The aim of this work was to present the numerical simulation results determining the distributions of flow velocity and pressure in the individual channels of a plate heat exchanger. The simulations have been conducted by means of the Finite Volume Method (FVM) of numerical computation using the ANSYS CFX software. The computational model constituted spaces between 10 flat, straight flow type plates of the heat exchanger. The obtained results of numerical simulations confirm the presence of inhomogeneous flow conditions in the neighbouring channels between the plates. The computations enabled to point out the regions on the plates, in which insufficient flow can result in problems with their cleaning. The results of this work constitute the first part of a research leading to an assessment of cleaning conditions in plate heat exchangers.
The aim of this work was to present the numerical simulation results determining the distributions of flow velocity and pressure in the individual channels of a plate heat exchanger. The simulations have been conducted by means of the Finite Volume Method (FVM) of numerical computation using the ANSYS CFX software. The computational model constituted spaces between 10 flat, straight flow type plates of the heat exchanger. The obtained results of numerical simulations confirm the presence of inhomogeneous flow conditions in the neighbouring channels between the plates. The computations enabled to point out the regions on the plates, in which insufficient flow can result in problems with their cleaning. The results of this work constitute the first part of a research leading to an assessment of cleaning conditions in plate heat exchangers.
W artykule zaprezentowano powszechnie stosowaną technikę mycia płytowych wymienników ciepła, postęp w tym zakresie oraz problemy związane z utrzymaniem ich w czystości. Szczególną uwagę zwrócono na wymienniki działające jako pasteryzatory mleka. Omówiono etapy usuwania zanieczyszczeń mlekowych z ich powierzchni oraz przedstawiono krzywą mycia określającą ilość usuwanych zanieczyszczeń w czasie.
EN
The paper presents a commonly used cleaning technique of plate heat exchangers, progress going in this respect and the problems associated with keeping them in purity. A special attention was paid to the heat exchangers operating as milk pasteurizers. The stages involved in removal of whey protein deposits from the surface were discussed and cleaning curve was presented.
Prędkość przepływu, liczba Reynoldsa i naprężenia ścinające to najistotniejsze czynniki w procesie mycia w systemie CIP. Ogólnie są one nazywane oddziaływaniami mechanicznymi. W artykule zaprezentowano najnowsze trendy w zakresie mycia w systemie CIP zmierzające do wzmocnienia ww. oddziaływań. Badania wskazują, że można to osiągnąć przez wprowadzenie do procesu m.in. przepływów pulsacyjnych, technologii ice pigging oraz ultradźwięków. Wyniki badań są obiecujące i umożliwiają usprawnienia procesu w wielu aspektach.
EN
Flow velocity, Reynolds number and shear stress are the most relevant factors in the process of cleaning in CIP system. Generally, they are called mechanical interactions. The paper presents the latest trends in CIP system aimed at strengthening above mentioned interactions. Current research indicates that this can be achieved by introducing into the process, among others, a pulsed flow, ice pigging technology and ultrasounds. The results of the study are promising and give the opportunity to improve the process in many aspects - effectiveness, efficiency and energy intensity.
Praca obejmuje analizę rozkładu prędkości przepływu cieczy w płytowym wymienniku ciepła. Badania przeprowadzono w oparciu o obliczenia numeryczne metodą objętości skończonych (FVM), w środowisku ANSYS CFX, na których podstawie wykreślono rozkłady prędkości przepływu w poszczególnych parach płytowych wymiennika oraz krzywe obrazujące prędkość przepływu w poszczególnych obszarach przestrzeni międzypłytowej. Model obliczeniowy stanowił wymiennik zbudowany z pięciu par płytowych, które uproszczono do płyt płaskich. Na podstawie uzyskanych rozkładów prędkości stwierdzono, że najmniejsze wartości prędkości przepływu w płaskich płytach występują w osi symetrii każdej kolejnej płyty oraz w jej prawym górnym i dolnym narożu, usytuowanym przeciwlegle do otworu odprowadzającego ciecz z przestrzeni międzypłytowej. Uzyskane wyniki stanowią część badań dotyczących identyfikacji miejsc instalacji produkcyjnych niedomywanych w trakcie mycia w przepływie.
EN
The paper covers analysis of distribution of liquid flow speed in the plate heat exchanger. The research was carried out based on numerical calculations with the final methods volume (FVM) in ANSYS SFX environment, on the basis of which distributions of flow speed were determined in particular plate pairs of the exchanger and curves which picture the flow speed in particular areas of space between plates. An exchanger made of five pairs of plates, which were simplified to flat plates constituted a calculation model. On the basis of the obtained distributions of speed it was found that the lowest values of flow speed in flat plates occur in the symmetry axis of each subsequent plate and in its right and bottom corner located oppositely to the opening, which diverts liquid from the space between plates. The obtained results constitute a part of research concerning identification of production installations spots which are not washed enough during washing in the flow.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.