Устройство теплообменника пластинчатого: Устройство пластинчатого теплообменника и конструкция

Устройство пластинчатого теплообменника и конструкция

Давайте разберемся,  из   чего   состоит   разборный теплообменник.

1 – передняя неподвижная плита, 2 – верхняя направляющая, 3 – задняя подвижная плита, 4 – задняя стойка (штатив) , 5 – рабочая пластина с уплотнением, 6 – нижняя направляющая, 7 – патрубки, 8 – ролики для перемещения пластин вдоль направляющих, 9 — шильд с названием и техническими данными, 10 — шпильки

Конструкция разборного пластинчатого теплообменника состоит из:

• Гофрированных тонких пластин.

Могут выполняться из стали, титана и других сплавов, в зависимости от требований проекта. За счет рельефной поверхности, они обеспечивают высокую турбулентность потока рабочей среды и, соответственно, высокий коэффициент теплопередачи. При этом важно понимать, чтобы добиться максимальной производительности оборудования, нужно сделать правильный расчет пластинчатого теплообменника, который позволит найти оптимальное соотношение, между скоростью потока, объемом рабочей среды и габаритами агрегата.

• Двух несущих балок.

Пластины теплообменника закрепляются на верхнюю балку и поддерживаются нижней.

• Подвижной и неподвижной опорных плит.

Между ними размещается конструкция из балок и пластин (фиксация осуществляется стяжными болтами).

• Уплотнительных прокладок.

Крепятся между пластинами, отвечают за герметичность каналов и препятствуют смешиванию рабочих сред. Прокладки теплообменника могут производиться из нитрилового каучука (для масляных сред), EPDM (для высоких температур) или материала HeatSeal (уникальная разработка компании Альфа Лаваль, применяемая в пароводяных средах).

Выше описана конструкция разборного пластинчатого теплообменника. Паяные модели изготавливаются по той же схеме, только соединение пластин в них производится методом пайки без использования уплотнительных прокладок. Поэтому такие модели дешевле разборных, но более дорогие в обслуживании и целесообразны лишь в средах высокого давления (около 50 Бар).

Конструктивные особенности:

• Передняя неподвижная и задняя подвижная плита – представляют собой каркас агрегата и стягивают рабочие пластины.
• Направляющие – закрепляются на передней плите и задней стойке-штативе, служат опорой для подвижной плиты и пластин (последние перемещаются вдоль направляющих по специальным роликам).
• Теплообменные пластины имеют 4 отверстия и образуют между собой два изолированных и герметичных канала – для холодной и горячей рабочей среды.
• Резиновые уплотнения фиксируются в канавках пластин при помощи эпоксидного клея или клипс. Клей не рекомендуется использовать в системах с большими перепадами давления, а клипсы – в окисляющей среде и при частых «вскрытиях» оборудования.
• Разборные пластинчатые  теплообменники  производят на разных видах рам: консольной, двух- и трехопорной. Каждый агрегат обязательно оснащается шильдом, где указывается точное название модели и его техданные.

Принципы работы и устройства пластинчатого теплообменника

Не всем посчастливилось жить в тёплом климате. В нашей огромной стране достаточно регионов, где зима продолжается дольше трёх месяцев, а отопление работает с сентября по май. При этом очень важно, чтобы тепловое оборудование не подводило. Одним из устройств, обеспечивающих дом теплом, является теплообменник. А пластинчатый теплообменник — один из его видов.

Что это такое?

Пластинчатый теплообменник — это специальный прибор небольшого размера. Его задача — подогревать или охлаждать воздух в конкретном помещении. Пластина из гофрированной стали — основная деталь устройства. Изготавливают её чаще всего из нержавейки, но иногда, исходя из параметров и области применения, используют и другие металлы, например, графит, титан, медь. Область применения такого теплообменника, кстати, очень обширна. Уже понятно, что мы можем встретить его в централизованной системе отопления. Помимо этого пластинчатые теплообменники применяются в машиностроении, металлургии, нефтепереработке, промышленности. И это еще не полный список сфер применения. Всё дело в том, что качество этого агрегата довольно высокое. А благодаря тому, что основные детали изготовлены из нержавеющей стали, такой теплообменник не боится коррозии и прочих химических процессов, воздействующих на него.

Подробнее о конструкции

Если рассматривать более детально, то в состав пластинчатого теплообменника входят:

• набор пластин из нержавеющего материала;
• две плиты — неподвижная и подвижная;
• элементы крепежа, позволяющие стянуть эти самые плиты;
• по одной направляющей (сверху и снизу).

Количество пластин и габариты корпуса находятся в прямой взаимосвязи от мощности устройства. На пластинах располагаются специальные прокладки, которые обеспечивают герметизацию, и находящаяся там жидкость может нормально циркулировать. Чтобы эти прокладки плотно прилегали к пластинам используются неподвижная и подвижная плиты. Также есть два отверстия для подведения и отвода горячей жидкости. Подробнее про устройство и разновидности теплообменников читайте здесь.

Виды пластинчатых теплообменников

Необходимо заметить, что теплообменники пластинчатого типа различаются по характеристикам. Они могут быть:

1. Паяные. Из названия ясно, что они представляют собой цельную конструкцию. Кстати, резиновых прокладок в этой модификации нет, так как подобная конструкция уже подразумевает герметичность. Вследствие этого обеспечена минимальная потеря тепла, высокая производительность. Преимуществом такой модели является и простота сборки. Вентиляционные системы, системы кондиционирования, холодильная техника — это обычные его сферы применения. Для промышленного оборудования широко распространены паяные пластинчатые теплообменники SWEP;
2. Разборные. Название опять-таки говорящее. Такой аппарат состоит из нескольких деталей. Конечно, он не так прост в сборке, как паяный, но имеет свои преимущества. Например, долгий срок работы, благодаря тому, что любую деталь в случае поломки или износа можно снять и заменить. К тому же такой агрегат легче чистить, сняв несколько деталей. Да и в использовании он довольно прост. Применяется обычно в системах отопления, водоснабжения, бассейнах;
3. Сварные. Самые редкие и самые надежные. Сварной шов гораздо прочнее паяного, поэтому такие аппараты практически равнодушны к каким-либо агрессивным воздействиям окружающее среды. Так же они стойко переносят большие температурные нагрузки и хорошо справляются с высоким давлением. Их можно встретить в тепловых насосах, пищевой промышленности, производстве химических продуктов и фармацевтике.

Чтобы теплообменник прослужил исправно и долго, его необходимо правильно подобрать, исходя из условий использования. Будет сложно это сделать, если вы не специалист, поэтому лучше доверить эту миссию профессионалу.

Фото: opeks.energy

Устройство пластинчатого теплообменника

принцип работы и схема, виды и устройство, как работает конструкция для отопления

Популярными на сегодняшний день являются теплообменники, которые используются достаточно часто во многих отрасляхТеплообменники – простые по устройству приборы, которые часто включают в схемы всевозможного промышленного оборудования. Очень часто они используются и в бытовых охладительных системах. Как видно даже по названию, предназначены данные приборы для отбора тепла из наличия одной среды и транспортировке его в другую.

Купить теплообменник вы можете у наших партнёров – РемТеплоСервис.

Рассмотрим устройство теплообменника

В специализированном оборудовании всегда используются разные виды теплообменников: витые, кожухотрубные, графитовые и спиральные. Однако наиболее экономичным, популярным и эффективным видом считается пластинчатый теплообменник. Обычно его принцип действия основан на непосредственной передаче тепла сквозь металл. Габариты его при этом невелики, а стоимость не особенно высока. Используют их в оборудовании различного назначения.

Пластинчатый теплообменник, состоит из таких основных элементов:

• Передняя неподвижная плита с патрубками, через которую в теплообменник попадают две рабочие среды;
• Верхняя и нижняя направляющая штанги, которые необходимы для обеспечения жесткости конструкции;
• Задняя опора устройства так же отвечает за жесткость;
• Задняя подвижная плита;
• Пластины;
• Уплотнительные прокладки, которые служат разграничителями между пластинами.

Патрубки в таких теплообменниках иногда устанавливаются не лишь на передней панели, но и на задней. В каждом имеющемся случае все зависит от назначения прибора и варианта его включения в общую систему. При сборке теплообменников имеют значение также разного рода материалы, которые играют важную роль для правильной работы устройства.

Пластинчатый теплообменник: принцип работы и схема устройства

Современный пластинчатый прибор – теплообменник функционирует по перекрестной схеме. В нем секции поочередно заполняются то охлаждаемой, то нагреваемой, средой. Теплообмен между при этом происходит через пластины. В процессе работы заполнение секций устройства обеспечивают разной формы прокладки-уплотнители, способные задерживать или пропускать среду. Теплообменники устроены так, что массы в них перемещаются друг другу навстречу, и при этом, нагревающая среда подается сверху, после чего выходит в патрубок внизу, а уже охлаждаемая. По такому принципу функционируют все пластинчатые устройства.

При выборе теплообменника следует обращать внимание на принцип его работы, мощность и материал, из которого изготовлены пластины

Принцип работы пластинчатого прибора, предназначенного для ГВС такой же, как у видов, предназначенных для охлаждения и кондиционирования. Модели для ГВС будут содержать воду, другие устройства такого вида будут проводить обмен маслами, либо же газами.

При выборе для себя пластинчатых теплообменников покупатели обычно обращают внимание на следующие показатели:

• Мощность;
• Материал, из которого изготовлены пластины;
• Расход;
• Вид уплотнителя;
• Средняя рабочая температура;
• Максимальное рабочее давление.

Все эти параметры очень важны, так, как обеспечивают правильную и бесперебойную работу устройства.

Схема теплообменника: как работает подогреватель

Основу разборного теплообменника обеспечивает рама, состоящая из прижимной и неподвижной плит, направляющих планок и задней стойки. Верхняя направляющая скрепляет заднюю стойку с плитой. Внутри рамы установлен комплекс пластин с различным во всех устройствах количеством пластин.

Разборные теплообменники позволяют устанавливать в своей схеме различное количество пластин, и ввиду этого их рамы выпускают разных размеров.

Особенности подогревателя:

• В разборных теплообменниках пакет с пластинами находится между прижимной и неподвижной плитами, и крепко прижат с помощью резьбовых шпилек к неподвижной плите;
• Пластины разделены между собой с помощью пластичных, обеспечивающих герметичность, резиновых или полимерных уплотнителей;
• Уплотнительные прокладки во всех моделях теплообменников или же приклеиваются в предназначенных для этого пазах, или же прикрепляются к пластине зажимами;
• Если же теплообменник паяный, то пластины между собой соединены прочным припоем, который скрепляет пластины друг с другом и обеспечивает прибору герметизацию.

Благодаря этому повышается сопротивляемость давлению, которое создается между пластинами, и обеспечивает оптимальное КПД теплообмена.

Конструкция пластинчатого теплообменника:

Теплообменная пластина имеет очень высокоэффективную теплопередачу благодаря своей оптимальной конструкции. Принцип «Off-Set» дает возможность создания как ассиметричных, так и симметричных каналов. Теплоносители оптимально распределяет специальный рельеф распределительной области.
Двойное уплотнение с кантом полностью предотвращает вероятность смешения сред на участках проходных отверстий. Специальный окантовочный рельеф пластинок обеспечивает нужную жесткость пакета пластинок и стабильную фиксацию уплотнения при давлении на них в процессе пользования теплообменниками.

Рифление пластин бывает разным. Как правило, это термически жесткое, с углом 30 градусов, или же термически мягкое, с углом 60 градусов, которое характеризуется пониженным коэффициентом теплопередачи, и меньшей потерей давления.

Рассчитываемая программа устройства подбирает комбинацию пластинок, которая позволит обеспечить нужную теплопередачу, и, одновременно уложиться в заданные показатели давления.

У нас теплообменники изготавливают, согласно ГОСТ 55118-83. Данные устройства могут выдерживать до 1,6 Мпа давление. В рабочей среде у отечественных устройств температура может колебаться в размерах -30 – +180 С°.

Ознакомиться с подробной схемой конструкции пластинчатого теплообменника можно самостоятельно в интернете

Область применения пластинчатого теплообменника:

• Механическое производство, где необходимо охлаждать смазочные жидкости, трансмиссионные масла и гидравлические смеси;
• Поршневые и турбинные двигатели;
• Энергетические станции;
• Компрессоры;
• Судоходство, где теплообменники применяют для центрового охлаждения;
• Машиностроение и металлообработка;
• Легкая промышленность;

Кроме того, пластинчатые теплообменники применяют во всех сферах деятельности, где пользуются системами отопления и кондиционирования. Теплообменник может быть и воздушный, называется он рекуператор.

Какие бывают теплообменники

Теплообменные пластины всегда имеют идентичную конструкцию, как и материал, из которого они сделаны. Сложные сплавы выбирают для того, чтобы иметь возможность противостоять вредному действию от теплообменной среды. В основном, титановые сплавы используются для пластин теплообменников на судах, где в качестве вредоносной среды идет морская вода.

От вида теплообменной среды и условий работы будет зависеть и материал уплотнителей. Его чаще всего делают из полимера, основанного на каучуке.

Пластинчатые теплообменники могут отличаться методом сборки.

Методы сборки пластинчатых теплообменников бывают:

• Паяные;
• Разборные;
• Полусварные и сварные.

Пластинки в них выполняют основную функцию, которая лежит на теплообменнике. Они так же имеют контакт со средами, в которых должна постоянно изменяться температура. Пластинки внутри самого теплообменника имеют рельефную форму. Площадь теплообменника увеличивается в зависимости от формы самого рельефа. Стандартные пластины должны иметь симметричный рельеф. Если платины рифленые под углом в 30 градусов, то они называют жестким. Такое рифление обеспечивает высокий КПД теплообменника, однако в результате этого теряется давление. Применяемое рифление в 120 градусов обеспечивает потери давления меньшие, однако, при этом, и сам теплообмен происходит слабее. Пластины со средне выполненным каналом имеют рифление равное 60градусам. Кроме этого, существуют пластины, которые имеют комбинированный рельеф, называемый елочкой. Он дает дающий различные конфигурации каналов. Для работы, в один теплообменник иногда вставляют пластины с несколькими видами рифления каналов. Это что обеспечивает повышенную эффективность работы агрегата.

Устройство теплообменника (видео)

Большинство жителей городов пользуются горячей водой и централизованным отоплением, однако никто даже не думает о том, откуда они берутся. А тепло в каждый многоквартирный дом подходит от котельной или же одного центрального теплового оборудования, в котором холодная вода, при прохождении через испаритель-теплообменник превращается в горячую.

Добавить комментарий

Грат АМ | Пластинчатые теплообменники Ридан

Пластинчатые теплообменники Ридан.

Устройство и принцип работы

Пластинчатый теплообменник — это устройство, в котором
осуществляется передача теплоты от горячего
теплоносителя к холодной (нагреваемой) среде через
стальные гофрированные пластины, которые установлены
в раму и стянуты в пакет. 

