స్క్రాప్డ్ సర్ఫేస్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ల మూలం

స్క్రాప్డ్ సర్ఫేస్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ల మూలం

స్క్రాప్డ్ సర్ఫేస్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌ల మూలం మరియు అభివృద్ధి 20వ శతాబ్దం ప్రారంభంలోనే ప్రారంభమయ్యాయి. వాటి సృష్టి రాత్రికి రాత్రే విజయం కాదు, నిర్దిష్ట పదార్థాలతో వ్యవహరించేటప్పుడు సాంప్రదాయ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌ల స్వాభావిక పరిమితులకు ప్రతిస్పందన.

ప్రధాన మూలం: 1920లు - 1930లు

స్క్రాప్డ్ సర్ఫేస్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌ల భావన మరియు ప్రారంభ రూపకల్పన ప్రధానంగా ఈ కాలంలోనే ఏర్పడింది, ముఖ్యంగా ఆహార పరిశ్రమ ద్వారా, ముఖ్యంగా వనస్పతి మరియు ఐస్ క్రీం ఉత్పత్తిలో ఇది జరిగింది.

1. పరిష్కరించాల్సిన సమస్యలు:

o అధిక స్నిగ్ధత పదార్థాలు: వెన్న, ఐస్ క్రీం మిక్స్ మరియు జామ్ వంటి పదార్థాలు చాలా జిగటగా ఉంటాయి మరియు సాంప్రదాయ ట్యూబ్ లేదా ప్లేట్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్లలో తక్కువ ప్రవాహ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, సులభంగా మూసుకుపోతాయి మరియు చాలా తక్కువ ఉష్ణ బదిలీ సామర్థ్యాన్ని కలిగిస్తాయి.

o షీర్ సెన్సిటివిటీ: ఈ పదార్థాలలో కొవ్వు స్ఫటికాలు లేదా మంచు స్ఫటికాలు ఏర్పడటానికి ఖచ్చితమైన నియంత్రణ అవసరం. తీవ్రమైన లేదా అసమాన శీతలీకరణ ముతక ఆకృతికి మరియు పేలవమైన రుచికి దారితీస్తుంది.

o ఫౌలింగ్ మరియు కోకింగ్: చక్కెర లేదా ప్రోటీన్ కలిగిన పదార్థాలు తాపన ఉపరితలాలపై ఘనీభవించి, పంచదార పాకంలా మారుతాయి, ఇది ఉష్ణ బదిలీని ప్రభావితం చేయడమే కాకుండా ఉత్పత్తి చెడిపోవడానికి మరియు పరికరాలను శుభ్రపరచడంలో ఇబ్బందిని కలిగిస్తుంది.

2. టెక్నాలజీలో మార్గదర్శకులు:

o స్క్రాప్ చేయబడిన ఉపరితల ఉష్ణ వినిమాయకాలకు సంబంధించిన తొలి పేటెంట్లలో ఒకటి 1920ల చివరి నుండి 1930ల ప్రారంభం వరకు ఉంది. ఉదాహరణకు, 1928 ప్రాంతంలో, జర్మనీలోని గెర్హార్డ్ కంపెనీ (తరువాత APV గ్రూప్‌లో భాగం) ఇంజనీర్లు ఈ రంగంలో మార్గదర్శక పనిని చేశారు.

o మరో కీలక వ్యక్తి CO (చార్లీ) లిన్, అతను యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని గిర్డ్లర్ కార్పొరేషన్ యొక్క వోటేటర్ విభాగం కోసం మొదటి వాణిజ్యపరంగా విజయవంతమైన స్క్రాప్డ్ సర్ఫేస్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌ను రూపొందించాడు (సుమారు 1933-1935). ఈ పరికరం మొదట వనస్పతి నిరంతర ఉత్పత్తి కోసం కనుగొనబడింది. "ఓటర్" అనే పేరు చాలా కాలం పాటు స్క్రాప్డ్ సర్ఫేస్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌లకు పర్యాయపదంగా మారింది.

పని సూత్రం యొక్క వినూత్న అంశాలు

స్క్రాప్ చేయబడిన ఉపరితల ఉష్ణ వినిమాయకాల యొక్క ప్రధాన రూపకల్పన పైన పేర్కొన్న సమస్యలను చాతుర్యంగా పరిష్కరిస్తుంది:

• స్క్రాపింగ్ చర్య: ఉష్ణ వినిమాయక సిలిండర్ లోపల, స్క్రాపర్‌లతో కూడిన రోటర్ అధిక వేగంతో తిరుగుతుంది. సెంట్రిఫ్యూగల్ ఫోర్స్ లేదా స్ప్రింగ్‌ల శక్తి కింద స్క్రాపర్‌లు సిలిండర్ గోడకు దగ్గరగా అతుక్కుని, లోపలి గోడపై ఉన్న మెటీరియల్ ఫిల్మ్‌ను నిరంతరం స్క్రాప్ చేస్తాయి.

