Wat zijn de verschillende vloeistofverwarmingsprocessen ?

Voor het snel opwarmen van vloeistoffen en viskeuze producten zijn er verschillende technologieën beschikbaar. Ontdek welke de meest voorkomende zijn en wat hun kenmerken zijn.

 

De meeste processen zijn gebaseerd op het principe van warmte-uitwisseling, waarbij thermische energie van de ene vloeistof, meestal water, wordt overgedragen op een andere. De primaire bron van warmte-energie is voornamelijk afkomstig van stoom of warm water, gegenereerd door een gasketel of een elektrische voeding.

Hoofdprincipe van vloeistofverwarming

Afhankelijk van het product dat u wilt verwarmen, hetzij voor voedselverwerking, hetzij voor industriële doeleinden, worden de meeste vloeistoffen verwarmd door middel van warmtewisselingstechnologie. In principe wordt de thermische energie overgedragen van een warmteoverdrachtsvloeistof, gewoonlijk heet water of stoom, naar het vloeibare product via een uitwisselingsoppervlak dat de vloeistoffen scheidt en elke verandering van hun fysisch-chemische eigenschappen vermijdt.

 

De uitwisseling van thermische energie gebeurt altijd door convectie: hoe groter het uitwisselingsoppervlak, hoe efficiënter de warmte-uitwisseling, behalve bij de magnetronverwarming die het product rechtstreeks verwarmt. Ontdek hieronder de meest voorkomende methoden van warmteoverdracht.

Platenwisselaar

Een platenwisselaar bestaat uit onafhankelijke roestvrijstalen platen waarin de verwarmde vloeistof en de warmteoverdrachtvloeistof zoals warm water circuleren. De platen zijn geassembleerd en samengeperst tegen elkaar in een steun genaamd een frame. Het is een handige uitrusting omdat u het gemakkelijk kunt schoonmaken door alle platen te verwijderen. De voetafdruk is klein in vergelijking met de behandelingsstroom.

 

Het is echter een apparaat dat geen vloeistof met stukken kan verwerken. Bovendien wordt zijn verstopping zeer snel vuil bij te viskeuze vloeistoffen. Hij is daarom vooral geschikt voor niet-viskeuze en homogene vloeistoffen.

Spiraalwisselaar

Een spiraalwisselaar bestaat uit twee in elkaar gewikkelde roestvrijstalen kanalen waarin de verwarmde vloeistof en de warmteoverdrachtsvloeistof in tegenstroom circuleren. Het vloeroppervlak van dit type verwarmingsapparatuur is gewoonlijk klein.

 

Deze apparatuur maakt de warmtebehandeling van een licht viskeuze vloeistof mogelijk. Maar de warmteoverdrachtscoëfficiënt is laag, wat het gebruik voor belangrijke en snelle temperatuurverhogingen beperkt.

Buisvormige wisselaar

Buiswarmtewisselaars hebben verschillende configuraties: enkele of meerdere buizen. Het principe is dat één of meer buizen in een grotere buis zijn geplaatst waarin de warmteoverdrachtsvloeistof circuleert. De warmteoverdracht gebeurt door geleiding van buiten naar het midden van het product. Bij een ringvormige wisselaar circuleert de warmteoverdrachtsvloeistof in twee buizen, één in het midden en één aan de buitenkant. Het vloeibare product wordt tussen beide getransporteerd, waardoor het efficiënter kan worden verwarmd.

 

Dit vloeistofverwarmingssysteem heeft een aantal voordelen, zoals een lineaire temperatuurstijging en een goede temperatuurregeling. Maar de voetafdruk is groot en het is niet geschikt voor zeer viskeuze vloeistoffen.

Geschraapte oppervlaktewisselaar

Een geschraapte oppervlaktewisselaar bestaat uit 2 elementen. Aan de buitenkant brengt de warmteoverdrachtsvloeistof zijn thermische energie over op het product. Aan de binnenkant is de buis waar het vloeibare product doorheen gaat uitgerust met roterende schoepen die voortdurend het interne overdrachtsoppervlak afschrapen. De schoepen voorkomen dat het vloeibare product bezinkt en verbrandt, en verhogen de turbulentie voor een optimale warmte-uitwisseling.

 

De geschraapte warmtewisselaar is een van de enige systemen die geschikt is voor viskeuze en pasteuze produkten. Maar het heeft hoge investerings- en bedrijfskosten.

Inline verwarming door magnetron

In tegenstelling tot eerdere oplossingen waarbij warmte wordt overgedragen door geleiding van buitenaf naar het product via het oppervlak, verhitten microgolven de gehele vloeibare productmassa direct en homogeen, zonder gebruik te maken van een warmteoverdrachtsvloeistof. De warmteontwikkeling is vrijwel onmiddellijk en maakt een perfect gecontroleerd thermisch proces mogelijk.

 

Inline microgolfverwarming is geschikt voor vloeibare of pasteuze producten, met of zonder stukjes (bijvoorbeeld jam). De directe warmteoverdracht van microgolfenergie naar het product zorgt voor een uitstekende energie-efficiëntie.

 

Kortom, er bestaan verschillende industriële processen voor het verwarmen van vloeistoffen. Ze zijn echter niet allemaal gelijkwaardig. Sommige verwarmingsmethoden hebben voordelen voor bepaalde soorten vloeibare producten, terwijl andere methoden ruimtebesparend zijn of bijvoorbeeld producten met stukken verwarmen. Microgolfverwarming van vloeistoffen daarentegen blijkt zeer doeltreffend en efficiënt te zijn voor alle soorten vloeistoffen en neemt weinig ruimte in beslag.

 

Op zoek naar verbetering van uw industriële verwarmingsproces? Onze deskundige professionals staan klaar om u te helpen bij het vinden van de optimale verwarmingsoplossing!

 

Contacteer ons

Hulp nodig om de beste oplossing te vinden ?

Onze gratis gids over microgolven en radiofrequenties voor voedseltoepassingen zal u helpen deze technologieën beter te begrijpen en de oplossing te vinden die het best is aangepast aan uw behoeften.

Download uw gids

Deel op :