    Такая конструкция теплообменника обеспечивает
эффективную компоновку теплообменной поверхности и,
соответственно, малые габариты самого аппарата.

    В наших теплообменниках применяются пластины датской
компании Sondex. Особое внимание, уделяемое концерном
Sondex качеству поверхности пластин, служит гарантией
долгой службы готового теплообменника и снижает скорость
обрастания его загрязнениями.

    Все пластины в пакете одинаковы, только развернуты
одна за другой на 180, поэтому при стягивании пакета
пластин образуются каналы, по которым и протекают
жидкости, участвующие в теплообмене.  Такая установка
пластин обеспечивает чередование горячих и холодных
каналов.

    В процессе теплообмена жидкости движутся навстречу
друг другу (в противотоке). В местах их возможного
перетекания находится либо стальная пластина, либо
двойное резиновое уплотнение, что практически исключает
смешение жидкостей.

    Вид гофрирования пластин и их количество,
устанавливаемое в раму, зависят от эксплуатационных 
требований к пластинчатому  теплообменнику. Материал, из
которого изготавливаются пластины, может быть различным:
от недорогой нержавеющей стали до различных экзотических
сплавов, способных работать с агрессивными жидкостями.

    Материалы для изготовления уплотнительных прокладок
также различаются в зависимости от условий применения
пластинчатых теплообменников. Обычно используются
различные полимеры на основе натуральных или
синтетических каучуков.

Преимущества теплообменников Ридан

1. Экономичность и простота обслуживания. При засорении пластинчатый теплообменник может быть
разобран, промыт и собран двумя низкоквалифицированными
работниками в течение 4-6 часов. В кожухотрубных
теплообменниках процесс очистки трубок часто ведет к их
разрушению и заглушению.

2. Низкая загрязняемость поверхности теплообмена

вследствие
высокой турбулентности потока жидкости, образуемой
рифлением, а также качественной полировки теплообменных
пластин.

3. Срок эксплуатации

первой выходящей из строя единицы —

уплотнительной прокладки
— у ведущих европейских
производителей достигает
10 лет.
Срок работы
теплообменных пластин
—
20-25 лет.
Стоимость замены уплотнений колеблется в пределах 15-25%
от стоимости пластинчатого теплообменника, что экономнее
аналогичного процесса замены латунной трубной группы в
кожухотрубном теплообменнике, составляющей 80-90% от
стоимости аппарата.

4. Стоимость монтажа пластинчатого
теплообменника составляет
2-4%
от стоимости оборудования, что на порядок ниже, чем у
кожухотрубного теплообменника.

5.

Даже теплоноситель с заниженной
температурой в системах теплоснабжения позволяет
нагревать воду
в пластинчатом
теплообменнике до
требуемой температуры.

6. Индивидуальный расчет каждого пластинчатого
теплообменника по
оригинальной программе завода-изготовителя позволяет
подобрать его конфигурацию в соответствии с
гидравлическим и температурным режимами по обоим
контурам.

7. Гибкость:
в случае необходимости площадь поверхности теплообмена в
пластинчатом теплообменнике может быть легко уменьшена
или увеличена простым добавлением или извлечением
пластин.

8.
Двухступенчатая система горячего водоснабжения,
реализованная в одном пластинчатом теплообменнике,
позволяет значительно
сэкономить на монтаже и
уменьшить требуемые площади под индивидуальный тепловой
пункт.

9.

Конденсация водяного пара
в пластинчатом теплообменнике снимает
вопрос о специальном охладителе,
т. к. температура конденсата может быть 500С и ниже.

10. Меньше ограничений в работе: замерзание воды в пакете пластин не приводит к фактическому
повреждению аппарата. После оттайки пластинчатый
теплообменник готов к эксплуатации, а кожухотрубный
теплообменник получает повреждение трубок.

11. Устойчивость к вибрациям: пластинчатые теплообменники высокоустойчивы к наведенной
двухплоскостной вибрации, которая может вызвать
повреждения кожухотрубного теплообменника.

Вывод:
применение
нового технологичного оборудования — пластинчатых
теплообменников — позволяет наряду с экономией
первоначальных затрат (20-30%) переходить на другие
режимы работы. Достигается более эффективное
использование источников энергии, повышение их КПД.
Окупаемость перевооружения объектов в теплоэнергетике
колеблется от 2 до 5 лет, а в некоторых случаях
составляет всего несколько месяцев.

СРАВНЕНИЕ
ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ С КОЖУХОТРУБНЫМИ
ТЕПЛООБМЕННИКАМИ 

Обычно
кожухотрубные теплообменники используются при давлениях
теплоносителя более 25 кгс/см². Но при
давлениях до 25 кгс/см² пластинчатые
теплообменники являются значительно более эффективными.

При аналогичных параметрах
пластинчатые теплообменники в 3-6 раз меньше по
габаритам и составляют 1/6 от веса кожухотрубных
теплообменников. Таким образом,
экономятся не только
площади под установку, но и снижаются начальные затраты.
Конструкция кожухотрубного теплообменника обеспечивает
гораздо меньшие коэффициенты теплопередачи, чем
пластинчатого при аналогичной потере давления. Даже в
самых лучших кожухотрубных теплообменниках значительные
поверхности труб находятся в мертвых зонах, где
отсутствует теплопередача. В отличие от кожухотрубных
пластинчатые теплообменники могут быть легко разобраны
для обслуживания и ремонта без демонтажа подводящих
трубопроводов. Для обслуживания пластинчатых
теплообменников требуется
площадь в 3-6 раз меньше,
чем для кожухотрубных.

Надежность и качество

Комплектация
пластинчатых теплообменников Ридан осуществляется датскими
пластинами и прокладками Sondex. Остальные комплектующие
изготавливаются на собственной производственной базе.
Таким образом, мы обеспечиваем высокое качество
оборудования в сочетании с доступной стоимостью.

Каждый
теплообменник Ридан проходит всесторонний контроль
качества при изготовлении и сборке. Он включает в себя
проверку комплектующих и опрессовку готового изделия,
поэтому неприятности, связанные с возможными отказами
оборудования, предотвращаются еще при производстве.
Кроме того, собственное производство дает возможность
уже на стадии разработки гибко изменять характеристики
пластинчатого теплообменника, чтобы он максимально
отвечал Вашим требованиям.

Говоря о
надежности пластинчатых теплообменников Ридан, мы
подразумеваем не только высокое качество комплектующих.

Наши 50
инженеров-консультантов индивидуально сопровождают
каждый проект и обеспечивают консультирование при
подборе оборудования, учитывая все технические
особенности объектов. Единый инженерно-расчетный центр,
обладающий многолетним опытом расчета пластинчатых
теплообменников, оперативно предоставляет надежное
решение именно Вашей задачи.

За время
работы компании реализовано более 5000 проектов:
комплектация различных объектов — от детского сада до
ТЭЦ и УППН (установки первичной переработки нефти).
Лучшей гарантией качества оборудования и сервиса
являются положительные

отзывы наших Клиентов.

Все
оборудование имеет Российские

сертификаты.

Паяные пластинчатые теплообменники

 Установив
паяные пластинчатые теплообменники на Вашем
объекте, Вы убедитесь сами, что их использование
экономически и технологически выгодно. Они Вам позволят
не только забыть о проблемах снабжения объектов теплом и
горячей водой, но и прилично сэкономить на приобретении
и обслуживании оборудования.

Особенности конструкции

Пластины из нержавеющей стали надежно спаяны между собой
во всех точках соприкосновения, а также по краю. Это на
100% исключает утечку жидкостей, а также их
смешение. В качестве материала для пайки используется
медь.

Сферы применения паяных ПТО

— системы отопления и горячего водоснабжения
(в котельных, тепловых пунктах, тепловых сетях промышленных
объектов и жилых домов, при коттеджном строительстве, в
бассейнах и т.д.),

— холодильная и климатизационная техника
(в качестве конденсаторов и испарителей),

— пищевая промышленность
(в качестве охладителей (или пастеризаторов) молока, пива и др.),

Преимущества

Компактность и экономичность.
Из-за отсутствия зажимной конструкции паяные теплообменники
исключительно компактны, а также выигрывают в весе (до
10 раз) и стоимости (до 30-40%) по отношению к разборным
ПТО той же мощности.

Работа с повышенными нагрузками.
Паяный пластинчатый теплообменник устойчив к длительным
высокотемпературным нагрузкам при температуре в подающем
трубопроводе выше 120 о С.

Простое обслуживание и сервис.

Паяные теплообменники не требуют текущего
обслуживания . Поверхность пластин обычно очищают от
загрязнений только при наблюдаемом снижении
эффективности теплообмена. Очистка осуществляется
безразборным методом — химической промывкой с
использованием специальных составов, не разрушающих
поверхность пластин и медный припой. Процесс промывки
занимает всего 2-3 часа, т.е. перерыв в технологическом
процессе минимален.

Минимальные сроки поставки.

Основные типы паяных теплообменников из типоразмерного
ряда: SL 23, SL 32, SL 34, SL 70 всегда в наличии на
складе. Поэтому срок готовности оборудования к отгрузке
всего 1 день!
Информацию о наличии конкретного ППТО уточняйте у
инженеров-консультантов.
Большие типоразмеры SL 140 и SL 333 поставляются под
заказ.

Ограничения по использованию

Условием применения паяных теплообменников является
отсутствие в процессе эксплуатации нерастворимых
отложений на поверхности пластин. Также необходимо
избегать попадания в теплообменник веществ, которые
могут разрушить медную пайку.

Типоразмерный ряд паяных теплообменников Ридан

Мы подберем для Вас пластинчатые теплообменники в
течение одного дня абсолютно бесплатно . Подбор ПТО
производится по специальной программе индивидуально
каждому заказчику для конкретного объекта.

Если
Вам необходимо, мы разработаем комплексную схему решения
Вашей задачи на основе пластинчатых теплообменников с
применением тепловой автоматики, насосов и арматуры.

Также мы можем предложить Вам технико-экономическое
обоснование, услуги проектирования и технического
консультирования, гарантийное и послегарантийное
сервисное обслуживание установленного оборудования.

Пластинчатые теплообменники Free Flow

Типоразмерный ряд

Как приобрести пластинчатый
теплообменник Ридан?

Процедура приобретения пластинчатых теплообменников
Ридан такова:

1. Теплообменник необходимо рассчитать под
индивидуальные параметры Вашего объекта. Эту работу
выполняют инженеры нашего единого расчетного центра.
Расчеты предоставляются бесплатно. Для того, чтобы
передать нам необходимые данные, Вы можете заполнить

опросный лист на
нашем сайте самостоятельно или обратиться за помощью к
нам.
Расчеты необходимы для того, чтобы определить тип
теплообменника, идеально подходящего для Вашего
процесса, и количество пластин в нем. От этого зависит
цена теплообменника. Теплообменники, работающие на одной
мощности, могут иметь различную стоимость (отличие более
чем в пять раз) в зависимости от температур жидкостей,
потерь давления и их расходов.

2. После расчета пластинчатого теплообменника Вам будет
отправлено коммерческое предложение с указанием
характеристик теплообменника и условий его приобретения.

3. Собранный и прошедший все необходимые испытания
пластинчатый теплообменник Вы можете получить со склада
в г.Белгород. Также мы можем организовать
доставку теплообменника по Вашему адресу своим
транспортом или силами транспортной компании.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ (АТП).

1 Пластинчатый теплообменник системы отопления «Ридан».
2.
Пластинчатый теплообменник системы ГВС «Ридан».
3.
Электронный контроллер системы отопления.
4. Клапан
VB-2 с электроприводом, регулирующий подачу
теплоносителя для нагрева воды системы отопления.
5,6.
Температурный датчик внутреннего и наружного воздуха.
7,8.
Температурный датчик подающего и обратного
теплоносителя.
9,9.1. Клапан
прямого действия, регулирующий подачу теплоносителя для
нагрева воды ГВС.
10,10.1,10.2.
Ультразвуковой узел учета тепловой энергии.
11.
Циркуляционный насос системы отопления.
12.
Циркуляционный насос системы ГВС.
13. Радиатор
системы отопления.
14.
Радиаторный термостат.

ПРЕИМУЩЕСТВА
автоматизированного теплового пункта

—
Использование пластинчатых теплообменников
в автоматизированных тепловых пунктах существенно
повышает надежность всей тепловой сети и из-за малых
габаритов аппаратов позволяет снизить размеры самого
теплового пункта.

— Применение
высоконадежного оборудования: пластинчатых
теплообменников Ридан, тепловой автоматики, малошумных
насосов, шаровых кранов, механических фильтров и др., —
позволяет создавать автоматизированные тепловые пункты,
работающие автономно. При этом значительно сокращается
потребность в квалифицированном обслуживающем персонале.

— Установка
ультразвукового комплекса учета тепла с длительным
межповерочным интервалом позволяет точно и надежно вести
учет расхода тепловой энергии.

—
Электронный контроллер системы отопления дает
возможность поддерживать комфортную температуру в
помещении, контролируя температуру наружного воздуха
(погодная компенсация).

— Установка
на каждую батарею радиаторных термостатов позволяет
настроить уровень комфортной температуры в каждом
помещении здания. Это также позволяет естественно
перераспределять тепло между северной и южной частью
здания и отказаться от пофасадной системы регулирования
отопления.

— Наличие
температурного датчика внутреннего воздуха позволяет
экономить тепловую энергию за счет учета внутренних
энерговыделений в помещениях и поступления тепла в
здание от солнечного излучения (5-7%).

— Применение
программного регулирования отпуска тепла в зависимости
от дня недели и времени суток экономит до 30% тепловой
энергии.

—
Автоматика горячего водоснабжения позволяет точно
поддерживать температуру горячей воды, что тоже ведет к
экономии тепла.

— Применение
в автоматизированном тепловом пункте тепловой автоматики
и узлов учета решает проблему диспетчеризации
автоматизированного теплового пункта. Системы связи
являются встроенными или легко подключаемыми.

—
Использование автоматизированного теплового пункта в
качестве индивидуального теплового пункта дает
возможность отказаться от четырехтрубной системы
теплоснабжения. При этом общая длина тепловых сетей
сокращается в 2 раза за счет исключения трубопроводов
горячего водоснабжения. Капиталовложения в тепловые
сети, а также расходы на строительные и изоляционные
материалы снижаются на 20-25%. Также отсутствие
квартальных сетей горячего водоснабжения серьезно
снижает общую аварийность теплосетей

Расчет и поставка пластинчатых теплообменников. Низкие цены | Теплосервис

Осуществляем расчет и поставку пластинчатых теплообменников (и комплектующих для них) различных производителей:

Пластинчатый теплообменник — это устройство в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодной (нагреваемой) среде через стальные гофрированные пластины, которые установлены в раму и стянуты в пакет.

Такая конструкция теплообменника обеспечивает эффективную компоновку теплообменной поверхности и, соответственно, малые габариты аппарата.

Все пластины в пакете одинаковы, только развернуты одна за другой на 180⁰, поэтому при стягивании пакета пластин образуются каналы, по которым протекают жидкости, участвующие в теплообмене. Такая установка пластин обеспечивает чередование горячих и холодных каналов.

