При использовании внешних, расположенных вне ферментатора теплообменников, субстрат и горячая вода в противотоке прокачиваются через теплообменники. Принцип противотока очень эффективен с точки зрения термодинамики. На практике себя хорошо зарекомендовали теплообменники с двойной трубой и спиралью (Изобр. 4.45).
В теплообменниках с двойной трубой субстрат протекает по центральной трубе. В трубе-оболочке течет горячая либо холодная вода. Чтобы передать тепло от горячего субстрата напрямую в противотоке, такие теплообменники не подходят. В пршлом себя хорошо зарекомендовала конструкция с прямыми трубами, которые в больших установках собирают в пучки. Интересным вариантом являются завитые спиралью теплообменники. При одинаковой мощности они занимают меньшую площадь, но их мощность ограниченна. Работы по очистке теплообменников с двойными трубами являются затратными.
Более широкий спектр применения имеют спиральные теплообменники, отличающиеся очень компактной и экономящей место конструкцией при высокой теплообменной мощности. Для них в качестве субстрата может выступать также горячая либо холодная среда. По причине принципа конструирования они могут иметь модульное построение и легко дополняться, а кроме того они легки в обслуживании и мало забиваются. Дальнейшими качественными характеристиками является долговечность в эксплуатации и сохранение высоких еплообменных качеств и сравнительно небольшие потери давления.
Внешние теплообменники имеют решающее преимущество, что они незевисимы от ферментатора. Из-за незначительных инвестиций их применяют в первую очередь на больших установках – от 10 000 м³/год.
При помощи одного внешнего теплообменника можно обогревать несколько резервуаров. В этом случае внутренние системы теплообмена обойдутся не дешевле.