Пленочный охладитель: высокоэффективное охлаждение с помощью технологии падающей пленки

Введение: Обзор технологии пленочного охладителя

В промышленном производстве очень важно точное, энергоэффективное и гигиеничное охлаждение - особенно для чувствительных приложений в пищевой, фармацевтической и химической промышленности. Пленочный охладитель (также известный как охладитель Боделота или охладитель с падающей пленкой) предлагает проверенное решение для получения охлажденной воды, близкой к точке замерзания. Эта открытая, не требующая обслуживания технология охлаждения использует высокие показатели теплопередачи тонких водяных пленок, стекающих по поверхностям из нержавеющей стали.

Что такое пленочный охладитель?

Определение, конструкция и эксплуатация

Пленочный охладитель состоит из вертикально расположенных подушкообразных пластин из нержавеющей стали - так называемых Теплообменных панелей. Вода стекает по этим пластинам в виде тонкой пленки и охлаждается проходящим под ними хладагентом (например, аммиаком, фреоном, гликолем или CO₂). Испарение или прохождение хладагента внутри пластин обеспечивает интенсивный отвод тепла. Температура охлажденной воды достигает 0,5°C, что делает ее идеальной для промышленных процессов, требующих низких температур среды.

Конструкция обычно включает:

  • распределительный поддон для равномерной подачи воды
  • Открытые сварные пластины из нержавеющей стали с высокой степенью очистки
  • Замкнутый контур охлаждения с компрессором, конденсатором, расширительным клапаном и теплообменником

Преимущества и особенности: Энергоэффективность, очистка, эксплуатационная безопасность

Пленочные охладители обладают многочисленными преимуществами по сравнению с традиционными методами охлаждения:

  • Минимальный риск замерзания при температуре 0,5°C, так как имеется открытая сторона воды
  • Высокая энергоэффективность благодаря прямому теплообмену
  • Низкая стоимость обслуживания - никаких уплотнений, никаких движущихся частей
  • Легкая очистка, даже во время работы
  • Низкая восприимчивость к загрязнениям
  • Устойчивость к колебаниям регулирования, отсутствие механических повреждений в случае образования льда
  • Экономически эффективная работа с природными хладагентами, такими как аммиак (NH₃) или CO₂

Сравнение с пластинчатыми теплообменниками: Характеристики, стоимость, обслуживание

В отличие от закрытых пластинчатых теплообменников, пленочные охладители представляют собой открытую систему без уплотнений. Это исключает типичные слабые места, такие как засорение, износ уплотнений или трудоемкий и дорогостоящий демонтаж для очистки.

Сравнение с первого взгляда:

CriterionПленочный охладительПластинчатый теплообменник
Риск образования льдаОчень низкийВысокий (ниже 1°C)
ОчисткаОткрыта и возможна во время работыТолько при остановке и разборке
Расходы на обслуживаниеМинимальныеВысокие (уплотнения и системы управления)
Площадь основанияКомпактныйЗависит от системы трубопроводов
Затраты на управлениеПростойВысокие (требуются датчики, контроллеры)

Типичные области применения: Продукты питания, фармацевтика, энергетика, окружающая среда

Пленочные охладители идеально подходят для процессов, где требуются гигиенические условия и высокая производительность охлаждения:

  • Пищевая промышленность: охлаждение теста, молочных продуктов, фруктов, овощей, рыбы, морепродуктов
  • Фармацевтика и биотехнологии: стабилизация температуры в ферментерах и реакторах
  • Рекуперация тепла: например, из промывочной воды
  • Энергоэффективное охлаждение зданий и технологических процессов
  • Системы хранения льда как альтернатива традиционным холодильным установкам

Производство, материалы и хладагенты: Нержавеющая сталь, аммиак, CO₂

Пленочные охладители изготовлены из высококачественной нержавеющей стали, полностью сварены и не имеют уплотнений - идеальное решение для процессов с жесткими требованиями к гигиене. Предпочтительными хладагентами являются аммиак (NH₃) или CO₂. Оба являются экологически чистыми, озононезависимыми и высокоэффективными. В случае особых требований могут быть интегрированы рассольные или гликолевые системы.