В процессе теплообмена жидкости движутся навстречу друг другу (в противотоке). В местах их возможного перетекания находится либо стальная пластина, либо двойное резиновое уплотнение, что практически исключает смешение жидкостей.

Вид гофрирования (компоновка) пластин, их размер и количество, устанавливаемое в раму, зависят от эксплуатационных требований к пластинчатому теплообменнику. Материал, из которого изготавливаются пластины, может быть различным: от недорогой нержавеющей стали до различных сплавов, способных работать с агрессивными средами.

Материалы для изготовления уплотнительных прокладок также различаются в зависимости от условий применения пластинчатых теплообменников. Обычно используются различные полимеры на основе натуральных или синтетических каучуков.

ПРИЕМУЩЕСТВА ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ

1. Экономичность и простота обслуживания. При засорении пластинчатый теплообменник может быть разобран, промыт и собран в течение нескольких часов.

2. Низкая загрязняемость поверхности тепообмена вследствие высокой турбулентности потока жидкости, образуемой рифлением, а также качественной полировки теплообменных пластин.

3. Срок эксплуатации. Первыми выходящими из строя комплектующими являются уплотнительные прокладки. Средний срок службы достигает 5 лет. Срок эксплуатации самих пластинчатых теплообменников у ведущих европейских производителей составляет от 15 лет и более. Стоимость замены уплотнений колеблется в пределах 10 — 20% от стоимости пластинчатого теплообменника, что например, существенно экономичнее аналогичного процесса замены латунной трубной группы в кожухотрубном теплообменнике, составляющей 80 — 90% от стоимости аппарата.

4. Стоимость монтажа пластинчатого теплообменника составляет 2-4% от стоимости оборудования, что на порядок ниже, чем у кожухотрубного теплообменника.

5. Даже теплоноситель с заниженной теемпературой в системах теплоснабжения позволяет нагревать воду в пластинчатом теплообменнике до требуемой температуры.

6. Индивидуальный  расчет  каждого  пластинчатого  теплообменника   по  оригинальной  программе   завода-изготовителя позволяет подобрать его конфигурацию в соответствии с гидравлическим и температурным режимами по обоим контурам.

7. Гибкость: в случае необходимости площадь поверхности теплообмена в пластинчатом теплообменнике может быть легко уменьшена или увеличена простым добавлением или извлечением пластин.

8. Двухступенчатая система горячего водоснабжения, реализованная в одном пластинчатом теплообменнике, позволяет значительно сэкономить на монтаже и уменьшить требуемые площади под индивидульный тепловой пункт.

9.  Габариты.  При аналогичных параметрах пластинчатые теплообменники в 3 — 6 раз меньше по габаритам и составляют 1/6 от веса кожухотрубных теплообменников. Для обслуживания пластинчатых теплообменников требуется значительно меньшая площадь. Таким образом экономятся не только площади под установку, но и снижаются начальные затраты.

10. КПД. Конструкция кожухотрубного теплообменника обеспечивает гораздо меньшие коэффициенты теплопередачи, чем пластинчатого при аналогичной потере давления. Даже в самых лучших кожухотрубных теплообменниках значительные поверхности труб находятся в мертвых зонах, где отсутствует теплопередача. Эффективность пластинчатого теплообменника около 98%, в то время как у кожухотрубных этот показатель равен приблизительно 60%.

Каждый пластинчатый теплообменник проходит всесторонний контроль качества при изготовлении и сборке. Он включает в себя проверку комплектующих и опрессовку готового изделия, поэтому неприятности, связанные с возможными отказами оборудования, предотвращаются еще при производстве.

Выбрать оптимальный теплообменник не так просто. Этим занимаются высококвалифицированные специалисты. По предоставленному заказчиком опросному листу с указанием температур, расходов теплоносителей, тепловой нагрузки и некоторых дополнительных характеристик, сотрудники нашего технического отдела проводят расчет и выдают коммерческое предложение, к которому прикладываются результаты расчетов (теплофизические параметры и габариты выбранного теплообменника). Также возможно изменение тепловой нагрузки уже используемых теплообменников за счет добавления или извлечения некоторого количества пластин.

В результате установки пластинчатых теплообменников снижается объем капитальных вложений при строительстве новых котельных и ТП. Снижаются затраты на обслуживание, уменьшаются тепловые потери и, как следствие, снижаются затраты на теплоноситель и тепловую энергию. Срок службы оборудования увеличивается, в то время, как срок его окупаемости уменьшается. Экономия первоначальных затрат составляет 20-30%, окупаемость перевооружения объектов в теплоэнергетике колеблется от 2 до 5 лет, а в некоторых случаях составляет всего несколько месяцев.

Применение пластинчатых теплообменников — это выгодное и долгосрочное вложение средств.

—

РАСЧЕТ ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ

Грамотный расчет пластинчатых теплообменников необходим для оптимального подбора данного вида теплоэнергетического оборудования. Задачей расчета является вычисление эффективной площади теплообменника, достаточной для передачи необходимого количества тепловой энергии от греющего контура к нагреваемому. При заданных расходах рабочих сред, перепадах температур между горячим и холодным контурами общая площадь поверхности пластин теплообменника, через которую происходит процесс передачи тепла, зависит от полного коэффициента теплопередачи. Значение последнего, в свою очередь, зависит от толщины пластин, теплопроводности материала, из которого они изготовлены, свойств жидкостей (сред) участвующих в процессе теплообмена, а также от величины термического сопротивления, возникающего вследствие загрязнения пластин.

Расчет пластинчатых теплообменников требует специальных знаний и владения информацией, которую может предоставить только производитель оборудования, либо специализированная организация. Эта задача требует профессионального подхода, и ее следует доверить опытным специалистам теплолотехникам. Результатом неграмотного расчета может быть перерасход тепловых ресурсов, непроизводительные расходы на приобретение и эксплуатацию теплообменника с габаритами больше необходимых, либо теплообменника не соответствующего техническим требованиям – в виду недостаточной мощности, повышенным потерям давления, темпам загрязнения или несоответствия материалов комплектующих условиям эксплуатации.

Если у Вас возникла потребность в расчете пластинчатого теплообменника — заполните опросный лист и пришлите его нам. Наши специалисты оперативно и грамотно подберут для Вас наиболее оптимальный теплообменный аппарат.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ

Пластинчатые теплообменники (ПТО) применяются в системах отопления, горячего водоснабжения (ГВС), вентиляции и кондиционирования (индивидуальные тепловые пункты (ИТП), центральные тепловые пункты (ЦТП), тепловые сети т.д.). Широкое распространение пластинчатые теплообменники нашли в пищевой промышленности (пастеризаторы и охладители). Кроме того пластинчатые теплообменые аппараты используют для различных технологических процессов в металлургии, нефтехимической промышленности и других отраслях.

ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ:
• нагрев и охлаждение
• индивидуальные тепловые пункты
• центральные тепловые пункты
• нагрев циркуляционной воды
• системы кондиционирования
• установки центрального холодоснабжения
• холодоснабжение
• разделение потоков подготовленной и неподготовленной воды
• разделение контуров по давлению
• нагрев воды в аккумуляторных баках
• разделение контуров различных сред

ЭНЕРГЕТИКА: 

• охлаждение циркуляционной воды

• охладители спринклерных установок
• охладители бассейна выдержки ОЯТ
• съем остаточных тепловыделений реактора
• теплообменники стационных промышленных контуров
• охладители отбора основного конденсата на химическую водоочистку
• охладители воды баков САОЗ
• охлаждение промежуточных контуров генераторов
• охлаждение сливов атмосферных деаэраторов
• подогрев сырой воды в составе системы химводоподготовки
• маслоохладители турбины
• промежуточные контура охлаждения градирен
• маслоохладители трансформаторов
• подогреватели низкого давления
• маслоохладители и охладители уплотнений циркуляционных насосов

ЧЕРНАЯ И ЦВЕТНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ:
• охлаждение печей
• охлаждение МНЛЗ (машины непрерывного литья заготовки)
• Промышленный контур охлаждения градирен
• охлаждение установок по разливки чугуна
• охлаждение гидравлической смазки
• охлаждение эмульсий
• охлаждение и нагрев масла
• утилизация промышленного тепла
• охлаждение травильных растворов
• охлаждение серной кислоты
• охлаждение рабочих сред в коксохимическом производстве
• сталелитейное производство (охлаждение: формы, печи, кокса, смазки машин)

ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ:
• конденсация / охлаждение газов
• охлаждение щелочных растворов
• охлаждение кислот
• охлаждение солевых растворов
• охлаждение циркуляционной воды
• охлаждение красок
• охлаждение гальванических ванн
• нагрев среды паром
• утилизация тепла

НЕФТЕДОБЫЧА / НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА:
• конденсация / охлаждение газов
• утилизация тепла воды при обезвоживании нефти
• подогрев нефти и нефтепродуктов
• подогрев сырой нефти и буровых растворов
• охлаждение производственных растворов
• охлаждение компрессоров, дизельных установок

МАШИНОСТРОЕНИЕ: 

• охлаждение прессов

• охлаждение шлифовальных машин

• охлаждение тестируемых двигателей

• охлаждение эмульсий

• центральное охлаждение

ТЕКСТИЛЬНАЯ ИНДУСТРИЯ:

• возврат тепла от очистителей
• охлаждение окрашивающих машин
• подогрев красок

СУДОХОДСТВО:

• центральное охлаждение

• охлаждение машинного масла

ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ:

• молочная промышленность (пастеризация, нагрев и охлаждение, термообработка)

• масложировая   промышленность    (рафинация,    рекуперация,    отбеливание,    винтеризация   — вымораживание, дезодорация, охлаждение барометрической воды)
• винодельческая спиртовая промышленность (производство спиртов, в т. ч. охлаждение, конденсаторы, спиртоловушки и холодильники спирта в брагоректификационных установках)

•  пивоваренная   промышленность  (нагрев / рекуперация,  пастеризация,  охлаждение,  реализация процесса CIP)

• сахарная  промышленность  (нагрев  сырых  соков,  нагрев  газированных  соков,  подогрев  концентрированных и разбавленных соков, нагрев сиропов, нагрев диффузионной воды, выпаривание)

И другие отрасли…

Применение пластинчатых теплообменников

— инженерное мышление

Применение пластинчатого теплообменника

Применения пластинчатых теплообменников. В этой статье мы обсудим применение пластинчатых теплообменников. Рассмотрение различных типов прокладки, типа паяных пластин, сварных типов и микропластин, а также их применения, например, для чиллеров, тепловых насосов, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, промышленности, централизованной энергетики, теплообменных устройств и т. Д.

🏆 Создайте свой бесплатный профиль обучения Danfoss — Нажмите здесь

Присоединяйтесь к Danfoss Learning и получите доступ к сотням онлайн-курсов по широкому кругу инженерных тем. Зарегистрироваться можно бесплатно, и вы можете войти в систему в любое время, а это значит, что вы можете учиться в удобном для вас темпе. Сдайте заключительный экзамен и получите сертификат на многих курсах.

Начни обучение прямо сейчас. Создайте свой бесплатный профиль обучения Danfoss — Ссылка здесь

Давайте сначала кратко рассмотрим, что такое теплообменник и как они работают. Теплообменник — это устройство, используемое для передачи тепловой энергии от одной жидкости к другой. Обе жидкости полностью разделены теплообменником, они никогда не встречаются и не смешиваются.Жидкости могут быть любыми, такими как вода, масло, хладагент и т. Д. Жидкости должны иметь разную температуру для передачи тепла, а тепло всегда течет от горячего к холодному.

Типы теплообменников

Существует два основных типа пластинчатых теплообменников. Тип прокладки и тип паяной пластины. Давайте сначала посмотрим на тип прокладки.

Прокладка пластинчатого теплообменника

Прокладка пластинчатого теплообменника

Теплообменники прокладочного типа состоят из нескольких листов тонкого металла, образующих каналы. Прокладки находятся между пластинами и образуют уплотнение. Уплотнение предотвращает смешивание и утечку жидкостей, но они также определяют, по каким каналам может протекать каждая жидкость.

Пластинчатые теплообменники с прокладкой могут увеличивать или уменьшать свою нагревательную или охлаждающую способность путем добавления или удаления внутренних пластин. Их также можно разобрать для очистки и обслуживания.

Используемые материалы: Пластины обычно изготавливаются из нержавеющей стали, иногда из титана, концевые пластины обычно из мягкой стали, а прокладки обычно из резины.

Области применения пластинчатых теплообменников с прокладкой: Вы найдете их во многих тяжелых приложениях для HVAC, а также в промышленных и технологических приложениях, давайте рассмотрим некоторые из них.

Централизованное отопление и охлаждение:

Пластинчатый теплообменник централизованного энергоснабжения

Эти типы теплообменников используются для подключения зданий к сетям централизованного теплоснабжения и охлаждения. Центр централизованного теплоснабжения и охлаждения распределяет горячие и / или холодные жидкости по некоторым центральным трубам, образуя сеть.Затем здания подключаются к этим центральным сетям, чтобы использовать теплоносители для отопления и охлаждения. Для подключения зданий к сетям между центральным контуром здания и районной сетью устанавливается пластинчатый теплообменник с прокладкой. Центральный контур установки забирает тепло или холод из сети по мере необходимости, обычно через счетчик тепла для измерения потребления.

ОВК:

Прокладка пластинчатого теплообменника применение hvac

Пластинчатые теплообменники с уплотнениями используются во многих системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для косвенного подключения чиллеров, котлов и градирен к центральным системам предприятия.Они также используются для контуров экономайзера и контуров рекуперации тепла, чтобы снизить охлаждающую нагрузку на чиллеры.

Промышленность и производство:

Прокладка пластинчатого теплообменника промышленное применение

Многие промышленные предприятия будут использовать пластинчатые теплообменники для таких целей, как пастеризация и утилизация отходящего тепла. Например, производственное предприятие может использовать воду для охлаждения горячего, недавно произведенного напитка. Горячий готовый жидкий продукт необходимо охладить перед розливом в бутылки, чтобы он прошел через пластинчатый теплообменник, подключенный к охлаждающему контуру чиллера.Это отводит нежелательное тепло без смешивания двух жидкостей.

Плюсы и минусы использования типа прокладки:

Плюсы: Разбирается для чистки. Мощность обогрева / охлаждения можно изменить. В случае повреждения детали можно быстро заменить.

Минусы: утечки редки, но более вероятны из-за прокладок, более высокого падения давления, чем кожух и трубка.

Пластина сварная и рама

сварной пластинчато-рамный теплообменник

Существует разновидность пластинчато-рамного теплообменника, о которой я хочу кратко рассказать, это сварная пластина и рамный тип.В этом типе пластины все сварены в один блок, поэтому их нельзя полностью разобрать, а мощность нагрева / охлаждения является фиксированной. Однако они позволяют использовать жидкости с гораздо более высоким давлением и температурой, поэтому вы найдете их в основном в тяжелой промышленности, на электростанциях и нефтеперерабатывающих заводах.

