സ്ക്രാപ്പ്ഡ് സർഫേസ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ ഉത്ഭവം

സ്ക്രാപ്പ്ഡ് സർഫേസ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ ഉത്ഭവം

സ്ക്രാപ്പ് ചെയ്ത ഉപരിതല ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ ഉത്ഭവവും വികാസവും 20-ാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ആരംഭത്തിൽ തന്നെ കണ്ടെത്താൻ കഴിയും. അവയുടെ സൃഷ്ടി ഒറ്റരാത്രികൊണ്ട് ഉണ്ടായ വിജയമല്ല, മറിച്ച് പ്രത്യേക വസ്തുക്കളുമായി ഇടപെടുമ്പോൾ പരമ്പരാഗത ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ അന്തർലീനമായ പരിമിതികൾക്കുള്ള ഒരു പ്രതികരണമായിരുന്നു.

പ്രധാന ഉത്ഭവം: 1920 - 1930 കൾ

സ്ക്രാപ്പ് ചെയ്ത ഉപരിതല ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ ആശയവും പ്രാരംഭ രൂപകൽപ്പനയും പ്രധാനമായും ഈ കാലഘട്ടത്തിലാണ് രൂപപ്പെട്ടത്, പ്രത്യേകിച്ച് മാർഗരിൻ, ഐസ്ക്രീം എന്നിവയുടെ ഉത്പാദനത്തിൽ ഭക്ഷ്യ വ്യവസായമാണ് ഇതിനെ നയിച്ചത്.

1. പരിഹരിക്കേണ്ട പ്രശ്നങ്ങൾ:

o ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി വസ്തുക്കൾ: വെണ്ണ, ഐസ്ക്രീം മിശ്രിതം, ജാം തുടങ്ങിയ വസ്തുക്കൾക്ക് വളരെ വിസ്കോസ് ഉള്ളതും പരമ്പരാഗത ട്യൂബ് അല്ലെങ്കിൽ പ്ലേറ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളിൽ ഒഴുക്ക് കുറവുമാണ്, എളുപ്പത്തിൽ അടഞ്ഞുപോകുകയും വളരെ കുറഞ്ഞ താപ കൈമാറ്റ കാര്യക്ഷമതയ്ക്ക് കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്നു.

o ഷിയർ സെൻസിറ്റിവിറ്റി: ഈ വസ്തുക്കളിൽ കൊഴുപ്പ് പരലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഐസ് പരലുകൾ രൂപപ്പെടുന്നതിന് കൃത്യമായ നിയന്ത്രണം ആവശ്യമാണ്. തീവ്രമായതോ അസമമായതോ ആയ തണുപ്പിക്കൽ ഒരു പരുക്കൻ ഘടനയ്ക്കും മോശം രുചിക്കും കാരണമാകും.

o ഫൗളിംഗും കോക്കിംഗും: പഞ്ചസാരയോ പ്രോട്ടീനോ അടങ്ങിയ വസ്തുക്കൾ ചൂടാക്കൽ പ്രതലങ്ങളിൽ ദൃഢീകരിക്കുകയും കാരമലൈസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് താപ കൈമാറ്റത്തെ മാത്രമല്ല, ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ കേടുപാടുകൾക്കും ഉപകരണങ്ങൾ വൃത്തിയാക്കുന്നതിൽ ബുദ്ധിമുട്ടിനും കാരണമാകുന്നു.

2. സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ പയനിയർമാർ:

സ്ക്രാപ്പ് ചെയ്ത ഉപരിതല ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾക്കുള്ള ആദ്യകാല പേറ്റന്റുകളിൽ ഒന്ന് 1920 കളുടെ അവസാനം മുതൽ 1930 കളുടെ ആരംഭം വരെയാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, 1928 ഓടെ, ജർമ്മനിയിലെ ഗെർഹാർഡ് കമ്പനിയിലെ എഞ്ചിനീയർമാർ (പിന്നീട് APV ഗ്രൂപ്പിന്റെ ഭാഗം) ഈ മേഖലയിൽ പയനിയറിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്തി.

മറ്റൊരു പ്രധാന വ്യക്തി സി.ഒ. (ചാർലി) ലിൻ ആയിരുന്നു, അദ്ദേഹം അമേരിക്കയിലെ ഗിർഡ്‌ലർ കോർപ്പറേഷന്റെ വോട്ടേറ്റർ ഡിവിഷനു വേണ്ടി (ഏകദേശം 1933-1935) വാണിജ്യപരമായി വിജയകരമായ ആദ്യത്തെ സ്ക്രാപ്പ്ഡ് സർഫസ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തു. ഈ ഉപകരണം ആദ്യം കണ്ടുപിടിച്ചത് മാർജറിൻ തുടർച്ചയായി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനാണ്. "വോട്ടേറ്റർ" എന്ന പേര് വളരെക്കാലത്തേക്ക് സ്ക്രാപ്പ്ഡ് സർഫസ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ പര്യായമായി മാറി.

പ്രവർത്തന തത്വത്തിലെ നൂതന പോയിന്റുകൾ

സ്ക്രാപ്പ് ചെയ്ത ഉപരിതല ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ പ്രധാന രൂപകൽപ്പന മുകളിൽ പറഞ്ഞ പ്രശ്നങ്ങൾ സമർത്ഥമായി പരിഹരിക്കുന്നു:

• സ്ക്രാപ്പിംഗ് ആക്ഷൻ: ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ച് സിലിണ്ടറിനുള്ളിൽ, സ്ക്രാപ്പറുകൾ ഘടിപ്പിച്ച ഒരു റോട്ടർ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ കറങ്ങുന്നു. സ്ക്രാപ്പറുകൾ, അപകേന്ദ്രബലത്തിന്റെയോ സ്പ്രിംഗുകളുടെയോ ബലത്തിൽ, സിലിണ്ടർ ഭിത്തിയോട് അടുത്ത് പറ്റിപ്പിടിച്ച്, അകത്തെ ഭിത്തിയിലെ മെറ്റീരിയൽ ഫിലിം നിരന്തരം ചുരണ്ടുന്നു.

