Industriële toepassingen voor industriële waterkoelers
Wat is het proces?
Waterkoeling met filmchillers raakt steeds meer ingeburgerd als een efficiënte en kosteneffectieve oplossing voor warmteafvoer in industriële toepassingen. Het gebruik van filmchillers is overal geschikt waar verschillende verbruikers zoals processen of individuele machineonderdelen zoals spindels, motoren of hydraulische apparaten op een economische manier van een koeleenheid moeten worden voorzien. Bovendien is een op maat gemaakte waterkoeleenheid een optimale oplossing voor veeleisende omstandigheden zoals hoge omgevingstemperaturen en zware vervuiling.
In de Falling Film Koeler of baudelotkoeler kan de homogene vallende film water koelen tot 0,5 °C. In industriële processen kan de Falling Film Chiller fungeren als voorkoeler voor industriële Ijsbanken of aangesloten worden op de waterzijde van een platenwarmtewisselaar. Of het wordt rechtstreeks naar verschillende voedselkoelprocessen gepompt. Vanuit de wateropvangtank onder de Falling Film Koeler pompen om het gekoelde water naar de gewenste verbruikslocaties te brengen.Onze apparaten genereren een maximale vermogensreserve in de productiemet deze baudelotkoeler bij deze temperatuur. Anders dan bij PHE's is er geen temperatuurregeling, heetgasontdooiing of debietregeling aan de waterzijde nodig. De kosten voor regelaar en temperatuursensor zijn niet afhankelijk van de capaciteit. Regelkleppen, stuurventielen, magneetventielen en extra afsluiters zijn afhankelijk van de capaciteit.
Een industrieel waterkoelsysteem met filmchillers is een type waterkoeling dat warmte onttrekt aan een warmtebron en tegelijkertijd zorgt voor constante temperaturen, drukken en debieten door een koelsysteem. Eenvoudig gezegd werkt een industrieel waterkoelsysteem door een koelvloeistof te laten circuleren vanuit een reservoir naar de apparaten die gekoeld moeten worden. Dit verschilt van andere koelsystemen, zoals luchtgebaseerde systemen, die ventilatoren gebruiken om warmte af te voeren.
Industriële waterkoelsystemen met Falling Film Koelers zijn populair geworden in verschillende koel- en grootschalige installaties vanwege hun hogere efficiëntie in vergelijking met bepaalde luchtkoelsystemen. Hun geschiktheid moet echter geval per geval worden beoordeeld. Deze beslissing is inderdaad cruciaal omdat het kiezen van het juiste type koeler bedrijven kan helpen kosten te besparen, stilstand te verminderen en de energie-efficiëntie te verbeteren.
Zoals eerder vermeld maken industriële waterkoelsystemen met FFC deel uit van koelsystemen die verantwoordelijk zijn voor het verwijderen van ongewenste warmte uit een bron. Er zijn verschillende toepassingen waarbij dit nuttig kan zijn, zoals kunststofverwerkingsprocessen, waaronder verschillende bewerkingen in mechanisch vormen, metaal- en machinefabricage, waarbij problemen zoals thermische vervorming worden verminderd en de nauwkeurigheid wordt verbeterd, de voedingsmiddelen- en drankenindustrie, chemische en farmaceutische productie, medische faciliteiten voor besturingssystemen zoals MRI's of röntgenmachines, als industriële waterkoelsystemen om meerdere gebouwen of faciliteiten te voorzien van gekoeld water via een pijpleidingnetwerk, of zelfs in moderne datacenters, waar ze bijdragen aan de koeling van apparatuur om ervoor te zorgen dat deze binnen veilige temperatuurbereiken werkt.
Industriële ijskoelmachine in zuivelprocessen
Een Falling Film Koeler genereert continu koud water van 0,5°C zonder ijsvorming. Water is het ideale koelmedium voor melkverwerkende fabrieken, omdat het niet giftig is, uitstekende warmteoverdrachts- en transporteigenschappen heeft, goedkoop is en overal beschikbaar is. Om aan de hoge wereldwijde kwaliteitsnormen te voldoen, moeten snelle en vlotte koelprocessen gegarandeerd worden van de verwerking tot de opslag van gevoelige zuivelproducten zoals melk, melkpoeder, yoghurt, melkdesserts, boter en kaas, meestal ten koste van hoge energiekosten.
Melkverwerkende bedrijven zijn daarom op zoek naar partners zoals Heat Transfer Technology AG om besparingsmogelijkheden op het gebied van lage temperatuur watertechnologie te realiseren. Om de capaciteit van een zuivelfabriek uit te breiden, installeren exploitanten vaak extra koudwateropslagtanks. Dit gaat gepaard met hoge financiële kosten en ruimtebeslag. Een overeenkomstig alternatief is het gebruik van een Falling Film Koeler voor het voorkoelen van water. Naast de robuuste, eenvoudige werking en hoge energie-efficiëntie zijn de voordelen dat watertemperaturen tussen 0°C en 1°C zonder risico kunnen worden gegenereerd. Falling Film Koelers koelen het terugkerende water voordat het de wateropslagtank binnenkomt en ontlasten zo de bestaande installatie.