Паяные пластинчатые теплообменники

Паяный пластинчатый теплообменник

Применения: они обычно используются в небольших приложениях, однако в последние годы это начало меняться, и более крупные устройства производятся и применяются в промышленности.В этих теплообменниках также используются тонкие пластины для разделения жидкостей, хотя пластины спаяны вместе, чтобы полностью герметизировать их. Пайка и выравнивание пластин образуют уплотнение и определяют, в какой канал может течь каждая жидкость.

Централизованное отопление и охлаждение:

Паяный пластинчатый теплообменник

В теплообменниках, которые соединяют отдельные квартиры или дома с сетями отопления и охлаждения, обычно используются паяные пластины. Иногда большие паяные пластинчатые теплообменники используются для подключения зданий к сетям централизованного теплоснабжения или охлаждения, но в большинстве случаев в настоящее время используются уплотнительные прокладки.

Тепловые насосы

Паяный пластинчатый теплообменник теплового насоса с заземлением

Тепловые насосы часто используют паяную пластину для соединения отдельных контуров вместе. Это довольно часто встречается в тепловых насосах с водяным источником, где паяные пластины используются для конденсатора и испарителя для хладагента, а змеевики используются для водяных контуров.

Чиллеры:

Паяный пластинчатый теплообменник для чиллеров

Чиллеры начали производить с использованием паяных пластинчатых теплообменников.В чиллерах с воздушным охлаждением испаритель заменяется паяной пластиной, а в чиллерах с водяным охлаждением и испаритель, и конденсатор могут быть заменены паяной пластиной, в зависимости от величины охлаждающей нагрузки.

Калориферы

Паяный пластинчатый теплообменник калорифера

Калориферы и резервуары для горячей воды часто косвенно подключаются к отопительным контурам через паяные пластинчатые теплообменники. Это разделяет их и позволяет мгновенно подавать горячую воду или забирать горячую воду из резервуара для хранения в зависимости от потребности.

Материалы: Пластины и кожух обычно изготавливаются из нержавеющей стали, но пайка, соединяющая каждую из пластин, обычно выполняется из меди, а иногда и из нержавеющей стали, в зависимости от области применения.

Плюсы и минусы паяной пластины

Плюсы: утечек менее вероятны. Немного более высокая эффективность, чем у прокладки. Более компактный, чем тип прокладки.

Минусы : Сложнее чистить. В случае повреждения необходимо заменить весь блок.

Микропластинчатый теплообменник

Микропластинчатый теплообменник

Микропластинчатые теплообменники могут быть с прокладками или паяными пластинами. Они представляют собой следующую эволюцию пластинчатых теплообменников, обеспечивающих наивысшую на сегодняшний день эффективность теплообменников. Они бывают как с прокладкой, так и с паяной пластиной, это пластина, которая характеризует этот тип теплообменника.

Обычно теплообменник имеет форму шеврона или рыбьей кости, которая вдавливается в пластину для увеличения теплопередачи. Вместо этого в микропластинчатых теплообменниках используются небольшие углубления. Это отличная конструкция по ряду причин. Во-первых, это позволяет жидкости распределяться по пластинам гораздо более равномерно, что увеличивает площадь поверхности теплопередачи. Это также приводит к более турбулентному течению жидкости, что снова увеличивает теплопередачу. Небольшие ямочки увеличивают площадь поверхности, что дает больше возможностей для передачи тепла. Эти усовершенствования конструкции позволяют использовать меньшие и более легкие теплообменники.

Приложения

Микропластинчатый теплообменник с тепловым насосом

Тепловые насосы, блоки VRF, чиллеры, испарители и конденсаторы, в зависимости от того, какой у вас чиллер с воздушным или водяным охлаждением.

Например, вы можете спроектировать или даже купить новый чиллер с водяным охлаждением для коммерческого здания и указать, что он должен использовать микропластинчатые теплообменники или паяные пластинчатые теплообменники вместо типичного и традиционного кожухотрубного типа. Это позволит получить очень компактную и эффективную конструкцию, сэкономив место и энергию.

Плюсы и минусы

Плюсы: меньший вес на , меньшая заправка хладагента, более высокая теплоотдача
Минусы: труднее чистить, хотя и редко требуется, необходимо заменить весь блок, если он поврежден, не может увеличить или уменьшить мощность

пластинчатых теплообменников | Пластинчатые и рамные теплообменники

Alfa Laval Heat Exchanger

Разборные пластинчатые теплообменники (PHE) удовлетворяют практически всем требованиям к теплопередаче.Они очень гибкие, с широким спектром моделей. Размеры соединений варьируются от 1 ″ до 16 ″. Доступны самые разные материалы пластин, такие как нержавеющая сталь 316, 304 и титан. Также доступны другие сплавы для коррозионных применений, такие как хастеллой, никель и монель.

Плоский пластинчатый теплообменник передает тепло между двумя разными жидкостями, используя металлические пластины для разделения жидкостей. Жидкости перемещаются между зазорами в пластинах. Пластины гофрированы в виде шеврона, что вызывает сильную турбулентность жидкости.Высокая турбулентность и большая площадь поверхности пластин приводят к более высокой эффективности теплопередачи, чем у обычных кожухотрубных теплообменников.

Преимущества пластинчатых теплообменников:

• Поскольку структура потока вызывает высокую турбулентность жидкостей через альтернативные каналы — это приводит к более высокой скорости теплопередачи, что позволяет получить более компактную конструкцию, что снижает затраты на материалы, поскольку требования к поверхности теплопередачи намного выше. ниже, чем у обычного теплообменника.
• Высокая турбулентность приводит к меньшему засорению, а значит, к сокращению времени простоя на техническое обслуживание.
• Легко увеличивайте мощность, поскольку требуется расширение, добавляя пластины в теплообменник.
• Можно открыть, не затрагивая трубопровод.
• Более близкая температура, приближающаяся к 2 ° F, максимизирует рекуперацию тепла для широкого спектра применений.
• Минимальное пространство, необходимое для открытия или закрытия теплообменника, упрощает обслуживание.
• Идеально для установки на салазках.

Принцип потока пластинчатых и рамных теплообменников:

Пластинчатые и рамные теплообменники состоят из пакета тонких металлических пластин с отверстиями для прохождения жидкостей. Пластины гофрированы, что означает, что каждая пара соседних пластин в теплообменнике образует канал. Каждый второй канал открыт для той же жидкости. Между каждой парой пластин есть резиновая прокладка, которая предотвращает смешивание жидкостей и утечку в окружающую среду.

Когда среда входит в пластинчатый теплообменник и рамный теплообменник через соединения в рамке, она направляется через альтернативные каналы с помощью прокладки. Теплая жидкость протекает через все остальные каналы, а холодная жидкость — через каналы между ними. Таким образом, тепло передается от теплой жидкости к более холодной через разделительную стенку, то есть материал пластины. Гофры поддерживают пластины против перепада давления и создают турбулентный поток в каналах.В свою очередь, турбулентный поток обеспечивает высокую эффективность теплопередачи, что делает пластинчатый теплообменник очень компактным по сравнению с традиционным кожухотрубным теплообменником.

Пластинчатый теплообменник с двойными стенками:

Для жидкостей, которые должны храниться отдельно

Пластинчатый теплообменник с двойными стенками * — это технический прорыв в области теплообмена сред, между которыми может происходить враждебная или нежелательная реакция, если две жидкости должны смешаться. Таким образом, пластинчатый теплообменник с двойными стенками является новой альтернативой традиционному теплообменному оборудованию, такому как двухстенный кожухотрубный теплообменник, трехтрубный кожухотрубный теплообменник, двухконтурный промежуточный охладитель и змеевики для косвенного нагрева.

Посмотрите анимацию ниже, чтобы узнать, как работает пластинчатый теплообменник, раскрывая основы и принципы работы разборных пластинчатых теплообменников Альфа Лаваль.

Ознакомьтесь со всеми нашими теплообменниками здесь

% PDF-1.7
%
1 0 объект
> / Метаданные 172 0 R >>
эндобдж
4 0 obj
> / ExtGState> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Contents 44 0 R / Group> / Tabs / S >>
эндобдж
6 0 obj
> / ExtGState> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816. 96] / Содержание 73 0 R / Группа> / Вкладки / S >>
эндобдж
7 0 объект
> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Contents 74 0 R / Group> / Tabs / S >>
эндобдж
9 0 объект
> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Annots [86 0 R] / MediaBox [0 0 612 816.96] / Contents 87 0 R / Group> / Tabs / S >>
эндобдж
10 0 obj
> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Содержание 88 0 R / Группа> / Вкладки / S >>
эндобдж
11 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Contents 96 0 R / Group> / Tabs / S >>
эндобдж
12 0 объект
> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Contents 97 0 R / Group> / Tabs / S >>
эндобдж
13 0 объект
> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Аннотации [106 0 R 107 0 R] / MediaBox [0 0 612 816.96] / Содержание 108 0 R / Группа> / Вкладки / S >>
эндобдж
14 0 объект
> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Contents 117 0 R / Group> / Tabs / S >>
эндобдж
15 0 объект
> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Contents 121 0 R / Group> / Tabs / S >>
эндобдж
16 0 объект
> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Содержание 122 0 R / Группа> / Вкладки / S >>
эндобдж
17 0 объект
> / XObject> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Contents 137 0 R / Group> / Tabs / S >>
эндобдж
18 0 объект
> / ExtGState> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Contents 148 0 R / Group> / Tabs / S >>
эндобдж
19 0 объект
> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Содержание 153 0 R / Группа> / Вкладки / S >>
эндобдж
20 0 объект
> / ExtGState> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Contents 158 0 R / Group> / Tabs / S >>
эндобдж
21 0 объект
> / ExtGState> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Contents 166 0 R / Group> / Tabs / S >>
эндобдж
22 0 объект
> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Содержание 167 0 R / Группа> / Вкладки / S >>
эндобдж
23 0 объект
> / ExtGState> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Contents 169 0 R / Group> / Tabs / S >>
эндобдж
24 0 объект
> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 816.96] / Contents 170 0 R / Group> / Tabs / S >>
эндобдж
42 0 объект
> поток

Очистка на месте — SWEP

Простая очистка на месте для поддержания эффективности

Паяный пластинчатый теплообменник обычно самоочищается благодаря сильно турбулентным потокам.В приложениях с высоким риском загрязнения или образования накипи, например из-за высоких температур, жесткой воды или высокого уровня pH может потребоваться очистка для поддержания эффективности. Это достигается быстро и легко с помощью очистки на месте (CIP). Это метод очистки внутренних поверхностей закрытых систем, таких как трубы, сосуды, технологическое оборудование и фильтры, путем циркуляции жидкости. Разборка не требуется.

Когда требуется чистка?

Загрязнение и образование накипи увеличивают падение давления и изолируют поверхность теплопередачи, тем самым снижая эффективность теплопередачи.Признаками необходимости очистки теплообменника являются меньшая разница температур, чем указано (в результате загрязнения поверхности пластины канала, снижение теплопередачи), или падение давления выше указанного (из-за образования накипи, сужающей проход канала и, следовательно, увеличения скорости ).

Как очистить теплообменник SWEP?

Теплообменник SWEP очищается путем циркуляции через него очищающей жидкости. Разборка не требуется. Вы можете оборудовать свой ППТО настраиваемыми портами CIP, чтобы сделать его еще проще.Наше программное обеспечение для расчетов SSP предлагает инструмент падения давления, который можно использовать для определения того, когда установленный ППТО нуждается в очистке, путем сравнения измеренных данных падения давления с ожидаемой производительностью чистого ППТО. Увеличение на 30% или более указывает на необходимость очистки. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить решения для портов CIP или получить совет по чистящему средству и оборудованию, наиболее подходящим для вашего применения.

Водопроводная вода особой жесткости — пример

Рингсьён — озеро на юге Швеции, из которого берут водопроводную воду.Очень жесткая вода (dH 11) приводит к образованию накипи на используемом оборудовании. Через 4-6 лет эксплуатации теплообменники SWEP, используемые для нагрева водопроводной воды, были возвращены в SWEP. Цель состояла в том, чтобы наблюдать, как жесткая вода повлияла на все еще полностью работающие теплообменники, и оценить биодинамическую жидкость CIP для удаления карбонатов и оксидов металлов без риска коррозии. Тепловые и гидравлические испытания проводились до и после CIP-очистки на стороне водопроводной воды.Результаты испытаний показали улучшение тепловых характеристик на 5% и гидравлических характеристик на 2%. Визуальный осмотр подтвердил, что известковый налет и оксиды металлов были полностью удалены, а испытания подтвердили отсутствие внутренних или внешних утечек.

Статическое оборудование: теплообменники

Большая часть механического оборудования, используемого на нефтегазовых объектах, относится к группе статического оборудования, которая включает сосуды под давлением (барабаны, колонны, реакторы, фильтры) и теплообменники (кожухотрубные, пластинчатые и рама, воздухоохладители).

В предыдущей статье были представлены руководящие принципы рентабельных рекомендаций по конструкции, материалам и изготовлению оборудования. Его цель состояла в том, чтобы дать возможность инженеру проекта, который не является специалистом по оборудованию, проверить, что экономичный выбор сделан во всех задействованных дисциплинах.

Эта статья преследует одну и ту же цель для теплообменников: убедиться, что во всех задействованных дисциплинах — технологическом, теплообменном и механическом — сделан наиболее рентабельный выбор.

Часто одна дисциплина не полностью осознает влияние затрат на то, что она определяет.Также типично, что дисциплина выходит за рамки функциональной спецификации, вместо этого делая выбор и тем самым лишая проект более экономичного выбора в дальнейшем.

Первая часть этого раздела является общей для всех типов, за ней следуют разделы, относящиеся к каждому типу теплообменников.

Входные данные процесса

Помимо данных, необходимых для сосудов под давлением, в процессе должны быть указаны следующие:

• Названия текущих потоков, их температуры на входе / выходе и физические свойства (плотность, теплопроводность, вязкость и удельная теплоемкость) при температурах на входе и выходе
• В случае конденсации или испарения жидкости: кривые нагрева / охлаждения, показывающие, как тепловая нагрузка и массовая доля пара изменяются в зависимости от температуры, а также соответствующие термические свойства жидкой и паровой фракций

Обратите внимание, что механическая конструкция теплообменника должна учитывать все возможные варианты эксплуатации.Могут быть рабочие случаи при малом диапазоне изменения, когда тепловое расширение увеличивается по сравнению с расчетным случаем из-за повышенного охлаждения на технологической стороне. Таким образом, технический паспорт процесса должен включать экстремальные рабочие случаи, в том числе случай отклонения.

Overdesign

Допуск на сверхпроектирование, т. Е. Избыточная площадь поверхности теплообмена, предусмотрен для учета возможной неточности данных процесса, а также возможного засорения трубок. Как описано ниже, технологическая дисциплина обычно выполняет тепловой расчет кожухотрубных (S&T) теплообменников.Следовательно, он включает в проект такое избыточное проектирование, обычно 10%. Для других типов теплообменников запас на сверхпроект должен определяться по типу технологического процесса. Пожалуйста, обратитесь к конкретным разделам ниже для руководства.

