გახეხილი ზედაპირის თბოგამცვლელების წარმოშობა

გახეხილი ზედაპირის თბოგამცვლელების წარმოშობა

გახეხილი ზედაპირის თბოგამცვლელების წარმოშობა და განვითარება XX საუკუნის დასაწყისიდან იწყება. მათი შექმნა ერთ ღამეში წარმატება არ ყოფილა, არამედ ტრადიციული თბოგამცვლელების სპეციფიკურ მასალებთან მუშაობისას არსებული შეზღუდვების საპასუხოდ იქცა.

ძირითადი წარმოშობა: 1920-იანი - 1930-იანი წლები

გახეხილი ზედაპირის თბოგამცვლელების კონცეფცია და საწყისი დიზაინი ძირითადად ამ პერიოდში ჩამოყალიბდა, რაც განპირობებული იყო კვების მრეწველობით, განსაკუთრებით მარგარინისა და ნაყინის წარმოებით.

1. გადასაჭრელი პრობლემები:

მაღალი სიბლანტის მასალები: ისეთი მასალები, როგორიცაა კარაქი, ნაყინის ნარევი და მურაბა, უკიდურესად ბლანტია და ტრადიციულ მილისებრ ან ფირფიტოვან თბოგამცვლელებში ცუდი დინებადობა ახასიათებთ, ადვილად იჭედება და სითბოს გადაცემის ძალიან დაბალ ეფექტურობას იწვევს.

o ძვრის მიმართ მგრძნობელობა: ამ მასალებში ცხიმის კრისტალების ან ყინულის კრისტალების წარმოქმნა ზუსტ კონტროლს მოითხოვს. ინტენსიურმა ან არათანაბარმა გაგრილებამ შეიძლება გამოიწვიოს უხეში ტექსტურა და ცუდი გემო.

o დაბინძურება და კოქსირება: შაქრის ან ცილის შემცველი მასალები გაცხელებულ ზედაპირებზე მყარდება და კარამელიზდება, რაც არა მხოლოდ სითბოს გადაცემაზე მოქმედებს, არამედ იწვევს პროდუქტის დაზიანებას და აღჭურვილობის გაწმენდის სირთულეს.

2. ტექნოლოგიების პიონერები:

o გახეხილი ზედაპირის თბოგამცვლელების ერთ-ერთი უძველესი პატენტი 1920-იანი წლების ბოლოდან 1930-იანი წლების დასაწყისამდე თარიღდება. მაგალითად, დაახლოებით 1928 წელს, გერმანიაში, Gerhard Company-ის (მოგვიანებით APV ჯგუფის ნაწილი) ინჟინრებმა ამ სფეროში პიონერული სამუშაოები განახორციელეს.

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ფიგურა იყო CO (ჩარლი) ლინი, რომელმაც შექმნა პირველი კომერციულად წარმატებული გახეხილი ზედაპირის თბოგამცვლელი Girdler Corporation-ის Votator-ის განყოფილებისთვის შეერთებულ შტატებში (დაახლოებით 1933-1935). ეს მოწყობილობა თავდაპირველად მარგარინის უწყვეტი წარმოებისთვის იყო გამოგონილი. სახელი „Votator“ დიდი ხნის განმავლობაში გახეხილი ზედაპირის თბოგამცვლელების სინონიმიც კი გახდა.

მუშაობის პრინციპის ინოვაციური პუნქტები

გახეხილი ზედაპირის თბოგამცვლელების ძირითადი დიზაინი ოსტატურად წყვეტს ზემოთ ჩამოთვლილ პრობლემებს:

• გაფხეკის მოქმედება: სითბოს გადამცვლელი ცილინდრის შიგნით, საფხეკებით აღჭურვილი როტორი მაღალი სიჩქარით ბრუნავს. ცენტრიდანული ძალის ან ზამბარების ძალით, საფხეკები მჭიდროდ ეკვრიან ცილინდრის კედელს და მუდმივად აშორებენ შიდა კედელზე არსებულ მასალის ფენას.