• നാല് പ്രധാന നേട്ടങ്ങൾ:

1. താപ കൈമാറ്റ ഉപരിതലത്തിന്റെ തുടർച്ചയായ പുതുക്കൽ: വസ്തുക്കളുടെ ഒട്ടിപ്പിടിക്കൽ, മാലിന്യം അടിഞ്ഞുകൂടൽ എന്നിവ തടയുന്നു, വളരെ ഉയർന്ന താപ കൈമാറ്റ കാര്യക്ഷമത നിലനിർത്തുന്നു.

2. യൂണിഫോം മിക്സിംഗും കത്രികയും: മുഴുവൻ മെറ്റീരിയലിന്റെയും ഏകീകൃത ചൂടാക്കലും തണുപ്പും ഉറപ്പാക്കുകയും നിയന്ത്രിക്കാവുന്ന ഷിയർ ഫോഴ്‌സ് നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ പ്രക്രിയയ്ക്ക് (കൊഴുപ്പ് ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ, ഐസ് ക്രിസ്റ്റൽ രൂപീകരണം പോലുള്ളവ) നിർണായകമാണ്.

3. വളരെ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി കൈകാര്യം ചെയ്യൽ: മെക്കാനിക്കൽ സ്ക്രാപ്പിംഗ് ആൻഡ് പുഷിംഗ് ആക്ഷൻ പരമ്പരാഗത ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾക്ക് കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയാത്ത പേസ്റ്റി, ക്രീമി, ഗ്രാനുലാർ ദ്രാവകങ്ങൾ പോലും കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ ഇതിനെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

4. വളരെ കുറഞ്ഞ താമസ സമയം: മെറ്റീരിയൽ ഒരു നേർത്ത ഫിലിമിൽ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു, ഇത് താപ സെൻസിറ്റീവ് വസ്തുക്കൾക്ക് വളരെ അനുയോജ്യമാക്കുകയും ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ രുചി, നിറം, പോഷണം എന്നിവ പരമാവധി സംരക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

വികസനവും ജനപ്രിയീകരണവും

• 1940 - 1950 കാലഘട്ടം: രണ്ടാം ലോകമഹായുദ്ധത്തിന് മുമ്പും ശേഷവും ഭക്ഷ്യ വ്യവസായവൽക്കരണം ത്വരിതപ്പെടുത്തിയതോടെ, ക്ഷീര, ജാം, സോസ് വ്യവസായങ്ങളിൽ ചുരണ്ടിയ ഉപരിതല ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ വേഗത്തിൽ പ്രയോഗിച്ചു. ഐസ്ക്രീം തുടർച്ചയായി മരവിപ്പിക്കുന്നത് മറ്റൊരു നാഴികക്കല്ലായിരുന്നു.

• 1960 മുതൽ ഇന്നുവരെ: ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിൽ നിന്ന് കെമിക്കൽ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ, പെട്രോകെമിക്കൽ, പ്ലാസ്റ്റിക് പോളിമർ വ്യവസായങ്ങളിലേക്ക് ഇവയുടെ പ്രയോഗ മേഖലകൾ വ്യാപിച്ചിരിക്കുന്നു. പോളിമർ മെൽറ്റുകൾ, പാരഫിൻ, അസ്ഫാൽറ്റ്, സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കൾ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽസ് തുടങ്ങിയ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞ ദ്രാവകങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

• സാങ്കേതിക പുരോഗതി: ആധുനിക സ്ക്രാപ്പ് ചെയ്ത ഉപരിതല ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ മെറ്റീരിയലുകളിൽ (തേയ്മാനം പ്രതിരോധിക്കുന്നതും നാശന പ്രതിരോധിക്കുന്നതുമായ ഹാർഡ് കോട്ടിംഗുകളുടെ ഉപയോഗം പോലുള്ളവ), സീലിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ, ഓട്ടോമേഷൻ നിയന്ത്രണം (താപനില, മർദ്ദം, വേഗത എന്നിവയുടെ കൃത്യമായ നിയന്ത്രണം), മോഡുലാർ ഡിസൈൻ എന്നിവയിൽ ഗണ്യമായ പുരോഗതി കൈവരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

സംഗ്രഹം

സ്ക്രാപ്പർ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ ഉത്ഭവം 1920 കളിലും 1930 കളിലും കൃത്യമായി കണ്ടെത്താൻ കഴിയും. ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിലെ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി, താപ സെൻസിറ്റീവ് വസ്തുക്കളുടെ തുടർച്ചയായ ചൂടാക്കൽ, തണുപ്പിക്കൽ, ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ, വന്ധ്യംകരണം എന്നിവയുടെ പ്രക്രിയാ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായാണ് ഇത് കണ്ടുപിടിച്ചത്. പ്രോസസ്സ് വ്യവസായ ഉപകരണങ്ങളുടെ ചരിത്രത്തിലെ ഒരു സുപ്രധാന നാഴികക്കല്ലായിരുന്നു ഇതിന്റെ കണ്ടുപിടുത്തം, ലളിതമായ "താപ കൈമാറ്റം" പ്രവർത്തനത്തെ "താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെയും മെക്കാനിക്കൽ പ്രോസസ്സിംഗിന്റെയും" സംയോജിത പ്രവർത്തനത്തിലേക്ക് വികസിപ്പിച്ചു. ഇന്നുവരെ, പല വ്യാവസായിക മേഖലകളിലും ഇത് മാറ്റാനാകാത്ത പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.