Типы теплообменников

Существует довольно большой выбор типов теплообменников: наиболее распространены теплообменники с воздушным охлаждением (ACHE) S&T, труба в трубе / шпилька и пластина с рамой (P&F). Другие теплообменники компактной конструкции, такие как полусварные пластинчатые теплообменники, теплообменники с печатной схемой, кожухо-рамные теплообменники и т. Д., становятся популярными из-за их компактных размеров и веса, что делает их очень популярными на море.

Тип теплообменника указывается процессом в технологической карте. Поскольку инженер-технолог не часто знаком со стоимостью каждого типа, может быть сделан неэкономичный выбор.

Когда требуется экономия энергии, используется теплообменник, обычно теплообменник подачи / отходящего потока, парогенератор или подогреватель питательной воды котла.

Когда требуется только охлаждение, везде используется вода. В случае, если охлаждающая вода недоступна, например, в пустынных районах, таких как Ближний Восток, или если она настолько агрессивна, что ее использование приведет к необходимости использования дорогих коррозионно-стойких материалов, используются только ACHE.

ACHE имеют гораздо более низкий коэффициент теплообмена и намного дороже, чем теплообменники с водяным охлаждением, по первоначальной стоимости. Однако они очень экономичны с точки зрения общей стоимости, поскольку исключают высокую стоимость обращения с охлаждающей водой.

Когда требуется подготовка к зиме, т. Е. Когда минимальная температура воздуха может вызвать замерзание технологической жидкости, выбор ACHE увеличивает стоимость из-за нагревательных змеевиков, рециркуляции и жалюзи, необходимых для их подготовки к зиме. Наконец, ACHE обычно может экономично охладиться только до температуры воздуха + 10 ° C (по сравнению с + 5 ° C для теплообменника с водяным охлаждением). Кроме того, температура приточного воздуха всегда выше температуры подачи воды.

Комбинация воздушного охлаждения с последующим водяным охлаждением (называемым триммером) является стандартной.Например, на производственной площадке, где расчетная температура воздуха составляет 40 ° C, охлаждение до 55 ° C будет происходить с помощью воздухоохладителя, а дальнейшее охлаждение — с помощью водяного охладителя. Термин «критическая температура на выходе процесса» используется для 55 ° C. Обычно она на 15 ° C выше расчетной температуры воздуха ACHE. Выбор обычно делает заказчик и указывается в проектной базе.

Воздухоохладители существенно влияют на компоновку завода. На самом деле они не могут быть расположены над каким-либо объектом из-за создаваемой ими тяги.Их обычно устанавливают поверх трубных эстакад.

Чтобы загрузить эту статью в формате pdf, щелкните здесь.

Пластины и рамы (P&F), также называемые пластинчатыми теплообменниками (PHE), намного компактнее, чем S&T. Их коэффициент теплопередачи намного больше, так что поверхность значительно уменьшена. Они могут быть рентабельными, особенно в случаях, когда требуются дорогие конструкционные материалы (сплав).

Теплообменники P&F бывают двух типов: разборные и сварные.Разборный тип — самый дешевый. Обычно оно ограничивается расчетным давлением 25 бар и расчетной температурой 185 ° C. Увеличить теплообменник этого типа теплообменника в будущем очень легко, добавив пластины в раму.

Теплообменники P&F также значительно компактнее, чем аналогичные S&T. Теплообменник P&F занимает около 15% площади участка теплообменника S&T (и только 11% с учетом площади, необходимой для обслуживания, т. Е., снятие пучка теплообменника S&T).

Когда речь идет о малых нагрузках, иногда используются теплообменники типа «труба в трубе» или шпильки. Тем не менее, из-за ограниченного числа поставщиков они неконкурентоспособны по сравнению с теплообменниками S&T с U-образными трубками.

Спиральные теплообменники (SHE) также следует рассматривать для работы в условиях сильного загрязнения из-за высокой турбулентности, создаваемой постоянным изменением направления потока, сводящей к минимуму загрязнение. Этот тип теплообменника также довольно компактен, но не в такой степени, как ПТО.Они могут выдерживать расчетное давление до 25 бар и расчетную температуру до 400 ° C, так как имеют обычные прокладки. Таким образом, область применения SHE намного шире, чем у PHE.

Есть также несколько теплообменников, таких как MCHE — основные криогенные теплообменники (змеевиковые), пластинчатые и ребристые, теплообменники с печатной схемой (PCHE) для очень компактного многопроцессорного потока под высоким давлением в одном устройстве, работа с переменной температурой, близкий температурный подход и т. д., с запатентованным дизайном лицензиара / поставщика, высокоэффективные для конкретных приложений, таких как сжиженный природный газ, нефтепереработка и т. д.

На море, где занимаемая площадь и вес оборудования имеют решающее значение, в настоящее время выбирают PCHE. Например, в типичном случае 100-тонный теплообменник S&T был заменен на 15-тонный PCHE с установленной экономией более 10 миллионов долларов.

Сопротивление обрастанию

Загрязнение — это отложение нежелательных веществ на поверхности теплообмена, которое снижает теплообмен. Это чрезвычайно важный параметр конструкции теплообменника. Более высокое сопротивление обрастанию приводит к снижению теплопередачи.Покупатель должен указать сопротивление обрастанию. Используйте опыт эксплуатации завода или, по умолчанию, значения, данные Ассоциацией производителей трубчатых теплообменников (TEMA) для различных типов жидкостей.

Толщина слоя загрязнения

Теплообменники испытывают большее падение давления, поскольку они загрязняются из-за уменьшения площади проходных каналов. В то время как сопротивление загрязнению считается почти всеми проектировщиками для учета потерь при теплопередаче, очень немногие из них учитывают толщину слоя загрязнения для учета более высокого падения давления.Это очень аномально, потому что сначала идет отложение, а затем, как следствие, тепловое сопротивление. Для грязных и вязких жидкостей перепад давления в теплообменнике может в три раза превышать перепад чистого давления как внутри, так и снаружи труб. Поддержание достаточно высоких скоростей, чтобы избежать образования отложений, а также предотвращение застойных участков / горячих / холодных участков — это меры по смягчению последствий при тепловой конструкции теплообменника. В программном обеспечении HTRI можно напрямую ввести толщину слоя загрязнения.

Шпильчатые теплообменники

Для небольших нагрузок, ниже 500 кВт, где диаметр теплообменника S&T будет меньше 200 мм, шпильки-теплообменники могут быть хорошим выбором.Они бывают как одинарные (двойная труба), так и множественные трубы внутри шпильки (многотрубка). Лучше не указывать двухтрубную или многотрубную конструкцию и оставить это на усмотрение поставщика. Шпильчатые теплообменники поставляются с U-образными трубками, прямыми трубками (с возможностью прохода стержня), фиксированными трубными решетками или съемным пучком.

Боковые стороны для жидкости

• В технологическом паспорте указывается, какая жидкость находится на стороне трубы, а какая — на стороне кожуха. Убедитесь, что распределение правильное.
• Жидкость под самым высоким давлением должна располагаться со стороны трубы, чтобы минимизировать влияние давления на толщину стенки и, следовательно, на стоимость материала.
• Жидкость, склонная к загрязнению, также должна быть нанесена на сторону трубки, которую легче очистить: очистить внутреннюю часть (прямых) трубок проще, чем очистить оболочку / внешнюю часть трубок
• Коррозионная жидкость должна должны быть размещены со стороны трубы, чтобы минимизировать количество используемого дорогостоящего коррозионно-стойкого материала.
• Жидкость с низким перепадом давления должна поступать со стороны кожуха.
• Жидкости с паровой фазой должны находиться со стороны кожуха, поскольку она обеспечивает больший объем, соответствующий более низкому коэффициенту теплопередачи.
• Жидкости с большим перепадом температур за один проход должны располагаться со стороны кожуха, чтобы уменьшить осевое сжимающее напряжение и избежать деформационного шва.
• Токсичные или смертельные жидкости должны быть на стороне трубки.

Исключение: указанные выше факторы являются основными переменными при принятии решений. Однако они могут влиять друг на друга и усложнять выделение жидкости.

Код проекта

ASME BPVC Раздел VIII – Правила строительства сосудов под давлением Раздел 1 применяется к теплообменникам S&T, поскольку они являются сосудами высокого давления.Вдобавок к этому обычно применяются API 660, и TEMA , специфичные для теплообменников S&T. На европейском рынке требования PED (Директива по оборудованию, работающему под давлением) являются обязательными, они разработаны либо для кода EN, либо для кода ASME.

TEMA имеет разные классы: TEMA C (General Service) менее строгий, чем TEMA R (Refinery service). ТЕМА С — самый экономичный. Подходит для вспомогательного оборудования машинного оборудования, например, смазочного масла, при низких и средних давлениях и температурах.TEMA R является стандартом для технологических теплообменников в нефтегазовой промышленности.

Обычно для теплообменников S&T ограничениями являются давление на стороне кожуха 300 бар, давление на стороне трубы 1400 бар в диапазоне температур от (-) 100 ° C до (+) 600 ° C.

Расчетное давление со стороны кожуха

Обычно наблюдаются большие перепады давления со стороны трубы и кожуха. Типичный случай — охлаждение газа высокого давления в нефтегазовой промышленности с охлаждающей водой низкого давления со стороны кожуха.Разрыв трубки обычно рассматривается как случайный случай. Сторона кожуха должна быть защищена от возникающего в результате избыточного давления. Это может быть достигнуто двумя способами:

1. Добавление устройства сброса давления на стороне кожуха, обычно разрывной мембраны, поскольку предохранительный клапан не работает достаточно быстро
2. Увеличить расчетное давление на стороне кожуха до 10/13 расчетного давления со стороны трубы. (Логика этого правила «10/13» заключается в том, что гидроиспытания проводятся согласно ASME при 1.3-кратное расчетное давление — это было широко известно как правило, основанное на давлении гидроиспытаний согласно старым кодексам до 2000 года).

Для давления, не превышающего пределы класса 150 фунтов, выберите вариант № 2. Для более высоких давлений анализируйте индивидуально. Динамическое моделирование выполняется для более точного определения безопасного значения давления для сценариев разрыва трубы, чем методы установившегося режима для перепада давления более 70 бар, когда более низкое давление внутри не защищено правилом 10/13.

Допустимый перепад давления

Допустимые перепады давления в системах влияют на размер теплообменника.

Более высокие допустимые перепады давления приводят к уменьшению размера теплообменника, но увеличивают эксплуатационные расходы из-за дополнительной мощности накачки. Таким образом, общая стоимость теплообменника должна быть минимизирована с учетом обоих аспектов.

Тепловой расчет

Тепловой расчет теплообменников S&T должен выполняться покупателем, поскольку поставщики, являющиеся производителями сосудов высокого давления, обычно не имеют навыков для выполнения теплового расчета.Некоторые делают и предлагают тепловую гарантию в дополнение к механической гарантии с повышенной стоимостью и графиком поставки. Заказчик выполняет тепловой расчет с использованием общедоступного программного обеспечения для теплового расчета.

Анализ вибрации

Теплообменники S&T подвержены вибрации, вызванной потоком, из-за неподдерживаемых длин трубок, подверженных высокому расходу со стороны кожуха, что может привести к их повреждению.

Необходимо провести анализ вибрации. Упрощенный метод ТЕМА сейчас архаичен.Xist от HTRI — это стандартное программное обеспечение, используемое для теплового расчета теплообменников S&T. Он выполняет сложные измерения вибрационного анализа, такие как двойные сегментные перегородки, NTW (без трубок в окне), входные опорные перегородки, стержни соударения, запатентованные опорные устройства для труб и т. Д. намерение, но просто отражает текущую практику и рекомендацию).

Типы теплообменников S&T

Теплообменники S&T бывают нескольких подтипов, обозначаемых тремя буквами в соответствии со стандартами TEMA, такими как «AES» или «BEM.Первая и третья буквы обозначают тип передней и задней головок, а средняя буква, обозначающая тип корпуса, имеет решающее значение для теплового расчета. Он определяет схему течения межтрубного потока через теплообменник.

При выборе типа теплообменника играет роль несколько факторов, включая механические, термические и легкость обслуживания, то есть соображения химической / механической очистки. Выбор делается между съемным пучком или нет, прямыми или U-образными трубками и типом головок — с выпуклым концом или фланцем, и делается в зависимости от того, загрязняются ли одна или обе жидкости или нет.

Если это не указано в проектных основах, жидкости с сопротивлением загрязнению 0,0004 ч.м ² ° C / ккал или выше должны рассматриваться как загрязняющие.

В случае, если ни одна из жидкостей не обрастает, следует выбрать наиболее экономичный тип, NEU, с фиксированной трубной решеткой и U-образными трубками.

Если обрастает только одна из жидкостей, наиболее экономичным является тип БЭМ с приваренными к кожуху неподвижными трубными решетками и прямыми трубами. Загрязняющая жидкость должна находиться на стороне трубы, которую можно очистить механически, поскольку трубы прямые.Поскольку фиксированные трубные решетки не допускают различного теплового расширения между трубками и кожухом, разница температур между жидкостями, как правило, не должна превышать 50–60 градусов.

Это также зависит от того, имеют ли трубы и кожух одинаковую или разную металлургию, поскольку коэффициент теплового расширения различается для разных материалов.

При температуре выше 50–60 ° C на кожухе потребуется компенсатор, что увеличивает стоимость и со временем является источником утечки и может привести к остановке установки.Поэтому рекомендуется рассматривать компенсационный шов только при низком давлении со стороны кожуха и для кожухов размером с трубу. Если это не так, следует выбрать съемный пучок U-образных трубок (BEU). Загрязняющая жидкость должна быть переведена в сторону кожуха. Если обрастают обе жидкости, требуются как прямые трубы, так и съемные пучки, следовательно, следует выбирать наиболее дорогой тип с плавающей головкой (AES). Этот тип имеет максимальную ремонтопригодность и доступ с двух сторон; Между тем эта конфигурация требует наибольшего количества ковочных и уплотнительных поверхностей, а также наибольшего количества поверхностей для механической обработки или шлифования.Следствием наибольшего количества съемных частей является то, что они являются самыми дорогими.

AET, протяжного типа, позволяет тянуть пучок без демонтажа плавающей головки. Однако для этого требуется большой зазор между пучком и оболочкой, что приводит к большой площади байпаса. Выберите AET для корпусов большого диаметра (> 800 мм). Для кожухов меньшего диаметра используйте тип AES, т. Е. С использованием устройства подкладки головки с разъемным фланцем.

Головки подбирать экономным способом.Использование капотной (выпуклой) головки экономичнее швеллера (фланца). Однако типы крышек требуют демонтажа для очистки, что приводит к нарушению соединений трубопроводов. Сделайте выбор на основании засорения жидкости на стороне трубки. Выберите тип A (фланцевый) при загрязнении и тип B (крышка), если жидкость на стороне трубы, если она не засорена, а также для работы с водородом или токсичными веществами.