• ოთხი ძირითადი უპირატესობა:

1. სითბოს გადაცემის ზედაპირის უწყვეტი განახლება: ხელს უშლის მასალის ადჰეზიას და დაბინძურებას, ინარჩუნებს სითბოს გადაცემის უკიდურესად მაღალ ეფექტურობას.

2. ერთგვაროვანი შერევა და დაჭრა: უზრუნველყოფს მთელი მასალის ერთგვაროვან გათბობას და გაგრილებას და უზრუნველყოფს კონტროლირებად დარტყმის ძალას, რაც გადამწყვეტია კრისტალიზაციის პროცესისთვის (მაგალითად, ცხიმის კრისტალიზაცია და ყინულის კრისტალების წარმოქმნა).

3. უკიდურესად მაღალი სიბლანტის მქონე სითხეების დამუშავება: მექანიკური ფხეკისა და ბიძგის მოქმედება საშუალებას აძლევს მას დაამუშაოს წებოვანი, კრემისებრი და მარცვლოვანი სითხეებიც კი, რომელთა დამუშავებაც ტრადიციულ სითბოს გადამცვლელებს არ შეუძლიათ.

4. უკიდურესად მოკლე დაყოვნების დრო: მასალა თბოგამცვლელში გადის თხელი ფენის სახით, რაც მას მაღალ შესაფერისს ხდის სითბოსადმი მგრძნობიარე მასალებისთვის და მაქსიმალურად ზრდის პროდუქტის გემოს, ფერისა და კვებითი ღირებულების შენარჩუნებას.

განვითარება და პოპულარიზაცია

• 1940-იანი - 1950-იანი წლები: მეორე მსოფლიო ომამდე და მის შემდეგ კვების ინდუსტრიალიზაციის დაჩქარებასთან ერთად, გახეხილი ზედაპირის თბოგამცვლელები სწრაფად გამოიყენებოდა რძის, მურაბისა და სოუსების ინდუსტრიებში. ნაყინის უწყვეტი გაყინვა კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი გამოყენება იყო.

• 1960-იანი წლებიდან დღემდე: მათი გამოყენების სფეროები გაფართოვდა კვების მრეწველობიდან ქიმიურ, ფარმაცევტულ, ნავთობქიმიურ და პლასტმასის პოლიმერების მრეწველობამდე. ისინი გამოიყენება ისეთი რთული სითხეების დასამუშავებლად, როგორიცაა პოლიმერული დნობები, პარაფინი, ასფალტი, კოსმეტიკა და ფარმაცევტული პროდუქტები.

• ტექნოლოგიური პროგრესი: თანამედროვე გახეხილი ზედაპირის თბოგამცვლელებმა მნიშვნელოვანი წინსვლა განიცადეს მასალებში (მაგალითად, ცვეთამედეგი და კოროზიმედეგი მყარი საფარის გამოყენება), დალუქვის ტექნოლოგიაში, ავტომატიზაციის კონტროლში (ტემპერატურის, წნევის და სიჩქარის ზუსტი კონტროლი) და მოდულური დიზაინის მხრივ.

რეზიუმე

სკრაპერის თბოგამცვლელის წარმოშობა ზუსტად შეიძლება განისაზღვროს 1920-იან და 1930-იან წლებში. ის გამოიგონეს კვების მრეწველობაში მაღალი სიბლანტის და სითბოსადმი მგრძნობიარე მასალების უწყვეტი გათბობის, გაგრილების, კრისტალიზაციისა და სტერილიზაციის პროცესის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად. მისი გამოგონება მნიშვნელოვანი ეტაპი იყო გადამამუშავებელი მრეწველობის აღჭურვილობის ისტორიაში, რომელმაც გააფართოვა მარტივი „სითბოგაცვლის“ ფუნქცია „სითბოგაცვლისა და მექანიკური დამუშავების“ კომბინირებულ ოპერაციამდე. დღემდე, ის შეუცვლელ როლს ასრულებს მრავალ სამრეწველო სფეროში.