Паходжанне цеплаабменнікаў са скрабанай паверхняй
Паходжанне і развіццё цеплаабменнікаў са скрабковай паверхняй можна прасачыць да пачатку 20 стагоддзя. Іх стварэнне не было імгненным поспехам, а хутчэй рэакцыяй на ўласцівыя абмежаванні традыцыйных цеплаабменнікаў пры працы з пэўнымі матэрыяламі.
Паходжанне ядра: 1920-я - 1930-я гады
Канцэпцыя і першапачатковая канструкцыя цеплаабменнікаў са скрабковай паверхняй былі ў асноўным сфарміраваны ў гэты перыяд, пад уплывам харчовай прамысловасці, асабліва ў вытворчасці маргарыну і марожанага.
1. Праблемы, якія трэба вырашыць:
o Высокаглейкасныя матэрыялы: Такія матэрыялы, як масла, сумесь для марожанага і варэнне, надзвычай глейкія і маюць дрэнную цякучасць у традыцыйных трубчастых або пласціністых цеплаабменніках, лёгка засмечваюцца і прыводзяць да вельмі нізкай эфектыўнасці цеплаперадачы.
o Адчувальнасць да зруху: Утварэнне крышталяў тлушчу або крышталяў лёду ў гэтых матэрыялах патрабуе дакладнага кантролю. Інтэнсіўнае або нераўнамернае астуджэнне можа прывесці да грубай тэкстуры і дрэннага смаку.
o Забруджванне і коксаванне: Матэрыялы, якія змяшчаюць цукар або бялок, маюць тэндэнцыю зацвярдзеваць і карамелізавацца на паверхнях нагрэву, што не толькі ўплывае на цеплаперадачу, але і прыводзіць да пагаршэння якасці прадукту і цяжкасцей у ачыстцы абсталявання.
2. Піянеры ў тэхналогіях:
Адзін з самых ранніх патэнтаў на цеплаабменнікі са скрабковай паверхняй можна прасачыць да канца 1920-х - пачатку 1930-х гадоў. Напрыклад, каля 1928 года інжынеры кампаніі Gerhard у Германіі (пазней якая ўвайшла ў склад групы APV) зрабілі піянерскую працу ў гэтай галіне.
o Яшчэ адной ключавой фігурай быў Ч. О. (Чарлі) Лін, які распрацаваў першы камерцыйна паспяховы скрабковы цеплаабменнік для падраздзялення Votator карпарацыі Girdler у ЗША (каля 1933-1935 гг.). Гэтая прылада першапачаткова была вынайдзена для бесперапыннай вытворчасці маргарыну. Назва «Votator» нават на доўгі час стала сінонімам скрабковых цеплаабменнікаў.
Інавацыйныя пункты прынцыпу працы
Асноўная канструкцыя цеплаабменнікаў са скрабковай паверхняй вынаходліва вырашае вышэйзгаданыя праблемы:
• Скрабок: Унутры цеплаабменнага цыліндру з высокай хуткасцю круціцца ротар, абсталяваны скрабкамі. Скрабкі пад дзеяннем цэнтрабежнай сілы або спружын шчыльна прылягаюць да сценкі цыліндру, пастаянна саскрабаючы плёнку матэрыялу на ўнутранай сценцы.
• Чатыры асноўныя перавагі:
1. Пастаяннае абнаўленне паверхні цеплаперадачы: прадухіляе прыліпанне і забруджванне матэрыялу, падтрымліваючы надзвычай высокую эфектыўнасць цеплаперадачы.
2. Раўнамернае змешванне і зрух: Забяспечвае раўнамерны нагрэў і астуджэнне ўсяго матэрыялу і забяспечвае кантраляваную сілу зруху, што мае вырашальнае значэнне для працэсу крышталізацыі (напрыклад, крышталізацыі тлушчу і ўтварэння крышталяў лёду).
3. Апрацоўка надзвычай высокай глейкасці: Механічнае скрабанне і штурханне дазваляе апрацоўваць пастопадобныя, крэмападобныя і нават грануляваныя вадкасці, з якімі традыцыйныя цеплаабменнікі не могуць справіцца.
4. Вельмі кароткі час знаходжання: матэрыял праходзіць праз цеплаабменнік у выглядзе тонкай плёнкі, што робіць яго вельмі прыдатным для цеплаадчувальных матэрыялаў і максімальна забяспечвае захаванне смаку, колеру і пажыўных рэчываў прадукту.
Развіццё і папулярызацыя
• 1940-я - 1950-я гады: З паскарэннем індустрыялізацыі харчовай прамысловасці да і пасля Другой сусветнай вайны, цеплаабменнікі са скрабком сталі хутка ўжывацца ў малочнай прамысловасці, вытворчасці варэння і соусаў. Бесперапыннае замарозьванне марожанага стала яшчэ адным важным ужываннем.
• З 1960-х гадоў па цяперашні час: сферы іх прымянення пашырыліся з харчовай прамысловасці да хімічнай, фармацэўтычнай, нафтахімічнай прамысловасці і вытворчасці пластыкавых палімераў. Яны выкарыстоўваюцца для апрацоўкі складаных вадкасцей, такіх як расплавы палімераў, парафін, асфальт, касметыка і фармацэўтычныя прэпараты.
• Тэхналагічны прагрэс: Сучасныя цеплаабменнікі са скрабковай паверхняй дасягнулі значных поспехаў у матэрыялах (напрыклад, выкарыстанне зносаўстойлівых і каразійна-ўстойлівых цвёрдых пакрыццяў), тэхналогіі герметызацыі, аўтаматызацыі кіравання (дакладны кантроль тэмпературы, ціску і хуткасці) і модульнай канструкцыі.
Кароткі змест
Паходжанне скрабковага цеплаабменніка можна дакладна аднесці да 1920-х і 1930-х гадоў. Ён быў вынайдзены для задавальнення патрэб працэсаў бесперапыннага нагрэву, астуджэння, крышталізацыі і стэрылізацыі высокаглейкасці і цеплаадчувальных матэрыялаў у харчовай прамысловасці. Яго вынаходніцтва стала значнай вяхой у гісторыі абсталявання перапрацоўчай прамысловасці, пашырыўшы простую функцыю «цеплаабмену» да камбінаванай аперацыі «цеплаабмену і механічнай апрацоўкі». Да сённяшняга дня ён усё яшчэ адыгрывае незаменную ролю ў многіх галінах прамысловасці.
Час публікацыі: 20 кастрычніка 2025 г.