Интеграция в промышленных системах охлаждения: Построение, управление, оптимизация

Пленочный охладитель может быть модульно интегрирован в новые или существующие системы. Управление обычно осуществляется с помощью простых клапанов, что делает ненужными сложные системы управления, как в пластинчатых теплообменниках. В качестве опции может быть предусмотрено отделение масла для систем NH₃ или CO₂. Сочетание с буферными емкостями или резервуарами для хранения ледяной воды обеспечивает гибкость при пиковых нагрузках.

Технический обзор

ХарактеристикаОписание
Температура воды на выходеДо 0,5°C
КонструкцияОткрытая, полностью сварная, без уплотнений
МатериалыНержавеющая сталь (1.4301 / 1.4404, вплоть до титана), полируемая
ХладагентыNH₃, фреон, CO₂, гликоль, рассол
Типовая мощностьОт 50 кВт до >10.000 кВт
Области примененияПищевая промышленность, биотехнологии, энергетика, хранение ледяной воды
Техническое обслуживаниеМинимальное, не требует простоя для очистки
УправлениеПростое управление клапаном, без чувствительных датчиков и контроллеров

Часто задаваемые вопросы

Пленочный охладитель, также известный как струйный охладитель, - это охладитель воды, основанный на технологии теплообменных панелей. С помощью этого устройства можно добиться температуры ледяной воды ниже 0,5 градуса.

В пленочном охладителе вода подается в верхний распределительный лоток и однородно распределяется по открытой системе вертикальных теплообменных пластин, по которым она стекает. Это устройство известно как высокоэффективный спринклерный охладитель.

Пленочные охладители обладают рядом преимуществ:

  • Отсутствие риска замерзания и разрушения аппарата при производстве ледяной воды температурой 0,5 °C
  • Низкая стоимость за кВт/ч, высокая эффективность и низкая потеря давления
  • Полностью сварные, без запасных частей, таких как прокладки для пластинчатых теплообменников
  • Легкий доступ, так как это открытая система, очистка возможна и во время работы
  • Изготовлен полностью из нержавеющей стали
  • Подходит для загрязненных жидкостей, включая соленую воду

Пленочные охладители используются в различных отраслях промышленности, в частности

  • Пищевая промышленность и производство напитков (например, для охлаждения молока)
  • Переработка овощей (для бланширования)
  • Строительная промышленность (для смешивания бетона).
  • Низкая восприимчивость к загрязнению

По сравнению с другими системами охлаждения, такими как пластинчатые теплообменники, Пленочный охладитель имеет следующие отличия:

  • Полностью сварной, без запасных частей, таких как прокладки
  • Легкий доступ к открытой системе и легкая очистка даже во время работы
  • Подходит для загрязненных жидкостей (например, серой или грязной воды)
  • Низкая восприимчивость к загрязнению

Пленочные охладители имеют точно расположенные теплообменные панели на расстоянии 50/150 мм друг от друга. Толщина слоев жидкости, которые непрерывно стекают вниз, составляет 0,5/0,4 мм. Такая конструкция обеспечивает эффективный обмен тепловой энергией

Визуализация для понимания принципа работы пленочного испарителя

В чем преимущества пленочных испарителей?

  • Отсутствие риска замерзания ледяной воды с температурой 0,5 °C и разрушения аппарата

  • Водяной чиллер с низкой стоимостью за кВт/ч, высоким КПД и низким перепадом давления

  • Высокие коэффициенты теплопередачи

  • Простота управления

  • Полностью сварной, никаких запасных частей, таких как уплотнения, в этом промышленном чиллере для водяного охлаждения

  • Легкий доступ к открытой системе водяного пленочного охладителя и легкая очистка даже во время работы

  • Подходящий чиллер для загрязненных жидкостей (например, серой или красной воды)

  • Низкая склонность к образованию накипи

  • Пленочный охладитель воды полностью изготовлен из нержавеющей стали, в том числе для соленой воды

Фотографии и примеры

Холодильник для ледяной воды 1900 кВт с насосом NH3 без бака для сбора воды
Холодильник для ледяной воды 1900 кВт с насосом NH3 без бака для сбора воды
Холодильник для ледяной воды R404a dx mode с баком для сбора воды 100 кВт baudelot
Холодильник для ледяной воды R404a dx mode с баком для сбора воды 100 кВт baudelot