Сыдырылған беттік жылу алмастырғыштардың шығу тегі
Беттік жылу алмастырғыштардың пайда болуы мен дамуын 20 ғасырдың басынан бастауға болады. Олардың жасалуы бір түнде ғана сәтті болған жоқ, керісінше, белгілі бір материалдармен жұмыс істеген кезде дәстүрлі жылу алмастырғыштардың шектеулеріне жауап болды.
Негізгі шығу тегі: 1920 - 1930 жылдар
Беттік жылу алмастырғыштардың тұжырымдамасы мен бастапқы дизайны негізінен осы кезеңде қалыптасты, бұл тамақ өнеркәсібінің, әсіресе маргарин мен балмұздақ өндірісінің арқасында жүзеге асты.
1. Шешілетін мәселелер:
o Жоғары тұтқырлықтағы материалдар: Сары май, балмұздақ қоспасы және тосап сияқты материалдар өте тұтқыр және дәстүрлі түтік немесе пластина жылу алмастырғыштарында нашар ағымдылыққа ие, оңай бітеліп қалады және жылу беру тиімділігінің өте төмен болуына әкеледі.
o Ығыс сезімталдығы: Бұл материалдарда май кристалдарының немесе мұз кристалдарының пайда болуы дәл бақылауды қажет етеді. Қарқынды немесе біркелкі емес салқындату құрылымның дөрекі болуына және дәмнің нашарлауына әкелуі мүмкін.
o Ластану және кокстау: Қант немесе ақуыз бар материалдар қыздыру беттерінде қатып, карамельденуге бейім, бұл тек жылу берілуіне ғана емес, сонымен қатар өнімнің тозуына және жабдықты тазалауда қиындықтарға әкеледі.
2. Технология саласындағы пионерлер:
o Қырылған беттік жылу алмастырғыштарға арналған ең алғашқы патенттердің бірі 1920 жылдардың аяғы мен 1930 жылдардың басына жатады. Мысалы, шамамен 1928 жылы Германиядағы Gerhard компаниясының (кейінірек APV тобының құрамына кірген) инженерлері бұл салада ізашарлық жұмыстар жүргізді.
o Тағы бір маңызды тұлға - Америка Құрама Штаттарындағы Girdler корпорациясының Votator бөлімшесі үшін (шамамен 1933-1935) алғашқы коммерциялық табысты қырылған беттік жылу алмастырғышты жобалаған CO (Чарли) Линн. Бұл құрылғы бастапқыда маргаринді үздіксіз өндіру үшін ойлап табылған. «Votator» атауы тіпті ұзақ уақыт бойы қырылған беттік жылу алмастырғыштардың синониміне айналды.
Жұмыс принципінің инновациялық тұстары
Беттік жылу алмастырғыштардың негізгі дизайны жоғарыда аталған мәселелерді тапқырлықпен шешеді:
• Қыру әрекеті: Жылу алмасу цилиндрінің ішінде қырғыштармен жабдықталған ротор жоғары жылдамдықпен айналады. Қырғыштар орталықтан тепкіш күш немесе серіппелердің әсерінен цилиндр қабырғасына тығыз жабысып, ішкі қабырғадағы материал қабықшасын үнемі қырып тастайды.
• Төрт негізгі артықшылығы:
1. Жылу беру бетінің үздіксіз жаңартылуы: материалдың жабысуы мен ластануына жол бермейді, жылу беру тиімділігінің өте жоғары деңгейін сақтайды.
2. Біркелкі араластыру және қырқу: бүкіл материалдың біркелкі қыздырылуын және салқындатылуын қамтамасыз етеді және кристалдану процесі үшін (мысалы, майдың кристалдануы және мұз кристалдарының пайда болуы) маңызды болып табылатын басқарылатын қырқу күшін қамтамасыз етеді.
3. Өте жоғары тұтқырлықты өңдеу: Механикалық қыру және итеру әрекеті дәстүрлі жылу алмастырғыштар өңдей алмайтын паста тәрізді, кілегей тәрізді және тіпті түйіршікті сұйықтықтарды өңдеуге мүмкіндік береді.
4. Өте қысқа сақтау уақыты: Материал жылу алмастырғыш арқылы жұқа қабықша түрінде өтеді, бұл оны ыстыққа сезімтал материалдарға өте қолайлы етеді және өнімнің дәмін, түсін және қоректік заттарын барынша сақтайды.
Дамыту және танымал ету
• 1940-1950 жылдар: Екінші дүниежүзілік соғысқа дейін және одан кейін тамақ өнеркәсібін индустрияландырудың жеделдеуімен сүт, тосап және тұздық өнеркәсібінде қырылған беттік жылу алмастырғыштар тез қолданыла бастады. Балмұздақты үздіксіз мұздату тағы бір маңызды қолданыс болды.
• 1960 жылдардан бүгінгі күнге дейін: Олардың қолданылу салалары тамақ өнеркәсібінен химия, фармацевтика, мұнай-химия және пластикалық полимер өнеркәсібіне дейін кеңейді. Олар полимер балқымалары, парафин, асфальт, косметика және фармацевтика сияқты күрделі сұйықтықтарды өңдеу үшін қолданылады.
• Технологиялық прогресс: Қазіргі заманғы қырылған беттік жылу алмастырғыштар материалдарда (мысалы, тозуға төзімді және коррозияға төзімді қатты жабындарды пайдалану), тығыздау технологиясында, автоматтандыруды басқаруда (температураны, қысымды және жылдамдықты дәл басқару) және модульдік дизайнда айтарлықтай жетістіктерге жетті.
Қысқаша мазмұны
Қырғыш жылу алмастырғыштың шығу тегі 1920-1930 жылдары дәл анықталуы мүмкін. Ол тамақ өнеркәсібіндегі жоғары тұтқырлықтағы және жылуға сезімтал материалдарды үздіксіз қыздыру, салқындату, кристалдандыру және зарарсыздандыру процестерінің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін ойлап табылды. Оның өнертабысы өңдеу өнеркәсібі жабдықтары тарихындағы маңызды кезең болды, қарапайым «жылу алмасу» функциясын «жылу алмасу және механикалық өңдеу» біріктірілген жұмысына дейін кеңейтті. Бүгінгі күнге дейін ол көптеген өнеркәсіп салаларында алмастырылмайтын рөл атқарады.
Жарияланған уақыты: 20 қазан 2025 ж.