Erfahren Sie mehr über typische Anwendungen des Falling Film Chillers

Gegenüberstellung von Rieselfilmkühlern und Plattenwärmetauschern

Wenn Sie ein Ingenieur sind und nach effizienten und effektiven Kühllösungen für Eiswasser nahe dem Gefrierpunkt von 0,5°C suchen, sollten Sie die Vorteile eines Fallfilmkühlers im Vergleich zu einem Plattenwärmetauscher in Betracht ziehen. Diese Art von Kühler bietet im Vergleich zu Plattenwärmetauschern einige deutliche Vorteile und könnte genau das sein, was Ihre Anwendung benötigt. Wir werden sehen, wie jede Art von Lösung funktioniert, die verschiedenen Vor- und Nachteile beider Arten von Kühlsystemen diskutieren und Ratschläge zur besten Wahl für Ihr Projekt geben. Durch die Untersuchung all dieser Elemente erhalten Sie ein besseres Verständnis dafür, warum die Fallfilmtechnologie in bestimmten Projekten gegenüber herkömmlichen Plattenwärmetauschern bevorzugt wird.

Der Fallfilmkühler ist eine spezialisierte Ingenieurslösung, die mit in einem effizienten Rahmen angeordneten Pillow-Platten entwickelt wurde. Während das Innere jeder Platte unter Verdampfung mit Ammoniak oder Kältemittel steht, strömt Wasser entlang der Außenseite nach unten, um dünnen Filme für den Wärmeaustausch zu erzeugen – ermöglicht Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt und optimierte Effizienz weit über HVAC-Anwendungen hinaus. Mit präzise angeordneten Platten im Abstand von 50/150 mm voneinander und 0,5/0,4 mm dicken Flüssigkeitsschichten, die kontinuierlich abwärts streben, gewährleistet dieses Produkt erfolgreich den Wärmeenergieaustausch ohne Fehler!

Der Fallfilmkühler, eine weithin eingesetzte technologische Lösung für Unternehmen sowohl in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie als auch in den chemischen und pharmazeutischen Bereichen im Ausland, basiert auf einer optimierten Filmstärke, um bessere Austauschkoeffizienten zu erzielen. Ein dünnerer Fallfilm ist mit höheren Effizienzniveaus verbunden, während eine erhöhte Anzahl von Platten zu dickeren Schichten führt, die die Gesamtperformance reduzieren.

Die Einfachheit eines Fallfilmkühlers mit offener Konstruktion zur Erzeugung von Wasser bei 0,5°C:

• Vollständig verschweißt, keine Ersatzteile wie Dichtungen.
• Leichter Zugang zum offenen System Industriekühler und leicht zu reinigen, auch während des Betriebs.
• Fallfilmkühler benötigen hauptsächlich geschlossene Ventile am Saug- und Flüssigkeitsausgang.
• Geeigneter Kühler für kontaminierte Flüssigkeiten (z.B. Grauwasser oder Schmutzwasser).
• Geringe Anfälligkeit für Verschmutzung.

Im direkten Gegensatz zum Plattenwärmetauscher:

•  Dichtungen müssen regelmäßig ausgetauscht werden.
• Zur Reinigung muss die Einheit angehalten und demontiert werden. Dies kostet Zeit und unterbricht den Produktionsprozess.
• Heißgaseis-Abtauung und Durchflussregelung auf der Wasseseite: Die Kosten für die Steuerungen und Temperatursensoren hängen nicht von der Kapazität ab.
• Zusätzliche Kosten entstehen durch Planung, Rohrleitungsbau, Montage von Ventilen und elektrischer Verkabelung sowie Einstellung und Programmierung des Controllers.
• Kontaminierte Medien in den Innerkanälen der Platten, insbesondere in den Durchlässen, stellen ein großes Problem dar, da es zu Eisbildung und mechanischer Zerstörung der gesamten Apparatur kommen kann.

Um Ihnen eine Vorstellung von den Unterschieden zu einem Plattenwärmetauscher zu geben, hier ein Auszug aus der Anleitung eines bekannten Herstellers von Plattenwärmetauschern:

"Trotz aller genannten Vorteile des Plattenwärmetauschers muss gesagt werden, dass die Eiswasseranlage des Plattenwärmetauschers besondere Steuerfunktionen und eine sorgfältige Bedienung erfordert (entsprechend der Wassertemperatur nahe dem Gefrierpunkt). Es muss sichergestellt werden, dass die Wassertemperatur auf der Wasseseite der Platten niemals unter 0,5 °C liegt. Eine Saugdruckregelung wird empfohlen. Der Saugdruckregler muss eine Genauigkeit von 0,25 °C (am Eiswasserfühler) aufweisen. Ein Regelventil ist erforderlich."

