По мере прохождения по своему каналу продукт постепенно нагревается до температуры, которая всего лишь на несколько градусов ниже, чем у нагревающей среды. Такая схема называется противоточной.

Прямоточная схема

Данный вариант предусматривает такое устройство, в котором оба потока жидкости поступают в теплообменник с одного конца и текут в одном и том же направлении. При такой схеме невозможно нагреть продукт до температуры, превышающей получаемую при смешивании продукта и нагревающей среды.

Это ограничение не распространяется на вариант с противотоком, при котором продукт нагревается до температуры всего лишь на два-три градуса ниже температуры нагревающей среды на входе в теплообменник.

Общий коэффициент теплопередачи

Этот коэффициент (k) определяет степень эффективности теплообменника. Он показывает, сколько тепла, проходящего через 1 м² перегородки, приходится на 1°С разности температур. Этот же коэффициент используется при расчете теплоизоляции зданий, хотя в таком случае цель строителей прямо противоположна, а именно – добиться минимально возможного значения k, в то время как для теплообменников этот показатель должен быть как можно выше.

Коэффициент зависит от следующих факторов:

• Допустимых перепадов давления жидкостей

• Вязкости жидкостей

• Формы и толщины перегородки

• Материала перегородки

• Наличия пригорания молока на поверхности теплообменных аппаратов.

Допустимые перепады давления

Для увеличения значения коэффициента k и улучшения теплопередачи можно уменьшить диаметр канала, по которому течет продукт. В результате сокращается расстояние, которое должно пройти передаваемое тепло от перегородки до середины канала. При этом, однако, сужается и сам поток.

(ti2 – to1) – (to2 – ti1) ∆tm = (ti2 – to1) (to2 – ti1) ln

Это приводит к двум последствиям:

а) возрастает скорость потока в канале, что, в свою очередь,

б) увеличивает турбулентность потока.