Максимальный размер

Обычно диаметр корпуса для головки плавающего типа (60 дюймов) ограничивается до 1500 мм, а длина трубы — примерно от 8 до 9 м, чтобы ограничить вес связки 20 тонн для обработки во время технического обслуживания.Для фиксированной головки и U-образной трубы может быть принят диапазон диаметров 2 м × 12 м длины пучка. На морских нефтегазовых платформах длина трубы ограничена до 6 м для облегчения работы.

Стандартизация

Рекомендуется стандартизировать размер, толщину и длину трубок до нескольких значений, чтобы ограничить количество запасных трубок на складе для ремонта. В некоторых случаях даже съемные пакеты могут быть стандартизированы для нескольких обменных услуг.

Конструкция трубной решетки

ASME и TEMA предоставляют два разных способа расчета толщины трубной решетки.Расчет TEMA менее сложен, чем расчет ASME, поскольку он не принимает во внимание жесткость, обеспечиваемую оболочкой и неподвижной головкой. ASME проверяет напряжения в стыке основной оболочки и канал-оболочка, которые не рассматриваются в TEMA, и, в большинстве случаев, регулируют толщину трубной решетки. Поэтому толщина трубной решетки согласно ASME всегда выше, чем TEMA. Поэтому важно указать, следует ли рассчитывать толщину трубной решетки в соответствии с ASME или TEMA.

В случае высокого давления e.g., поточный котел-утилизатор, такой как тот, который используется в установках Клауса, толщина трубной решетки рассчитывается с использованием ASME I вместо ASME VIII для уменьшения толщины. ASME I считает, что трубная решетка удерживается трубками, что не относится к ASME VIII.

Расширенная / ограниченная трубная решетка

Для типа съемных пучков трубная решетка может быть ограничена между кожухом и фланцами канала, и ее не нужно расширять, чтобы иметь внешний диаметр (OD), равный диаметру фланца канала с болтом с буртиком дизайн.Это не требуется кодами (API 660 или TEMA). Некоторые клиенты могут попросить облегчить гидроиспытания связки вне оболочки. Не просите об этом, если это не предусмотрено спецификацией клиента.

Пластины для защиты от столкновения

Когда коэффициент удара превышает пределы TEMA, требуется защита от столкновения. Стандарты TEMA определяют различные пределы rho-v-2 для эрозионных и неэрозионных жидкостей. Для двухфазных потоков должны быть предусмотрены противоударные пластины.Обычно используются круглые или прямоугольные противоударные пластины, но в настоящее время все более популярными становятся ударные стержни, поскольку они сводят к минимуму возможность возникновения вибрации, вызванной потоком.

Соединение трубки с трубной решеткой

Соединение трубки с трубной решеткой является предметом многочисленных теоретических дискуссий.

Практичный и проверенный способ обеспечения механической прочности заключается в расширении трубок в канавки (канавки) в трубной решетке: одна канавка для трубной решетки толщиной менее 1 дюйма.и две канавки наверху.

Если требуется герметичность, например, во избежание перекрестного загрязнения жидкостей со стороны трубы и кожуха, должен быть добавлен (уплотнительный) сварной шов.

Код API и некоторые спецификации клиентов требуют прочностных сварных швов; Замена расширения трубы канавками + сварным швом за счет сочетания механической прочности и герметичности является более слабым решением и не рекомендуется.

Трубки

Это может быть значительным элементом затрат при заказе больших теплообменников.В теплообменниках используются трубки в качестве трубок.

Трубки указаны на основе наружного диаметра. Наиболее популярные размеры трубок — 3/4 дюйма и 1 дюйм. Эти размеры обеспечивают наилучшие универсальные характеристики и являются наиболее экономичными в большинстве приложений. Меньшие размеры будет трудно очистить, а большие размеры используются только в ситуациях, ограничивающих падение давления. При очень высоком расчетном давлении со стороны трубы следует отдавать предпочтение трубам меньшего диаметра, чтобы уменьшить толщину трубы.

Придерживайтесь стандартных размеров трубы, длины и толщины стенки, как указано в TEMA.

Для трубок учитывается низкий или даже нулевой допуск на коррозию, поскольку они считаются заменяемыми компонентами теплообменника. Толщина трубок, указанная в стандартах TEMA, состоит из двух составляющих: одна — прочность, а другая — коррозия. Поскольку эти компоненты не указаны, инженеры обычно считают, что трубы не имеют допуска на коррозию. Однако, если жидкость вызывает сильную коррозию, следует выбирать более толстую стенку трубки. Специалист по материалам покупателя несет ответственность за определение толщины трубы.

Указывается минимальная или средняя толщина стенки трубы. Трубы со средней толщиной стенки дешевле. Придерживайтесь средней толщины стенок, если иное не требуется при высоком давлении, коррозии или спецификации клиента.

Не навязывайте бесшовные трубы, которые могут стоить дороже и иметь более длительную доставку. Сварные трубы, которые подвергаются большему количеству неразрушающих испытаний, столь же надежны и имеют более стабильную толщину стенки. Однако, когда разница в стоимости незначительна, отдавайте предпочтение бесшовным трубам, чтобы обеспечить длительный срок службы теплообменника.

Форма трубки

Имеется треугольная или квадратная конфигурация трубки. Треугольная конфигурация позволяет устанавливать на 5–10% больше трубок при том же внутреннем диаметре кожуха, но затрудняет очистку стороны кожуха. Выберите квадратную конфигурацию или большой шаг трубы, если требуется очистка кожуха. Поэтому очень распространено иметь треугольный шаг в теплообменниках с неподвижной трубной решеткой и квадратный или вращающийся квадратный шаг в U-образных теплообменниках или теплообменниках с плавающей головкой. Следует использовать квадратный или повернутый квадратный шаг, зависит от степени турбулентности со стороны кожуха.Там, где он низкий, как в случае с вязкими жидкостями, вращающийся квадратный шаг дает гораздо более высокий коэффициент теплопередачи при том же перепаде давления. Тип метода очистки (химический / механический), выбранный клиентом, также влияет на выбор шага.

Инженерный чертеж

Эскиз, такой как Рис. 1 , может быть извлечен из программного обеспечения теплового расчета, показывающий размеры оборудования. Также указывается вес оборудования, положение форсунок и опор. Однако такая информация не является точной и не позволяет интегрировать оборудование (т.д., проектирование фундамента оборудования и соединительных трубопроводов), чтобы продолжить.

Действительно, механическое проектирование должно быть выполнено для определения веса оборудования, положения опор, а также сопел, что зависит от толщины фланцев, положения сварных швов и т. Д.

После завершения механического проектирования может быть создан технический чертеж, необходимый для интеграции оборудования, который показывает данные интерфейса (размеры оборудования, нагрузки, сопла и положения опор).

Материалы

В теплообменнике используются различные материалы из-за разной природы, состояния, температуры и содержания коррозионных компонентов жидкости на сторонах кожуха и трубы. Гальваническая коррозия и предотвращение эрозии должны быть решающими факторами. Ограничение скорости (как минимальное, так и максимальное), покрытие стыка двухкомпонентных соединений, должны быть пересмотрены и т. Д.

Гарантия производительности / механическая гарантия

Хотя в большинстве случаев тепловой расчет теплообменников S&T выполняется Покупатель, механическая конструкция может повлиять на тепловые характеристики.Поэтому ответственность как за механическую, так и за тепловую конструкцию лежит на поставщике при предоставлении обеих гарантий, что, как указано выше, связано с некоторыми дополнительными затратами.

Практическое правило расчета затрат

Геометрия теплообменника S&T напрямую влияет на стоимость. Теплообменники большого и малого диаметров наиболее экономичны. Учитывая расчетное давление 30 бар с обеих сторон, теплообменник диаметром 1,5 м и длиной трубы 3 м (3000 трубок) будет стоить вдвое дороже, чем 0.Теплообменник диаметром 3 м и длиной трубки 8 м (500 трубок), оба теплообменника имеют одинаковую площадь теплообмена.

Для теплообменников S&T из углеродистой стали стоимость оборудования может быть оценена с использованием практического правила: 500 долларов США / м площади теплообмена ² .

Ссылка

Практическое тепловое проектирование кожухотрубных теплообменников, 1-е издание, Раджив Мукерджи, издательство Begell House

Профили авторов можно найти здесь: Навид Таджик, Сагар Гайквад, Мансур Хамза, Марко Гарофанелло, В.Ю. Натан, Раджив Мукерджи и Эрве Барон

Чтобы загрузить эту статью в формате pdf, щелкните здесь.

Справка по тесту: основы теплообменников

Используйте поиск, чтобы быстро найти ответы на вопросы — откройте окно поиска (ctrl + f), затем введите ключевое слово из вопроса, чтобы перейти к этим терминам в материалах курса

Введение

Теплообменник — это компонент, который позволяет передавать тепло от одной текучей среды (жидкости или газа) к другой текучей среде. Причины теплопередачи следующие:

1. Для нагрева более холодной жидкости с помощью более горячей жидкости

2.Для снижения температуры горячей жидкости с помощью охлаждающей жидкости

3. Для кипячения жидкости с помощью более горячей жидкости

4. Для конденсации газообразной жидкости с помощью охлаждающей жидкости

5. Для кипячения жидкость при конденсации более горячего газообразного флюида

Независимо от функции, которую выполняет теплообменник, для передачи тепла используемые жидкости должны иметь разную температуру и вступать в тепловой контакт. Тепло может течь только от более горячей к более холодной жидкости.

В теплообменнике нет прямого контакта между двумя жидкостями. Тепло передается от горячей жидкости к металлу, изолирующему две жидкости, а затем к более холодной жидкости.

Типы конструкции теплообменников

Хотя теплообменники бывают всех мыслимых форм и размеров, по конструкции большинство теплообменников можно разделить на две категории: трубчатые и кожухотрубные или пластинчатые. Как и у всех механических устройств, у каждого типа есть свои достоинства и недостатки.

Трубка и кожух

Самым основным и наиболее распространенным типом конструкции теплообменника является трубка и кожух, как показано на рисунке 1. Этот тип теплообменника состоит из набора трубок в контейнере, который называется кожухом . Жидкость, протекающая внутри трубок, называется жидкостью на стороне трубки, а жидкость, протекающая снаружи трубок, — это жидкость на стороне оболочки. На концах труб текучая среда со стороны трубы отделяется от текучей среды со стороны кожуха трубной решеткой (ами).Трубы скручиваются и запрессовываются или привариваются к трубной решетке для обеспечения герметичного уплотнения. В системах, где две текучие среды находятся под совершенно разными давлениями, текучая среда с более высоким давлением обычно направляется через трубы, а текучая среда с более низким давлением циркулирует со стороны кожуха. Это связано с экономией, поскольку трубы теплообменника могут быть выполнены так, чтобы выдерживать более высокие давления, чем кожух теплообменника, при гораздо более низких затратах. Опорные пластины, показанные на Рисунке 1, также действуют как перегородки, направляющие поток жидкости внутри кожуха вперед и назад через трубы.

Рисунок 1: Трубно-кожуховой теплообменник

Пластина

Пластинчатый теплообменник, как показано на рисунке 2, состоит из пластин вместо трубок для разделения горячей и холодной жидкости. Между пластинами чередуются горячие и холодные жидкости. Перегородки направляют поток жидкости между пластинами. Поскольку каждая из пластин имеет очень большую площадь поверхности, пластины обеспечивают каждой из жидкостей чрезвычайно большую площадь теплопередачи. Следовательно, пластинчатый теплообменник по сравнению с кожухотрубным теплообменником аналогичного размера способен передавать гораздо больше тепла.Это связано с большей площадью, которую пластины обеспечивают над трубками. Из-за высокой эффективности теплопередачи пластин пластинчатые теплообменники обычно очень малы по сравнению с теплообменниками трубчатого и кожухотрубного типа с такой же теплопередачей. Пластинчатые теплообменники не получили широкого распространения из-за невозможности надежного уплотнения больших прокладок между каждой из пластин. Из-за этой проблемы пластинчатые теплообменники использовались только в небольших установках с низким давлением, таких как маслоохладители для двигателей.Однако новые улучшения в конструкции прокладок и общей конструкции теплообменника позволили несколько крупномасштабных применений пластинчатого теплообменника. По мере того, как старые объекты модернизируются или строятся новые объекты, большие пластинчатые теплообменники заменяют кожухотрубные теплообменники и становятся все более распространенными.

Рисунок 2: Пластинчатый теплообменник

Типы теплообменников

Поскольку теплообменники бывают разных форм, размеров, марок и моделей, они классифицируются в соответствии с общими характеристиками.Одной общей характеристикой, которую можно использовать для их классификации, является направление потока двух жидкостей относительно друг друга. Эти три категории: параллельный поток, противоток и поперечный поток.

Параллельный поток , как показано на фиг. 3, существует, когда текучая среда со стороны трубы и текучая среда со стороны оболочки текут в одном и том же направлении. В этом случае две жидкости поступают в теплообменник с одного конца с большой разницей температур. По мере того, как жидкости передают тепло от более горячего к более холодному, температуры двух жидкостей приближаются друг к другу.Обратите внимание, что температура самой горячей холодной жидкости всегда ниже самой холодной температуры горячей жидкости.

Рисунок 3: Теплообмен с параллельным потоком

Противоток , как показано на рисунке 4, существует, когда две жидкости текут в противоположных направлениях. Каждая из жидкостей поступает в теплообменник с противоположных концов. Поскольку более холодная текучая среда выходит из противоточного теплообменника в конце, где горячая текучая среда входит в теплообменник, более холодная текучая среда будет приближаться к температуре горячей текучей среды на входе.Противоточные теплообменники являются наиболее эффективными из трех типов. В отличие от теплообменника с параллельным потоком, противоточный теплообменник может иметь температуру самой горячей холодной жидкости выше, чем температуру самой холодной горячей жидкости.

Рисунок 4: Противоточный теплообменник

Поперечный поток , как показано на рисунке 5, существует, когда одна жидкость течет перпендикулярно второй жидкости; то есть одна жидкость течет по трубкам, а вторая жидкость проходит вокруг труб под углом 90 °.Теплообменники с перекрестным потоком обычно используются в приложениях, где одна из жидкостей меняет состояние (двухфазный поток). Примером может служить конденсатор паровой системы, в котором пар, выходящий из турбины, попадает в кожух конденсатора, а холодная вода, протекающая по трубам, поглощает тепло от пара, конденсируя его в воду. С помощью этого типа потока в теплообменнике можно конденсировать большие объемы пара.