Zusammenfassend erfordern Plattenwärmetauscher eine Temperaturregelung, eine Heißgaseis-Abtauung und eine Durchflussregelung auf der Wasseseite. Die Kosten für die Steuerungen und Temperatursensoren hängen nicht von der Kapazität ab, während Regelventile, Pilotventile sowie Magnetspulenventile und Abschiebeventile von der Kapazität abhängen. Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass durch die Planung, den Rohrleitungsbau, den Einbau von Ventilen und elektrischen Verkabelungen sowie die Einstellung und Programmierung des Controllers erhebliche zusätzliche Kosten entstehen können. Plattenwärmetauscher haben Dichtungen zwischen den Platten, die je nach Wasserqualität gereinigt werden müssen und im Falle einer Vernachlässigung zu einem erheblichen Leistungsverlust führen können.

Industrielle Kaltwasserkühlung mit einem Berieselungskühler Falling Film Chiller

Eine industrielle Kaltwasserkühlung mit Berieselungskühlern Falling Film Chillern ist eine Art der Wasserkühlung, die Wärme aus einer Wärmequelle entzieht und dabei über ein Kühlsystem konstante Temperaturen, Drücke und Ströme gewährleistet. Vereinfacht ausgedrückt funktioniert eine industrielle Kaltwasserkühlung, indem eine Kühlflüssigkeit von einem Reservoir zu den zu kühlenden Geräten zirkuliert. Dies unterscheidet sie von anderen Kühlsystemen wie Luftkühlung, bei denen Ventilatoren zur Wärmeabgabe verwendet werden.

Industrielle Kaltwasserkühlungen mit Berieselungskühlern Falling Film Chillern haben sich in einer Vielzahl von Kühl- und Großanlagen bewährt, da sie im Vergleich zu bestimmten Luftkühlsystemen einen höheren Wirkungsgrad aufweisen. Ihre Eignung muss jedoch individuell geprüft werden. Diese Entscheidung ist von entscheidender Bedeutung, da der richtige Kühlertyp Unternehmen dabei unterstützen kann, Kosten zu senken, Ausfallzeiten zu reduzieren und die Energieeffizienz zu verbessern.

Wie bereits erwähnt, sind industrielle Kaltwasserkühlungen mit Berieselungskühlern Falling Film Chillern Teil von Kühlsystemen, die für die Entfernung unerwünschter Wärme aus einer Quelle verantwortlich sind. Es gibt eine Reihe von Anwendungen, bei denen dies nützlich sein kann, wie Kunststoffverarbeitungsprozesse, Metall- und Maschinenherstellung zur Verringerung von Problemen wie thermischer Verformung und Verbesserung der Genauigkeit, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, chemische und pharmazeutische Produktion, medizinische Einrichtungen für Systeme wie MRTs oder Röntgengeräte sowie industrielle Kaltwasserkühlungen zur Versorgung mehrerer Gebäude oder Einrichtungen über ein Leitungsnetz mit gekühltem Wasser oder in modernen Rechenzentren, wo sie zur Kühlung von Geräten beitragen, um den Betrieb innerhalb sicherer Temperaturbereiche zu gewährleisten.

Mit dem Falling Film Chiller Lebensmittel kühlen?

Um den hohen weltweiten Qualitätsansprüchen gerecht zu werden, müssen von der Verarbeitung bis zur Lagerung Gemüse, Obst und empfindlicher Milchprodukte, wie Milch, Milchpulver, Joghurt, Milchdesserts, Butter und Käse schnelle und reibungslose Kühlprozesse gewährleistet werden, meist zu Lasten hoher Energiekosten. Eiswasser ist für milchverarbeitende Unternehmen der ideale Kälteträger, da ungiftig, beste Wärmeübertragungs- und Transporteigenschaften, kostengünstig und überall verfügbar. Der Berieselungskühler ist damit das ideale Produkt im Einsatzbereich Wasser Kühlen Industrie.

Um Kapazitäten zu erweitern, installieren die Betreiber oftmals zusätzliche Eisspeicher. Damit sind hohe, finanzielle Aufwendungen und entsprechender Platzbedarf verbunden. Eine entsprechende Alternative stellt der Einsatz von Berieselungskühler, Falling Film Chiller für die Kaltwasser Kühlung dar. Die Vorteile liegen neben dem robusten, einfachen Betrieb un der hohen Energieeffizienz darin, dass gefahrlos Eiswassertemperaturen zwischen 0.5°C und 1.0°C in der Lebensmittelindustrie erzeugt werden können. Diese Berieselungskühler damit ideal für Wasser Kühlen Industrie. Berieselungskühler, Falling Film Chiller kühlen das zurücklaufende Wasser vor Eintritt in das Eiswasserbecken ab und entlasten so die bestehende Anlage.