Laagspecifieke en thermodynamische parameters van een industriële koelmachine voor ijswater nabij het vriespunt
Naarmate het nulpunt nadert, nemen de problemen bij de productie van ijswater en het risico op ijsvorming toe. De bekende anomalie van water (laagste specifieke volume bij 4°C) leidt ertoe dat het watervolume uitzet wanneer het bevriest, en onder bepaalde omstandigheden kan dit leiden tot vernietiging van de gebruikte apparatuur. Bovendien gaat ijsvorming in watersystemen met hun dikke ijslagen altijd gepaard met aanzienlijke prestatieverliezen omdat de ijslaag werkt als isolatie en de thermische transmissie sterk vermindert.
Bijgevolg vraagt de productie van water op lage temperatuur om een techniek die enerzijds de watertemperatuur zo dicht mogelijk bij het nulpunt brengt, maar anderzijds niet gevoelig is voor potentiële ijsvorming. Als regelfluctuaties van het koelsysteem tot ijsvorming leiden, zal een laag ijs op de panelen de warmteoverdracht verminderen en het koelvermogen van de baudelot-ijskoeler verlagen. De ijsvorming op de panelen kan enkele minuten aanhouden, maar er volgt geen mechanische vernietiging zoals bij platenwarmtewisselaars. Het ijs smelt automatisch na het verhogen van de temperatuur in de panelen binnen de volgende cyclus van de normale werkingsmodus.
De stromingsspecifieke en thermodynamische parameters van water zijn gunstig, zodat hoge warmteoverdrachtssnelheden kunnen worden bereikt. Het vriespunt van het water zelf (het nulpunt) bepaalt echter cruciale fysische grenzen voor de productie van ijswater en het koelen met ijswater. Bovenal worden temperaturen die in het water kunnen worden bereikt zo dicht mogelijk bij het nulpunt gebracht om maximale temperatuurverschillen voor de met ijswater te koelen producten te benutten en de temperatuur van het gekoelde product zo laag mogelijk te houden.
Proceswaterkoelmachine met discontinue watertoevoer
Deze Falling Film Koeler of baudelot ijskoeler is ontworpen om bestand te zijn tegen onverwachte fluctuaties in de werking. Hiervoor gebruiken we een split-tank-ontwerp is de optimale oplossing voor het koelen van water met inconsistente debieten of temperaturen, zodat uw koelmachine continu en efficiënt werkt. De Falling Film Koeler of Baudelot ijswaterkoeler bereikt dit door een speciaal ontworpen waterreservoir en stromingstraject dat is afgestemd op het specifieke stromingsprofiel en de temperatuurvariaties van uw toepassing. Dit unieke ontwerp zorgt ervoor dat de koelmachine bestand is tegen onvoorziene operationele verschuivingen en toch hoge prestatieniveaus behoudt. Bovendien voldoet de Ice Water Falling Film Koeler aan alle normen die nodig zijn voor gebruik in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie door roestvrij staal van levensmiddelenkwaliteit te gebruiken in de constructie, waardoor een hygiënische en betrouwbare koeloplossing voor uw bedrijf wordt gegarandeerd.
Falling Film Koeler versa Ijsbank
IJsopslag past zich snel aan aan de veranderende vraag naar koude. Dit geldt voor het energieverbruik, de energiekosten, de investeringskosten en de beschikbaarheid van ruimte en elektriciteit. Meestal staan onze klanten voor de keuze tussen een opslagsysteem of een Falling Film Koeler. Door gebruik te maken van opslag kan een hoog piekkoudeverbruik ook worden beheerd met koelsystemen die alleen zijn ontworpen voor de dagelijkse gemiddelde waarde. Het lijdt geen twijfel dat een ijsopslagsysteem efficiënter kan worden gebruikt door te profiteren van de gunstige daluren.
Aan de andere kant zijn Buco Falling Film Koelers veel goedkoper in aanschaf en hebben ze naast een lager energieverbruik ook minder ruimte nodig. Het duidelijke voordeel van opslag in het verleden bij het gebruik van deellastbedrijf is in de loop der jaren minder geworden en is in die zin gedifferentieerd dat vallende film koelers ook kunnen worden gebruikt in deellastbedrijf met fluctuaties in watertemperatuur of -hoeveelheid.
Onze Falling Film Koeler is een speciale warmtewisselaar ontworpen met Pillow Platen om binnenin een verdampingsomgeving te creëren, terwijl de buitenkant van elke Pillow Plate zorgt voor een gelijkmatige verdeling van het water, waarbij een dunne film van 0,5-0,4 mm dik wordt gevormd terwijl het langs elke plaat naar beneden stroomt, wat efficiënte koel- of verwarmingstoepassingen in industriële technologie ondersteunt.
De Falling Film Koeler technologie heeft een revolutie teweeggebracht in de technische industrie, vooral in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie, maar ook in de chemische en farmaceutische industrie. De uitwisselingscoëfficiënten hangen af van hoe dun of dik de waterfilm naar beneden stroomt of op de platen wordt aangebracht - dunnere lagen resulteren in hogere coëfficiënten. Het gebruik van een kleiner aantal platen met dezelfde waterstroomsnelheid kan echter leiden tot dikkere films die de coëfficiënten verlagen.