• నాలుగు ప్రధాన ప్రయోజనాలు:

1. ఉష్ణ బదిలీ ఉపరితలం యొక్క నిరంతర పునరుద్ధరణ: పదార్థ సంశ్లేషణ మరియు దుర్వాసనను నివారిస్తుంది, చాలా ఎక్కువ ఉష్ణ బదిలీ సామర్థ్యాన్ని నిర్వహిస్తుంది.

2. ఏకరీతి మిక్సింగ్ మరియు షీరింగ్: మొత్తం పదార్థం యొక్క ఏకరీతి వేడి మరియు శీతలీకరణను నిర్ధారిస్తుంది మరియు నియంత్రించదగిన కోత శక్తిని అందిస్తుంది, ఇది స్ఫటికీకరణ ప్రక్రియకు (కొవ్వు స్ఫటికీకరణ మరియు మంచు స్ఫటిక నిర్మాణం వంటివి) కీలకం.

3. అత్యంత అధిక స్నిగ్ధతను నిర్వహించడం: యాంత్రిక స్క్రాపింగ్ మరియు పుషింగ్ చర్య సాంప్రదాయ ఉష్ణ వినిమాయకాలు నిర్వహించలేని పేస్టీ, క్రీమీ మరియు గ్రాన్యులర్ ద్రవాలను కూడా నిర్వహించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.

4. అతి తక్కువ నివాస సమయం: ఈ పదార్థం ఒక సన్నని పొరలో ఉష్ణ వినిమాయకం గుండా వెళుతుంది, ఇది వేడి-సున్నితమైన పదార్థాలకు అత్యంత అనుకూలంగా ఉంటుంది మరియు ఉత్పత్తి రుచి, రంగు మరియు పోషకాలను గరిష్టంగా సంరక్షిస్తుంది.

అభివృద్ధి మరియు ప్రజాదరణ

• 1940లు - 1950లు: రెండవ ప్రపంచ యుద్ధానికి ముందు మరియు తరువాత ఆహార పారిశ్రామికీకరణ వేగవంతం కావడంతో, పాడి పరిశ్రమ, జామ్ మరియు సాస్ పరిశ్రమలలో స్క్రాప్డ్ సర్ఫేస్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌లను వేగంగా ఉపయోగించడం ప్రారంభించారు. ఐస్ క్రీంను నిరంతరం గడ్డకట్టడం మరొక మైలురాయి అప్లికేషన్.

• 1960ల నుండి నేటి వరకు: వాటి అప్లికేషన్ రంగాలు ఆహార పరిశ్రమ నుండి రసాయన, ఔషధ, పెట్రోకెమికల్ మరియు ప్లాస్టిక్ పాలిమర్ పరిశ్రమలకు విస్తరించాయి. పాలిమర్ మెల్ట్స్, పారాఫిన్, తారు, సౌందర్య సాధనాలు మరియు ఔషధాల వంటి సవాలుతో కూడిన ద్రవాలను నిర్వహించడానికి వీటిని ఉపయోగిస్తారు.

• సాంకేతిక పురోగతి: ఆధునిక స్క్రాప్డ్ ఉపరితల ఉష్ణ వినిమాయకాలు పదార్థాలలో (దుస్తులు-నిరోధక మరియు తుప్పు-నిరోధక హార్డ్ పూతలను ఉపయోగించడం వంటివి), సీలింగ్ సాంకేతికత, ఆటోమేషన్ నియంత్రణ (ఉష్ణోగ్రత, పీడనం మరియు వేగం యొక్క ఖచ్చితమైన నియంత్రణ) మరియు మాడ్యులర్ డిజైన్‌లో గణనీయమైన పురోగతిని సాధించాయి.

సారాంశం

స్క్రాపర్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ యొక్క మూలాన్ని ఖచ్చితంగా 1920లు మరియు 1930లలో గుర్తించవచ్చు. ఆహార పరిశ్రమలో అధిక-స్నిగ్ధత మరియు ఉష్ణ-సున్నితమైన పదార్థాల నిరంతర తాపన, శీతలీకరణ, స్ఫటికీకరణ మరియు స్టెరిలైజేషన్ యొక్క ప్రక్రియ డిమాండ్లను తీర్చడానికి దీనిని కనుగొన్నారు. దీని ఆవిష్కరణ ప్రక్రియ పరిశ్రమ పరికరాల చరిత్రలో ఒక ముఖ్యమైన మైలురాయి, సరళమైన "ఉష్ణ మార్పిడి" ఫంక్షన్‌ను "ఉష్ణ మార్పిడి మరియు యాంత్రిక ప్రాసెసింగ్" యొక్క మిశ్రమ ఆపరేషన్‌కు విస్తరించింది. నేటికీ, ఇది ఇప్పటికీ అనేక పారిశ్రామిక రంగాలలో భర్తీ చేయలేని పాత్రను పోషిస్తోంది.