Die strömungsspezifischen und thermodynamischen Parameter von Wasser sind günstig, so dass hohe Wärmeübertragungsraten erzielt werden können. Allerdings setzt der Gefrierpunkt des Wassers selbst (Nullpunkt) entscheidende physikalische Grenzen für die Eiswassererzeugung und die Kühlung mit Eiswasser. Vor allem werden die im Wasser erreichbaren Temperaturen möglichst nahe an den Nullpunkt herangeführt, um maximale Temperaturdifferenzen für die mit Eiswasser zu kühlenden Produkte auszunutzen und die Temperatur des gekühlten Produktes so niedrig wie möglich zu halten.

Niedrige spezifische und thermodynamische Parameter einer industriellen Wasserkühlanlage für Eiswasser nahe dem Gefrierpunkt

Wenn der Nullpunkt erreicht wird, nehmen die Probleme bei der Eiswasserproduktion mit dem damit verbundenen Risiko der Eisbildung zu. Die bekannte Anomalie von Wasser (niedrigstes spezifisches Volumen bei 4°C) führt dazu, dass das Volumen des Wassers bei der Gefrierung zunimmt. Unter bestimmten Umständen kann dies zur Zerstörung der verwendeten Ausrüstung führen. Darüber hinaus führt die Eisbildung in Eiswassersystemen mit ihren dicken Eisschichten immer zu erheblichen Leistungsverlusten, da die Eisschicht wie eine Isolierung wirkt und die thermische Übertragungsleistung erheblich reduziert.

Daher erfordert die Eiswasserproduktion eine Technik, die einerseits die Wassertemperatur so nahe wie möglich an den Nullpunkt bringt, andererseits aber nicht anfällig für potenzielle Eisbildung ist. Wenn Schwankungen der Kühlung zu Eisbildung führen, verringert eine Eisschicht auf den Paneelen den Wärmeübergang und reduziert die Kühlleistung des Baudelot-Eiswasserkühlers. Eisbildung an den Paneelen kann einige Minuten lang auftreten, aber es folgt keine mechanische Zerstörung wie bei Plattenwärmetauschern. Das Eis schmilzt automatisch, nachdem die Temperatur innerhalb der Paneelen im nächsten normalen Betriebsmoduszyklus erhöht wurde.

Die flussspezifischen und thermodynamischen Parameter von Wasser sind günstig, so dass hohe Wärmeübertragungsraten erzielt werden können. Der Gefrierpunkt des Wassers selbst (Nullpunkt) legt jedoch entscheidende physikalische Grenzen für die Eiswasserproduktion und Kühlung mit Eiswasser fest. Vor allem werden die in Wasser erreichbaren Temperaturen so nahe wie möglich an den Nullpunkt gebracht, um maximale Temperaturunterschiede für Produkte auszunutzen, die mit Eiswasser gekühlt werden sollen, und um die Temperatur des gekühlten Produkts so niedrig wie möglich zu halten.

Keine mechanische Zerstörung des Falling Film Chillers bei Regelschwankungen

BUCO Rieselfilmkühler, Falling Film Chiller sind so konstruiert, dass sie robust gegenüber unerwarteten Regelschwankungen im Betrieb sind. Obgleich niedrigster Wasseraustrittstemperaturen bis 0,5 °C besteht im kontinuierlichen Betrieb von Eiswasseranlagen keine Einfriergefahr. Trotzdem gibt es keine mechanische Zerstörung des Apparates, wenn Regelungsschwankungen der Kühlanlage zu Eisbildung führen. Die offene, drucklose Wasserseite ermöglicht Inspektionen und Reinigung von Verschmutzungen ohne Demontage in wenigen Minuten.

Wir erfüllen durch die ausschließliche Verarbeitung von Edelstahl alle Anforderungen an eine lebensmittelgerechte Ausführung der BUCO Rieselfilmkühler, Falling Film Chiller.

