Matumizi ya Vibadilisha joto vya Uso Vilivyokwaruzwa katika Sekta ya Majarini

Matumizi ya Vibadilisha joto vya Uso Vilivyokwaruzwa katika Sekta ya Majarini

Vibadilisha joto vya Uso Vilivyokwaruzwa (SSHE) ni vifaa vyenye ufanisi mkubwa wa kuhamisha joto vinavyoongeza uhamishaji wa joto kupitia kukwaruza kwa mitambo. Vinafaa hasa kwa vimiminika vyenye mnato mwingi, vinavyoweza kuganda kwa urahisi au vyenye chembechembe. Ufuatao ni uchambuzi wa kanuni zao za utendaji kazi na matumizi maalum katika tasnia ya majarini:

I. Kanuni ya Utendaji Kazi wa Vibadilishaji Joto vya Uso Vilivyokwaruzwa

1. Muundo wa Kiini

o Silinda yenye koti: Safu ya nje hutolewa na vifaa vya kupasha joto/kupoeza (kama vile mvuke, maji baridi au mafuta ya kuhamisha joto).

o Shimoni na kikwaruzo kinachozunguka: Ndani, kuna shimoni inayoweza kuzungushwa yenye vikwaruzo vingi vinavyonyumbulika au vigumu vilivyounganishwa, ambavyo vinashikamana kwa karibu na ukuta wa ndani wa silinda.

o Kifaa cha kuendesha: Mota huendesha shimoni ili kuzunguka kwa kasi ya juu (kawaida 100-500 rpm).

2. Mchakato wa Kazi

o Athari ya kukwangua: Vikwangua hukwangua nyenzo kutoka kwenye ukuta wa ndani kila mara, kuzuia uchafu au fuwele, na wakati huo huo hulazimisha upya safu ya mpaka kwenye uso wa uhamishaji wa joto, na kuongeza kwa kiasi kikubwa mgawo wa uhamishaji wa joto (hadi mara 5-10 ya vibadilishaji joto vya kawaida vya mirija).

o Kazi ya kuchanganya: Vikwaruzo vinavyozunguka hutoa athari za kukata na kukoroga kwenye nyenzo, na kukuza halijoto na muundo sawa.

o Udhibiti wa mabadiliko ya awamu: Kwa kurekebisha kwa usahihi halijoto ya koti na kasi ya kukwangua, upoezaji wa haraka, ufuwele au uunganishaji wa nyenzo unaweza kupatikana (kama vile kudhibiti ufuwele wa mafuta kwenye siagi).

3. Faida na Sifa

o Inafaa kwa mnato wa juu (hadi 10^5 cP), majimaji yasiyo ya Newtonia au vifaa vyenye chembe ngumu.

o Huepuka joto kali au sehemu baridi, na kuhakikisha ubora wa bidhaa ni sawa.

o Inaweza kushughulikia vitu nyeti vinavyoweza kuganda au kuganda.

II. Matumizi katika Uzalishaji wa Majarini

1. Jukumu Muhimu katika Mchakato wa Uzalishaji

Uzalishaji wa siagi unahitaji uchanganyaji wa mafuta na awamu za maji (maziwa, chumvi, viunganishi, n.k.) ikifuatiwa na upoezaji wa haraka na ufuwele. Kibadilishaji joto cha uso kilichokwaruzwa ni kifaa kikuu, kinachotumika zaidi katika:

o Kupoeza na kugandisha emulsions: Kupoeza emulsions iliyochanganywa kwa haraka (karibu 40-50°C) hadi 10-20°C ili kuchochea uundaji wa muundo thabiti wa fuwele wa β' (muhimu kwa umbile laini).

o Usindikaji wa nyuklia: Nguvu ya kukata ya vikwanguzi huvunja fuwele kubwa, na kutengeneza mtandao mwembamba na sare wa mafuta, na kuongeza uwezo wa kupanuka wa krimu.

o Matibabu ya kuua vijidudu: Katika baadhi ya michakato, jaketi zenye joto kali hutumika kwa ajili ya kuua vijidudu kwa muda mfupi (km, 85°C kwa sekunde 15).

2. Ubadilikaji wa Sekta

o Udhibiti sahihi wa halijoto: Ufuwele wa mafuta huathiri halijoto (km, mafuta ya mawese yanahitaji kudhibitiwa kwa nyuzi joto 20-25), na kibadilisha joto kilichokwaruzwa kinaweza kudumisha kiwango cha halijoto kwa usahihi.

o Kuzuia utengano wa awamu: Nguvu kubwa ya kukata huhakikisha mtawanyiko sare wa awamu ya maji, kuepuka utengano wa mafuta na maji.

o Kushughulikia vifaa vyenye mafuta mengi: Siagi ina mafuta 70-80%, na muundo wa kikwaruzo hushinda tatizo la kuziba kwa vibadilishaji joto vya kitamaduni.

3. Vigezo vya Kawaida vya Vifaa

o Mgawo wa uhamishaji wa joto: 500-1500 W/(m²·K) (kulingana na mnato wa nyenzo).

Kiwango cha kupoeza: Hadi 30°C/dakika (muhimu kwa kinetiki ya ufuwele wa mafuta).

o Uwezo: Vifaa vya viwandani vinaweza kuhimili tani 1-10 kwa saa.

III. Ulinganisho na Vibadilishaji Joto Vingine

Utumiaji katika siagi ★★★★★ ★★☆ ★☆☆

Sifa	Kibadilisha joto cha uso kilichokwaruzwa	Kibadilisha joto cha Shell na Tube	Kibadilisha joto cha Bamba
Mnato unaotumika	Kiwango cha Juu (≤10^5 cP)	Kiwango cha wastani cha chini (≤10^3 cP)	Kiwango cha chini (≤10^2 cP)
Hatari ya uchafu	Chini sana (kujisafisha kwa kukwaruza)	Juu	Wastani
Athari ya kukata nywele	Imara (inayoweza kudhibitiwa)	Dhaifu	Dhaifu

IV. Mielekeo ya Maendeleo ya Viwanda

• Uboreshaji wa nishati: Tumia mota za masafa yanayobadilika ili kurekebisha kasi ya kukwangua, zikilinganisha mahitaji tofauti ya fomula (km, kukata kwa kiwango cha juu kwa krimu yenye mafuta kidogo).

• Udhibiti wa akili: Unganisha vitambuzi vya joto-mnato ili kurekebisha kiwango cha kupoeza na nguvu ya kukata kwa wakati halisi. • Muundo wa usafi: Kwa kuzingatia viwango vya EHEDG/3A, mfumo wa CIP (Clean-In-Place) hupunguza muda wa kutofanya kazi.

Kibadilisha joto cha vichakataji, pamoja na uwezo wake wa kuhamisha joto na kuchanganya kwa ufanisi mkubwa, kimekuwa kifaa muhimu katika tasnia ya majarini. Hasa chini ya mwelekeo wa kutafuta bidhaa zenye mafuta kidogo na zenye utendaji mwingi, faida zake sahihi za usindikaji zitaangaziwa zaidi.