탁월한 열 전달 성능을 제공합니다.

제한 사항
개스킷 제한 사항: 매우 높은 압력이나 온도에는 적합하지 않습니다.

개스킷이 시간이 지남에 따라 성능이 저하되면 누출 가능성이 있습니다.

2. 브레이징 판형 열교환기(BPHE)

디자인과 구조
BPHE는 구리 또는 니켈을 사용하여 함께 진공 브레이징된 얇은 스테인리스 강판으로 구성됩니다. 그 결과 개스킷이 없는 컴팩트하고 밀봉된 장치가 탄생했습니다.

주요 특징
개스킷 없음: 완전히 밀봉되어 더욱 견고해졌습니다.

매우 컴팩트하고 공간 절약형입니다.

고압 및 고온 응용 분야에 적합합니다.

응용
유제품 냉각 시스템

음료 탄산화 냉각

온수 가열

냉동 증발기 및 응축기

장점
컴팩트한 디자인: 좁은 공간에 적합합니다.

내구성: 고압 및 온도에 강합니다.

낮은 유지 관리: 교체할 개스킷이 없습니다.

제한 사항
서비스 불가: 기계적으로 분해하거나 청소할 수 없습니다.

세척 제한으로 인해 일부 식품 등급 응용 분야에서는 덜 위생적입니다.

니켈 브레이징을 사용하지 않는 한 민감한 제품의 구리 오염 위험이 있습니다.

3. 용접 판형 열교환기(WPHE)

디자인과 구조
WPHE는 완전히 용접된 플레이트를 특징으로 하며 종종 개스킷이 전혀 없는 경우도 있습니다. 공격적인 매체와 극한의 온도 및 압력을 위해 설계되었습니다.

주요 특징
위험하거나 부식성인 공정에서 누출이 전혀 발생하지 않도록 완전히 용접되었습니다.

컴팩트한 블록 디자인으로 제공됩니다.

쉘형 인클로저와 함께 사용되는 경우가 많습니다.

응용
점성이 있거나 공격적인 유체(예: 토마토 페이스트, 시럽) 처리

멸균 공정의 열 회수

유지 가공

세척액의 증기 가열

장점
견고한 구조: 열악한 환경에 적합합니다.

누출 없는 작동.

공격적인 유체로 사용 수명이 길어집니다.

제한 사항
손으로 청소할 수 없음: CIP 시스템에 의존해야 합니다.

개스킷 장치보다 가격이 비쌉니다.

한번 제작되면 수정이 불가능합니다.

4. 반용접 판형 열교환기(SWPHE)

디자인과 구조
이는 개스킷 PHE와 용접 PHE 사이의 하이브리드입니다. 두 개의 플레이트가 함께 용접되어 "카세트"를 형성하고, 카세트는 서로 개스킷으로 연결됩니다. 한쪽에는 용접된 채널이 있고 다른 한쪽에는 개스킷 채널이 있습니다.

주요 특징
용접된 면에서는 공격적인 유체를 처리하고 개스킷 면에서는 세척 가능한 매체를 처리할 수 있습니다.

암모니아 시스템 및 부식성 유체에 이상적입니다.

청소를 위해 부분 분해가 가능합니다.

응용
암모니아 응축기 및 증발기

과일주스 및 농축액 가공

설탕시럽 가열

증발기의 증기 응축

장점

이중 기능: 서비스 가능성과 내구성의 균형을 유지합니다.

제한된 개스킷 노출이 필요한 시스템에 비용 효과적입니다.

부분 CIP 및 기계적 세척에 적합합니다.

제한 사항

여전히 한쪽의 개스킷 파손에 취약합니다.

건설이 복잡할수록 비용이 증가합니다.