Ontluchtingsapparaat van een baudelot ijswaterkoeler
Als de Falling Film Koeler wordt gebruikt met NH3, wordt een ontluchtingsinrichting voor het systeem geleverd in de vorm van een kleine aanzuigpijp aan de vloeistofbodem van het systeem voor werking door zwaartekracht of pomp. Dit is standaard voor NH3 en wordt op verzoek gedaan voor CO2. Bij het koudemiddel NH3 en, afhankelijk van de olie, waarschijnlijk ook bij CO2, zijn er grote verschillen in mengbaarheid of oplosbaarheid met verschillende oliën, zelfs als nuttige additieven worden gebruikt. Voorafgaand aan de olieverwijderingsprocedure moet het verdampersysteem enige tijd buiten bedrijf zijn, zodat de olie zich kan afscheiden naar de bodem van het systeem.
Als olie wordt gebruikt met een lagere dichtheid dan het vloeibare koudemiddel CO2, moet het koudemiddel volledig worden verdampt voor deze ontolking. Een regelmatige ontolking is nodig, afhankelijk van de eigenschappen van het koudemiddel compressor en de olie. Ervaren ingenieurs met academisch advies zijn verantwoordelijk voor het ontwerp. Individueel kanaalontwerp en -constructie voor elk project vanwege de hoge binnenfilmcoëfficiënt en lage drukval.
Waarom voornamelijk NH3?
Normaal gesproken wordt het natuurlijke koudemiddel ammoniak gebruikt, dat niet alleen klimaatneutraal maar ook zeer energiezuinig is. Door zijnzeer goede thermodynamische eigenschappen heeft ammoniak de minste energie nodig om een bepaalde koelcapaciteit te genereren.
Dit voordeel is vooral belangrijk in zuivelfabrieken met hun grote installaties, zodat koelinstallaties op ammoniak hun waarde hebben bewezen in de melkverwerkende industrie. Tegelijkertijd is het ammoniakvolume in dit systeem laag. Er worden zwaartekrachtaangedreven verdampers met afscheiders gebruikt. Op deze manier wordt de efficiëntie van het systeem verhoogd in vergelijking met installaties met directe expansie en worden de energiekosten verlaagd. Voor warmteterugwinning maken effectieve systemen gebruik van een verdampingscondensor, een verwarmingselement en een oliekoeler. Alles bij elkaar verhoogt dit de efficiëntie van het hele systeem en verlaagt het de bedrijfskosten.
De Baudelot-koeler
Historisch overzicht en begin van een industriële koelmachine
Jean Louis Baudelot (1797-1881) werd geboren in Frankrijk en studeerde techniek in België. Hoewel hij verschillende uitvindingen claimde, werd hij beroemd in 1856, toen hij een vloeistofkoeler patenteerde. Deze was specifiek bedoeld voor de brouwerij-industrie.
Een neef die brouwer was, legde hem uit dat bier tot dan toe in een ondiep vat (koelschip) moest worden gekoeld en de hele nacht moest worden geroerd - een proces dat gemakkelijk 8 uur duurde. Erger nog, de voortdurende blootstelling van de worts aan de lucht resulteerde vaak in ongewenste inoculatie en besmet bier. Toch was blootstelling verplicht omdat biergisten zuurstof nodig hebben bij het begin van de gisting. Daarom moet het wort goed belucht worden.
Baudelot dacht aan een fijne dubbele koperen plaat over koperen buizen (eerst cilindrisch, later elliptisch in doorsnede) waarin koud water (bronwater of ijswater) tegen de wort stroomde. De worts werden bovenop de koeler verzameld in een ondiepe bak en vervolgens fijn verspreid, stromend over de buitenkant van de koperen platen die intern werden gekoeld. Op deze manier vond het koelen plaats in minder dan een kwart van de oorspronkelijk benodigde tijd, waardoor de blootstelling aan verontreinigende microben werd beperkt, terwijl de beluchting gewaarborgd bleef. Het hete wort stroomde als een golvende waterval langs de buitenkant van de koeler naar beneden en kwam onderaan koel en belucht uit. Het was een enorme verbetering die leidde tot bier van veel betere kwaliteit en stabiliteit.
We hebben technische wetenschappen en thermodynamica altijd optimaal geïntegreerd in de verschillende productieprocessen.
Thermodynamici, werktuigbouwkundig ingenieurs en lastechnici bepalen de dimensionering, het ontwerp en de constructie van op maat gemaakte warmtewisselaarpanelen en -systemen in materialen variërend van zacht en austenitisch staal tot titanium, en zorgen voor een succesvolle distributie van hun werk over de hele wereld.
Daarbij vallen ze terug op productietechnische expertise en berekeningen die in de loop van de afgelopen honderd jaar zijn ontwikkeld en die nog steeds voortdurend worden geoptimaliseerd in een continu proces.
In de perceptie van onze klanten staat het Buco product voor:
Technisch en procesgericht advies
Thermodynamische efficiëntie
Kwaliteit en duurzaamheid
