Gainazaleko bero-trukagailuen jatorria

Gainazaleko bero-trukagailuen jatorria

Gainazaleko bero-trukagailuen jatorria eta garapena XX. mendearen hasierara arte atzeratu daitezke. Haien sorrera ez zen bat-bateko arrakasta izan, baizik eta bero-trukagailu tradizionalen berezko mugei erantzun bat izan zen material espezifikoekin aritzeko orduan.

Jatorri nagusia: 1920ko - 1930eko hamarkadetan

Arraskatzeko gainazaleko bero-trukagailuen kontzeptua eta hasierako diseinua batez ere garai honetan sortu ziren, elikagai-industriak bultzatuta, batez ere margarina eta izozkiaren ekoizpenean.

1. Konpondu beharreko arazoak:

o Biskositate handiko materialak: Gurina, izozki nahasketa eta marmelada bezalako materialak oso biskosoak dira eta jariakortasun eskasa dute hodi edo plaka bero-trukagailu tradizionaletan, erraz buxatzen dira eta bero-transferentziaren eraginkortasun oso baxua dute.

o Zizailadura-sentsibilitatea: Material hauetan gantz-kristalak edo izotz-kristalak eratzeko kontrol zehatza behar da. Hozte bizia edo irregularra bada, ehundura zakarra eta zapore txarra sor daitezke.

o Zikinkeria eta Koke-prozesua: Azukrea edo proteinak dituzten materialek solidotu eta karamelizatu egiten dute berotzen diren gainazaletan, eta horrek ez du bero-transferentziari eragiten bakarrik, baita produktuaren hondatzea eta ekipamendua garbitzea zailtzen ere.

2. Teknologiaren aitzindariak:

o Arrastatutako gainazaleko bero-trukagailuen lehenengo patenteetako bat 1920ko hamarkadaren amaieratik 1930eko hamarkadaren hasierara artekoa da. Adibidez, 1928 inguruan, Alemaniako Gerhard Companyko (geroago APV Taldearen parte izango zena) ingeniariek aitzindari lana egin zuten arlo honetan.

o Beste pertsonaia gako bat CO (Charlie) Linn izan zen, Girdler Corporation-eko Votator dibisioarentzat Estatu Batuetan (1933-1935 inguruan) arrakasta izan zuen lehen gainazal arraskatuko bero-trukagailua diseinatu zuena. Gailu hau jatorriz margarina etengabe ekoizteko asmatu zen. "Votator" izena gainazal arraskatuko bero-trukagailuen sinonimo bihurtu zen denbora luzez.

Lan-printzipioaren puntu berritzaileak

Gainazaleko bero-trukagailuen nukleo-diseinuak burutsuki konpontzen ditu aipatutako arazo hauek:

• Arraskatze-ekintza: Bero-trukagailuaren zilindroaren barruan, arraskatzaileekin hornitutako errotore batek abiadura handian biratzen du. Arraskatzaileek, indar zentrifugoaren edo malgukien indarraren pean, zilindroaren hormari ondo itsasten zaizkio, barneko horman dagoen material-filma etengabe arraskatuz.

• Lau abantaila nagusi:

1. Bero Transferentzia Gainazalaren Berritze Jarraitua: Materialen itsaspena eta zikinkeria saihesten ditu, bero transferentzia eraginkortasun oso altua mantenduz.

2. Nahasketa eta zizailatze uniformea: Material osoaren berotze eta hozte uniformea ​​bermatzen du eta zizailatze-indar kontrolagarria eskaintzen du, eta hori ezinbestekoa da kristalizazio-prozesurako (adibidez, gantzen kristalizazioa eta izotz-kristalen eraketa).

3. Biskositate Oso Handikoen Maneiua: Arraskatzeko eta bultzatzeko ekintza mekanikoak aukera ematen dio oretsuak, krematsuak eta baita fluido pikortsuak ere maneiatzeko, ohiko bero-trukagailuek ezin dituztenak maneiatu.

4. Egonaldi-denbora oso laburra: materiala bero-trukagailutik film mehe batean igarotzen da, eta horrek oso egokia egiten du beroarekiko sentikorrak diren materialetarako eta produktuaren zaporea, kolorea eta nutrizioa maximizatzen ditu.

Garapena eta Hedapena

• 1940ko - 1950eko hamarkada: Bigarren Mundu Gerraren aurretik eta ondoren elikagaien industrializazioa bizkortu zenez, gainazal arraskatuko bero-trukagailuak azkar aplikatu ziren esneki, marmelada eta saltsa industrietan. Izozkiaren izozketa jarraitua beste aplikazio mugarri bat izan zen.

• 1960ko hamarkadatik gaur egunera arte: Haien aplikazio-eremuak elikagaien industriatik hasi eta industria kimiko, farmazeutiko, petrokimiko eta plastiko polimeroetara zabaldu dira. Polimero urtuak, parafina, asfaltoa, kosmetikoak eta farmazia bezalako fluido zailak maneiatzeko erabiltzen dira.

• Aurrerapen teknologikoa: Gaur egungo gainazal arraskatuko bero-trukagailuek aurrerapen nabarmenak egin dituzte materialetan (esaterako, higaduraren eta korrosioaren aurkako estaldura gogorren erabilera), zigilatze-teknologian, automatizazio-kontrolean (tenperatura, presio eta abiaduraren kontrol zehatza) eta diseinu modularrean.

Laburpena

Arraskagailu bero-trukagailuaren jatorria zehazki 1920ko eta 1930eko hamarkadetan koka daiteke. Elikagaien industrian biskositate handiko eta beroarekiko sentikorrak diren materialen etengabeko berotze, hozte, kristalizazio eta esterilizazio prozesuen eskakizunak asetzeko asmatu zen. Bere asmakuntza mugarri garrantzitsua izan zen prozesu-industriako ekipamenduen historian, "bero-trukea" funtzio sinplea "bero-trukea eta prozesamendu mekanikoa" konbinatzeko eragiketa batera zabalduz. Gaur egun arte, oraindik ere ordezkaezina den zeregina betetzen du industria-arlo askotan.