Рисунок 5: Теплообменник с перекрестным потоком

Сравнение типов теплообменников

Каждый из трех типов теплообменников имеет свои преимущества и недостатки.Но из трех, конструкция противоточного теплообменника является наиболее эффективной при сравнении скорости теплопередачи на единицу площади поверхности. Эффективность противоточного теплообменника обусловлена ​​тем фактом, что средняя ΔT (разница температур) между двумя жидкостями по длине теплообменника максимальна, как показано на рисунке 4. Следовательно, средняя логарифмическая температура для счетчика Проточный теплообменник превышает среднюю логарифмическую температуру для аналогичного теплообменника с параллельным или перекрестным потоком.(См. Курсы по основам термодинамики, теплопередачи и потока жидкости для обзора средней логарифмической температуры). Это можно увидеть, сравнив графики на рисунках 3, 4 и 5. Следующее упражнение демонстрирует, как более высокая логарифмическая средняя температура противоточного теплообменника приводит к большей скорости теплопередачи. Средняя логарифмическая температура теплообменника рассчитывается с использованием следующего уравнения.

ΔT

_{лм =} ΔT ₂ — ΔT ₁ / ln (ΔT ₂ / ΔT ₁₎ (2-1)

Передача тепла в теплообменнике осуществляется за счет теплопроводности и конвекции.Скорость теплопередачи «Q» в теплообменнике рассчитывается с использованием следующего уравнения.

Q˙ = U

_o A _o ΔT _лм (2-2)

Где:

Q˙ = скорость теплопередачи (БТЕ / ч)

U _o = общий коэффициент теплопередачи (БТЕ / час-фут ² — ° F)

A _o = Площадь поперечного сечения теплопередачи (футы ² )

ΔT _лм = Средняя логарифмическая разница температур (° F)

Примите во внимание Следующий пример теплообменника, работающего в идентичных условиях, как противоточный, а затем теплообменник с параллельным потоком.

T ₁ = представляет температуру горячей жидкости

T _{1 дюйм} = 200 ° F

T _{1 выход} = 145 ° F

U _o = 70 БТЕ / ч-фут ² — ° F

A _o = 75 футов ²

T ₂ = представляет температуру холодной жидкости

T _{2 дюйма} = 80 ° F

T _2out = 120 ° F

Противоток ΔT _lm = [(200–120 ° F) — (145–80 ° F)] / [ln (200–120 ° F) / (145–80 ° F)] = 72 ° F

Параллельный поток ΔT _лм = [(200–80 ° F) — (145–120 ° F)] / ln (200–80 ° F) / (145–120F) = 61 ° F

Вставка вышеуказанных значений в тепло Уравнение переноса (2-2) для противоточного теплообменника дает следующий результат.

Q˙ = (70 БТЕ / час-фут ² — ^o фут) (75 футов ² ) (72 ^o фут)

Q˙ = 3,8 × 10 ⁵ БТЕ / час

Подстановка вышеуказанных значений в уравнение теплопередачи (2-2) для теплообменника с параллельным потоком дает следующий результат.

Q˙ = (70 БТЕ / ч-фут ² — ^o F) (75 футов ² ) (61 ^o F)

Q˙ = 3,2 × 10 ⁵ БТЕ / ч

Результаты показывают, что при одинаковых рабочих условиях работа одного и того же теплообменника в противотоке приведет к большей скорости теплопередачи, чем при работе в параллельном потоке.

На самом деле, большинство больших теплообменников не являются чисто параллельными, противоточными или перекрестными; они обычно представляют собой комбинацию двух или всех трех типов теплообменников. Это связано с тем, что фактические теплообменники более сложны, чем простые компоненты, показанные на идеализированных рисунках, использованных выше для изображения каждого типа теплообменника. Причина сочетания различных типов заключается в максимальном повышении эффективности теплообменника в рамках ограничений, налагаемых на конструкцию.То есть размер, стоимость, вес, требуемая эффективность, тип жидкостей, рабочее давление и температура — все это помогает определить сложность конкретного теплообменника.

Один из методов, который объединяет характеристики двух или более теплообменников и улучшает характеристики теплообменника, состоит в том, чтобы две жидкости проходили друг друга несколько раз в одном теплообменнике. Когда жидкости теплообменника проходят друг с другом более одного раза, теплообменник называется многопроходным теплообменником .Если жидкости проходят друг с другом только один раз, теплообменник называется однопроходным теплообменником . См. Рисунок 6 для примера обоих типов. Обычно многопроходный теплообменник меняет направление потока в трубках с помощью одного или нескольких наборов U-образных изгибов в трубках. U-образные изгибы позволяют жидкости течь вперед и назад по длине теплообменника. Второй метод достижения нескольких проходов — установка перегородок на межтрубной части теплообменника. Они направляют жидкость со стороны кожуха назад и вперед по трубкам для достижения многопроходного эффекта.

Рисунок 6: Однопроходный и многопроходный теплообменник

Теплообменники также классифицируются по их функциям в конкретной системе. Одна общая классификация — регенеративная или нерегенеративная. Регенеративный теплообменник представляет собой теплообменник, в котором одна и та же жидкость является одновременно охлаждающей жидкостью и охлаждаемой жидкостью, как показано на рисунке 7. То есть горячая жидкость, покидающая систему, отдает свое тепло для «регенерации» или нагрева жидкость возвращается в систему. Регенеративные теплообменники обычно используются в высокотемпературных системах, где часть жидкости системы удаляется из основного процесса, а затем возвращается.Поскольку текучая среда, удаленная из основного процесса, содержит энергию (тепло), тепло от текучей среды, покидающей основную систему, используется для повторного нагрева (регенерации) возвращаемой текучей среды вместо того, чтобы отводиться внешней охлаждающей среде для повышения эффективности. Важно помнить, что термин «регенеративный / нерегенеративный» относится только к тому, «как» теплообменник функционирует в системе, и не указывает на какой-либо один тип (трубка и кожух, пластина, параллельный поток, противоток и т. Д.).

В теплообменнике без регенерации, как показано на рис. 7, горячая жидкость охлаждается жидкостью из отдельной системы, и отведенная энергия (тепло) не возвращается в систему.

Рисунок 7: Регенеративные и нерегенеративные теплообменники

Важная информация из этой главы кратко изложена ниже.

• Теплообменники могут быть сконструированы двумя способами: пластинчатого и трубчатого типа.

• Параллельный поток — горячая жидкость и охлаждающая жидкость движутся в одном направлении.

• Противоток — горячая жидкость и охлаждающая жидкость движутся в противоположных направлениях.

• Поперечный поток — поток горячей жидкости и охлаждающей жидкости под углом 90 ° (перпендикулярно) друг другу.

• Были идентифицированы четыре части теплообменника:

• Трубки
• Трубный лист
• Кожух
• Перегородки

• Однопроходные теплообменники, каждая из которых имеет проход для жидкости другой только один раз.

• Многопроходные теплообменники содержат жидкости, которые проходят друг через друга более одного раза за счет использования U-образных трубок и перегородок.

• В рекуперативных теплообменниках используется одна и та же жидкость для нагрева и охлаждения.

• В безрегенеративных теплообменниках используются отдельные жидкости для нагрева и охлаждения.

Введение

Теплообменники используются в большинстве химических или механических систем. Они служат средством системы для получения или отвода тепла. Некоторые из наиболее распространенных применений можно найти в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), радиаторах двигателей внутреннего сгорания, котлах, конденсаторах, а также в качестве подогревателей или охладителей в жидкостных системах. В этой главе будут рассмотрены некоторые конкретные применения теплообменников.Цель состоит в том, чтобы предоставить несколько конкретных примеров того, как каждый теплообменник функционирует в системе, а не для всех возможных применений.

Подогреватель

В больших паровых системах или в любом процессе, требующем высоких температур, входящая жидкость обычно предварительно нагревается поэтапно, вместо того, чтобы пытаться нагреть ее за один этап от температуры окружающей среды до конечной температуры. Поэтапный предварительный нагрев увеличивает эффективность установки и сводит к минимуму тепловую ударную нагрузку на компоненты по сравнению с впрыском жидкости с температурой окружающей среды в котел или другое устройство, которое работает при высоких температурах.В случае паровой системы часть технологического пара отводится и используется в качестве источника тепла для повторного нагрева питательной воды на ступенях подогревателя. На рис. 8 показан пример конструкции и внутренних устройств U-образного теплообменника питательной воды, установленного на крупной электростанции на стадии подогревателя. Когда пар входит в теплообменник и течет по трубам и вокруг них, он передает свою тепловую энергию и конденсируется. Обратите внимание, что пар входит сверху в кожух теплообменника, где он не только передает явное тепло (изменение температуры), но также отдает скрытую теплоту испарения (конденсирует пар в воду).Затем конденсированный пар выходит в виде жидкости в нижней части теплообменника. Питательная вода поступает в теплообменник на нижнем правом конце и течет по трубкам. Обратите внимание, что большинство этих трубок будет ниже уровня жидкости со стороны кожуха.

Это означает, что питательная вода сначала подвергается воздействию конденсированного пара, а затем проходит через трубы и обратно к верхнему правому концу теплообменника. После поворота на 180 ° частично нагретая питательная вода подвергается воздействию более горячего пара, поступающего со стороны кожуха.

Рис. 8: U-образный теплообменник питательной воды

Питательная вода дополнительно нагревается горячим паром и затем выходит из теплообменника. В теплообменнике этого типа уровень жидкости со стороны кожуха очень важен для определения эффективности теплообменника, поскольку уровень жидкости со стороны кожуха определяет количество трубок, на которые воздействует горячий пар.

Радиатор

Обычно теплообменники рассматриваются как устройства, работающие только с жидкостью. Но теплообменник — это любое устройство, передающее тепло от одной жидкости к другой.Некоторое оборудование предприятия зависит от теплообменников воздух-жидкость. Самый известный пример теплообменника воздух-жидкость — автомобильный радиатор. Охлаждающая жидкость, протекающая в двигателе, забирает тепло от блока цилиндров и переносит его к радиатору. Из радиатора горячий хладагент поступает в трубчатую часть радиатора (теплообменник). Относительно холодный воздух, текущий по внешней стороне трубок, забирает тепло, снижая температуру охлаждающей жидкости.

Поскольку воздух плохо проводит тепло, площадь теплопередачи между металлом радиатора и воздухом должна быть максимальной.Это делается с помощью ребер на внешней стороне трубок. Ребра повышают эффективность теплообменника и обычно встречаются в большинстве теплообменников жидкость-воздух и в некоторых высокоэффективных теплообменниках жидкость-жидкость.

Испаритель и конденсатор кондиционера

Все системы кондиционирования воздуха содержат как минимум два теплообменника, обычно называемых испарителем и конденсатором. В любом случае, в испарителе или конденсаторе, хладагент течет в теплообменник и передает тепло, получая или отдавая его охлаждающей среде.Обычно охлаждающая среда — воздух или вода. В случае конденсатора горячий газообразный хладагент под высоким давлением должен конденсироваться до переохлажденной жидкости.

Конденсатор выполняет это путем охлаждения газа, передавая его тепло воздуху или воде. Затем охлажденный газ конденсируется в жидкость. В испарителе переохлажденный хладагент течет в теплообменник, но тепловой поток меняется на противоположный, при этом относительно холодный хладагент поглощает тепло от более горячего воздуха, текущего по внешней стороне труб.Это охладит воздух и закипит хладагент.

Конденсаторы большой паровой системы

Конденсатор пара, показанный на Рисунке 9, является основным компонентом парового цикла на объектах производства электроэнергии. Это замкнутое пространство, в которое пар выходит из турбины и вынужден отдавать скрытую теплоту парообразования. Это необходимый компонент парового цикла по двум причинам. Во-первых, он преобразует отработанный пар обратно в воду для возврата в парогенератор или котел в качестве питательной воды.Это снижает эксплуатационные расходы установки, позволяя повторно использовать чистый и очищенный конденсат, а перекачивать жидкость намного проще, чем пар. Во-вторых, это увеличивает эффективность цикла, позволяя циклу работать с максимально возможной дельта-T и дельта-P между источником (котлом) и радиатором (конденсатором).

Поскольку имеет место конденсация, термин скрытая теплота конденсации используется вместо скрытой теплоты испарения. Скрытая теплота конденсации пара передается воде, протекающей по трубам конденсатора.

После конденсации пара насыщенная жидкость продолжает передавать тепло охлаждающей воде, когда она падает на дно конденсатора или горячего колодца. Это называется переохлаждением, и желательно определенное количество. Переохлаждение на несколько градусов предотвращает кавитацию конденсатного насоса. Разница между температурой насыщения для существующего вакуума конденсатора и температурой конденсата называется депрессией конденсата. Это выражается в количестве градусов пониженного давления конденсата или степени переохлаждения.Чрезмерная депрессия конденсата снижает эффективность работы установки, поскольку переохлажденный конденсат необходимо повторно нагревать в котле, что, в свою очередь, требует большего количества тепла от реактора, ископаемого топлива или другого источника тепла.

Рис. 9: Однопроходный конденсатор

Существуют конденсаторы различной конструкции, но наиболее распространенной, по крайней мере, на крупных предприятиях по производству электроэнергии, является прямоточный однопроходный конденсатор, показанный на рис. 9. Эта конструкция конденсатора обеспечивает поток охлаждающей воды. через прямые трубы от впускной водяной камеры на одном конце до выпускной водяной камеры на другом конце.Охлаждающая вода проходит через конденсатор однократно и называется однократным. Разделение между областями водяной камеры и областью конденсации пара достигается трубной решеткой, к которой прикреплены трубы для охлаждающей воды. Трубы охлаждающей воды поддерживаются внутри конденсатора опорными решетками для труб. Конденсаторы обычно имеют ряд перегородок, которые перенаправляют пар, чтобы минимизировать прямое столкновение с трубами охлаждающей воды. Нижняя часть конденсатора — это горячий колодец, как показано на рисунке 9.Здесь собирается конденсат и всасывается конденсатный насос. Если позволить неконденсирующимся газам накапливаться в конденсаторе, вакуум уменьшится, а температура насыщения, при которой будет конденсироваться пар, повысится.

Неконденсирующиеся газы также покрывают трубы конденсатора, тем самым уменьшая площадь поверхности теплопередачи конденсатора. Эта площадь поверхности также может быть уменьшена, если позволить уровню конденсата подняться над нижними трубками конденсатора.Уменьшение поверхности теплопередачи имеет тот же эффект, что и уменьшение потока охлаждающей воды. Если конденсатор работает почти на расчетную мощность, уменьшение эффективной площади поверхности приводит к затруднению поддержания вакуума в конденсаторе.

Температура и расход охлаждающей воды через конденсатор регулируют температуру конденсата. Это, в свою очередь, регулирует давление насыщения (вакуум) конденсатора.

Для предотвращения повышения уровня конденсата в нижних трубках конденсатора может использоваться система контроля уровня горячего колодца.Изменение расхода конденсатных насосов — это один из методов, используемых для управления уровнем в теплой скважине. Сеть измерения уровня контролирует скорость конденсатного насоса или положение клапана регулирования потока нагнетания насоса. Другой метод использует систему перелива, которая выливает воду из горячего колодца при достижении высокого уровня.