Berieselungskühler, Falling Film Chiller versa Eisspeicher

Eisspeicher passen sich sehr schnell wechselndem Kältebedarf an. Dies gilt in mehrfacher Hinsicht, bezüglich des Energieverbrauches, der Energiekosten, der Investitionskosten, sowie der Verfügbarkeit von Platz und Elektrizität. Meist stehen unsere Kunden vor der Auswahl eines Speichers oder eines Buco Berieselungskühler, Falling Film Chiller Durch Speicherung können hohe Kälteverbrauchsspitzen auch mit Kälteanlagen bewältigt werden, die nur für den Tagesmittelwert ausgelegt wurden. Ausser Frage steht somit, dass ein Eisspeicher durch Ausnutzen der günstigen Niedertarifzeit energetisch besser betrieben werden kann.

Andererseits sind Buco Berieselungskühler, Falling Film Chiller weitaus günstiger in der Anschaffung und nebst geringerem Energieverbrauch, benötigen Sie auch weniger Platz. Der in der Vergangenheit eindeutige Vorteil eines Speichers im Einsatz von Teillastbetrieb schwand über die letzten Jahre nach und hat sich dadurch differenziert, dass auch Berieselungskühler im Teillastbetrieb eingesetzt werden können bei Schwankungen in Wassertemperatur oder -menge.

Unser Fallfilmkühler ist ein spezieller Wärmetauscher, der mit Pillow Plates konstruiert wurde, um im Inneren eine Verdunstungsumgebung zu schaffen, während die Außenseite jeder Pillow Plate eine gleichmäßige Verteilung des Wassers ermöglicht, das einen dünnen Film von 0,5-0,4 mm Dicke bildet, während es an jeder Platte herunterfließt, um effiziente Kühl- oder Heizanwendungen in der Industrietechnik zu unterstützen.

Die FALLING FILM CHILLER Technologie hat die technische Industrie revolutioniert, insbesondere in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie in der chemischen und pharmazeutischen Industrie. Die Austauschkoeffizienten hängen davon ab, wie dünn oder dick der Wasserfilm an Platten herabläuft bzw. aufgebracht wird - dünnere Schichten führen zu höheren Austauschkoeffizienten. Die Verwendung einer geringeren Anzahl von Platten bei gleichem Wasserdurchsatz kann jedoch zu dickeren Filmen führen, die den Austauschkoeffizienten senken.

Was ist ein Baudelot Rieselkühler, Falling Film Chiller?

Historischer Rückblick und Anfänge eines Eiswasserkühlers

Erste Anfänge hatten Rieselfilmkühler, Falling Film Chiller im Einsatz als Rohrverdampfer, um vorrangig Bier bzw. Milch mittels direkter Verdampfung zu kühlen. Anfangs kamen Rieselfilmkühler oder baudelots aus Rohren zum Einsatz, ehe man geschweißte Platten verwendete. Verbesserte Wirtschaftlichkeit durch höhere Verdampfungstemperaturen standen hierbei im Vordergrund.

Jean Louis Baudelot (1797-1881) beanspruchte mehrere Erfindungen für sich und erlangte  1856 Berühmtheit, als er den ersten Rieselkühler, Falling Film Chiller patentieren ließ. Dieser war speziell für die Brauereiindustrie bestimmt.

Ein Cousin, der Bierbrauer war, machte ihn auf die Tatsache aufmerksam, dass Bierwürze bis dahin in einem flachen Gefäß (Kühlschiff) gekühlt und eine ganze Nacht lang gerührt werden musste - ein Prozess, der leicht 8 Stunden dauerte. Schlimmer noch, die ständige Exposition der Würze an der Luft führte oft zu unerwünschten Beimpfungen und infiziertem Bier. Die Belüftung war jedoch zwingend erforderlich, da die Bierhefen zu Beginn der Gärung Sauerstoff benötigen. Daher muss die Würze gut belüftet werden.

Baudelot sah ein feines Doppelkupferblech über Kupferrohren (zunächst zylindrisch, später elliptisch im Querschnitt) vor, in denen kaltes Wasser (Quellwasser oder Eiswasser) im Gegenstrom zu den Würzen lief. Die Würze wurde auf der Oberseite des Kühlers in einer flachen Schale gesammelt und floss dann fein verteilt über die Außenseite der Kupferbleche, die im Inneren gekühlt wurden. Auf diese Weise erfolgte die Kühlung in weniger als einem Viertel der ursprünglich benötigten Zeit, wodurch die Exposition gegenüber kontaminierenden Mikroben begrenzt und gleichzeitig die Belüftung sichergestellt wurde. Die heiße Würze floss wie ein wellenförmiger Wasserfall an der Außenseite des Kühlers hinunter und trat am Boden kühl und belüftet wieder aus. Dies war eine enorme Verbesserung, die zu einem Bier von viel besserer Qualität und Stabilität führte.