Вакуум в конденсаторе должен поддерживаться как можно ближе к 29 дюймам рт. Ст. Это обеспечивает максимальное расширение пара и, следовательно, максимальную работу. Если бы конденсатор был полностью герметичным (в отработанном паре не было воздуха или неконденсируемых газов), необходимо было бы только конденсировать пар и удалять конденсат для создания и поддержания вакуума.Внезапное уменьшение объема пара по мере его конденсации будет поддерживать вакуум. Выкачивание воды из конденсатора так быстро, как она образуется, позволит поддерживать вакуум. Однако невозможно предотвратить попадание воздуха и других неконденсируемых газов в конденсатор. Кроме того, должен существовать какой-то метод, чтобы первоначально создать вакуум в конденсаторе. Это требует использования воздушного эжектора или вакуумного насоса для создания и поддержания вакуума в конденсаторе.

Воздушные эжекторы — это, по сути, струйные насосы или эдукторы, как показано на Рисунке 10.В работе струйного насоса используются жидкости двух типов. Это жидкость под высоким давлением, которая течет через сопло, и перекачиваемая жидкость, которая течет вокруг сопла в горловину диффузора. Жидкость с высокой скоростью попадает в диффузор, где ее молекулы сталкиваются с другими молекулами. Эти молекулы, в свою очередь, уносятся вместе с высокоскоростной жидкостью из диффузора, создавая зону низкого давления вокруг устья сопла. Этот процесс называется увлечением. Область низкого давления будет втягивать больше жидкости из-за сопла в горловину диффузора.По мере того, как жидкость движется по диффузору, увеличивающаяся область преобразует скорость обратно в давление. Использование пара под давлением от 200 до 300 фунтов на квадратный дюйм в качестве жидкости под высоким давлением позволяет одноступенчатому воздушному эжектору создавать вакуум около 26 дюймов рт. Ст. Рисунок 10: Струйный насос

Обычно воздушные эжекторы состоят из двух ступеней всасывания. Всасывание первой ступени расположено в верхней части конденсатора, а всасывание второй ступени исходит из диффузора первой ступени. Отработанный пар второй ступени необходимо конденсировать.Обычно это достигается с помощью конденсатора воздушного эжектора, охлаждаемого конденсатом. Конденсатор воздушного эжектора также предварительно нагревает конденсат, возвращающийся в котел. Двухступенчатые воздушные эжекторы способны создавать вакуум до 29 дюймов ртутного столба. Вакуумный насос может быть любым типом воздушного компрессора с приводом от двигателя. Его всасывающий патрубок присоединен к конденсатору, и он выходит в атмосферу. В распространенном типе используются вращающиеся лопатки в эллиптическом корпусе. Одноступенчатые роторно-лопастные агрегаты используются для вакуума до 28 дюймов рт. Ст.Две ступени могут создавать вакуум до 29,7 дюймов рт. Ст. Преимущество вакуумного насоса перед воздушным эжектором состоит в том, что для его работы не требуется источник пара. Обычно они используются в качестве начального источника вакуума для запуска конденсатора.

Важная информация из этой главы кратко изложена ниже.

• Теплообменники часто используются в следующих областях.

• Подогреватель
• Радиатор
• Испаритель и конденсатор системы кондиционирования воздуха
• Конденсатор пара

• Конденсатор предназначен для отвода скрытой теплоты парообразования в жидкость.

• В теплообменниках пар конденсируется в жидкость для возврата в котел.

• Эффективность цикла увеличивается за счет обеспечения максимального DT между источником и радиатором.

• Горячий колодец — это область в нижней части конденсатора, где собирается конденсированный пар для перекачки обратно в питательную воду системы.

• Депрессия конденсата — это степень охлаждения конденсата в конденсаторе ниже уровня насыщения (степени переохлаждения).

• Конденсаторы работают в условиях вакуума, чтобы обеспечить как можно более низкую температуру (и, следовательно, давление) пара. Это максимизирует ΔT и ΔP между источником и радиатором, обеспечивая максимально возможную эффективность цикла.

Heat Exchanger: The Ultimate FAQ Guide

Если вы ищете наиболее полное руководство по теплообменным системам, то вы попали в нужное место.

В этом руководстве вы узнаете все о теплообменниках — от конструкции, деталей, принципа работы, стандартных технических характеристик до эффективности и других важных аспектов.

Поможет выбрать подходящий теплообменник для вашей системы.

Давайте прямо сейчас:

Что такое теплообменник?

Теплообменник — это оборудование, которое помогает в передаче энергии между двумя или более жидкостями.

Или он может передавать тепло между твердым предметом и жидкостью.

Система теплообменника

По сути, одна жидкость выделяет тепло, а другая получает тепло.

Эти жидкости разделены сплошной стенкой, чтобы предотвратить смешивание, поскольку они могут вступить в контакт.

Примером теплообменника является теплоотвод, который передает энергию, вырабатываемую механическим или электронным устройством, жидкому или газообразному хладагенту.

Радиатор — это пассивный теплообменник.

Другим примером является устройство в двигателе внутреннего сгорания, в котором охлаждающая жидкость двигателя проходит через змеевики радиатора, а воздух проходит мимо змеевиков.

Тем самым охлаждая охлаждающую жидкость и нагревая поступающий воздух.

Одно из требований к спецификациям процесса проектирования заключается в том, чтобы жидкости поддерживались при определенной температуре.

Также минимальным требованием к этому устройству является наличие двух медиапотоков с разной температурой.

Один из медиапотоков имеет подвод тепла, а другой — приемник тепла.

Теплообменники можно использовать как в основном, так и во вспомогательном процессе.

Какие части теплообменника?

Конструкция и конструкция этого устройства регулируются кодами TEMA и ASME.

Теплообменник состоит из двух основных компонентов — ряда трубок внутри корпуса цилиндрической формы.

Части теплообменной системы

Однако есть несколько компонентов, которые варьируются от:

· Трубная решетка

Обычно для этого устройства требуются две трубные решетки.

Трубная решетка — это пластина, в которой просверлены отверстия, через которые можно вставлять трубки.

К трубной решетке надежно прикреплены трубки, которые предотвращают смешивание жидкостей друг с другом.

Отверстия, просверленные в трубной решетке, имеют квадратную или треугольную форму.

После того, как вы вставили трубы через отверстия в трубной решетке, прочно удерживайте ее с помощью гидравлического / механического расширения или сварки.

Трубная решетка теплообменника

· Трубный пучок

Трубный пучок состоит из нескольких типов труб, от труб с продольным оребрением до гладких труб.

Это части устройства, через которые проходят жидкости.

Пучок труб теплообменника

· Трубы

Это трубы небольшого диаметра, часто расположенные внутри кожуха и надежно прикрепленные к трубным решеткам.

Трубки могут иметь треугольную или квадратную форму.

Квадратный узор гарантирует чистые дорожки для очистки внешних поверхностей трубки.

С другой стороны, треугольные узоры гарантируют лучшую теплопередачу на внешней поверхности трубы вместе с большей турбулентностью.

Трубка теплообменника

Перегородки

Перегородки часто используются в кожухах теплообменников для направления потока жидкости по трубам.

Следовательно, увеличивается коэффициент теплопередачи и скорость потока жидкости.

Перегородки помогают снизить вибрацию трубок, а также косвенно поддерживают трубы.

Кроме того, он помогает поддерживать расстояние между трубками.

Перегородка теплообменника

Теплообменники имеют трубы с перегородками, которые направляют жидкость, чтобы облегчить четыре прохода через трубы для более эффективной передачи тепла.

Шаг перегородки — это расстояние между сегментированными перегородками.

С другой стороны, вырез перегородки — это отрезок сегмента, позволяющий жидкости течь параллельно оси трубы, когда она перемещается от одного пространства перегородки к другому.

И шаг перегородки, и разрез часто выбираются в процессе проектирования устройства.

Эта деятельность помогает обеспечить высокую теплопередачу и скорость жидкости при соблюдении допустимого перепада давления.

· Shell

Это самая дорогая часть теплообменника.

Диаметр кожуха зависит от диаметра трубного пучка.

Согласно правилам TEMA, размер корпуса составляет от 6 до 60 дюймов.

Кроме того, у них есть стандартные трубы, длина которых может достигать 24 дюймов.

Вы можете изготовить корпус размером более 24 дюймов путем прокатки листа.

Кожух теплообменника

· Пластины

Пластины часто разделяются прокладками.

К корпусу прибора надежно прикреплено несколько пластин.

Поверхность контакта теплообменников можно изменить, удаляя или добавляя пластины.

Срок службы пластин можно легко ограничить номинальным давлением.

Пластинчатый теплообменник

· Спиральные трубы

Спиральная труба — это небольшая труба с небольшим диаметром, но имеет спиралевидную форму.

Эта труба хорошо приварена к корпусу, что обеспечивает прочность и долговечность.

Спиральный трубчатый теплообменник

· Прокладки

Прокладки помогают сохранить пространство между перегородками.

Их часто пропускают через стяжные шпильки.

Из-за прокладок перегородки не могут скользить по стяжным шпилькам под действием силы жидкости.

Они также удерживают перегородку в одном месте.

Минимальное количество прокладок зависит от диаметра устройства, а также от размера прокладок.

Прокладки в теплообменной системе

· Прокладка

Прокладки изготавливаются разных форм, размеров, с стержнями или без них.

В то время как другая прокладка является вторичным уплотнением, внутренний диаметр этой детали является первичным уплотнением.

Тип прокладки, выбранный для теплообменника, зависит от условий эксплуатации устройства.

Некоторые возможные материалы для прокладок — резина и волокно.

Прокладка в теплообменнике

· Стяжные стержни

Стяжки, как и распорки, являются важным компонентом теплообменников.

Стяжные шпильки прикреплены к одному концу последней перегородки и к одному концу трубной решетки.

Количество стяжных шпилек в вашем устройстве зависит от их размера и диаметра корпуса.

Стяжные шпильки в системе теплообменника головки

Какие типы испытаний и проверок вы можете проводить на теплообменниках?

Вы должны выполнить все необходимые проверки и тесты, которые вы считаете необходимыми для своих приложений.

Фактически, проверка должна проводиться в соответствии с установленными производственными и эксплуатационными кодами.

Как клиент, вы всегда можете проверить сертификаты продукции, чтобы убедиться в качестве теплообменников.

В противном случае для подтверждения качества теплообменников необходимо провести следующие сертификаты и испытания.

Тесты качества

Некоторые из тестов качества включают:

I. Гидравлическое испытание

Гидравлическое испытание проводится в основном на частях теплообменника, находящихся под давлением.

Основными частями являются пучки трубы, торцевой крышки и кожуха теплообменника.

Испытательное давление в 1,5 раза превышает расчетное давление, и оно длится около 15 минут.

II. Вихретоковый контроль

Этот тест в основном используется для неферромагнитных труб.

Он характеризует, обнаруживает и определяет размеры трубчатых дефектов.

И это включает растрескивание, истончение стенок, подповерхностные пустоты и расслоение сплава.

Обычно трубы подвергаются большим нагрузкам в результате высокого давления жидкости, сжатия и расширения трубок.

Это наиболее идеальный метод контроля, поскольку он обнаруживает ключевые точки напряжения в трубках теплообменников.

III. Тест на пенетрантность

Этот тест проводится для определения необычных и обычных несплошностей, открытых на поверхности материала.

Вы, скорее всего, столкнетесь с такими находками, как трещины при шлифовании, усталостные трещины, разрывы сварных швов, трещины от ударов и перегрузок.

IV. Системы внутреннего ротационного контроля

IRS предназначены для проверки неферромагнитных и ферромагнитных труб теплообменника с внутренним и внешним диаметром на предмет коррозии.

Процесс включает использование зеркал, которые генерируют ультразвуковой импульс близко к спиральному пути, чтобы получить сканирование и надлежащим образом измерить потери металла и толщину стенки.

V. Дистанционные полевые испытания

Это испытание предназначено для проверки труб на предмет утонения.

Применяется на ферромагнитных трубах.

Вы узнаете о дефектах, если магнитное поле покажет искажения.

VI. Радиографический тест

Радиографический тест предназначен для определения качества сварных соединений между специальной соединительной арматурой и спиральными коллекторами устройства.

Этот тест включает в себя рентгеновский снимок сварных швов для подтверждения отсутствия трещин или пористости.

После рентгенологического обследования проводится чувствительный тест на герметичность.

Он включает в себя приложение давления к катушке с помощью гелия.

Кроме того, вы используете сверхчувствительный гелиевый детектор, чтобы убедиться в отсутствии утечек в узле катушки.

Этот анализатор легко обнаруживает утечку гелия, равную 1 × 10–9 см3 / сек.

В тот момент, когда теплообменник проходит испытание сборки змеевика, клиент получает гарантию качества и производительности устройства.

Таким образом, можно сэкономить время и деньги.

VII. Тест на герметичность гелий / воздух

Этот тест проводится для определения герметичности.

Это делается с помощью гелиевых течеискателей и гелия.

Процесс заключается в измерении концентрации гелия в объеме трубки.

Необходимо рассчитать величину утечки.

VIII. Гидростатическое испытание

Это испытание проводится для всех комплектов устройства и других частей.

Величина испытательного давления должна соответствовать значению, указанному на утвержденном чертеже.

Этот тест считается успешным только в том случае, если нет утечки или падения давления, когда устройство находится под давлением.

После проведения всех тестов качества необходимо провести тщательный осмотр всех частей теплообменника.

Это необходимо для определения наличия производственных дефектов.

Этот тип проверки / проверки называется единичным тестом в целом.

IX. Совместная проверка расширения

Этому типу проверки подвергаются теплообменники с компенсаторами.

Тем не менее, проверки предназначены для:

• Испытание воздухом
• Осмотр внутренней поверхности, особенно на предмет эрозии и коррозии
• Проверка фланцев на коррозию и эрозию
• После всех этих проверок и испытаний вы проводите гидростатическое испытание на Устройство.

Сертификаты для систем теплообменников

Некоторые из основных сертификатов:

· Сертификация ASME

Эта сертификация сообщает клиентам, что химический состав, прочность и номинальное давление, а также испытания материалов устройства соответствуют самым строгим в отрасли стандартам качества мандаты.

Завод-изготовитель, на котором производятся теплообменники, должен соответствовать требованиям Кодекса ASME.

Продукция завода должна иметь обозначение сосуда под давлением в виде (U-штампа).

Гарантирует соответствие устройства письменным спецификациям, процедурам и требованиям к испытаниям ASME.

· Неразрушающая сертификация

Проверка неразрушающего контроля уровня III проводится для утверждения рентгенограмм перед продолжением доработки продукта.

· Сертификат ISO9001

Теплообменник должен иметь сертификат качества ISO9001.

Этот знак качества гарантирует покупателям высокое качество и безопасность теплообменника.

· Сертификат CE

Это сертификат гарантии качества.

Знак CE свидетельствует о соблюдении стандартов безопасности, здоровья и защиты окружающей среды для теплообменников, продаваемых в Европейской экономической зоне.

Какие давления и температуры может выдерживать теплообменник?

Система трубчатого теплообменника

Теплообменники могут выдерживать очень высокие температуры и давления.

Все зависит от технических характеристик покупателя.

Например, кожухотрубный теплообменник может выдерживать давление 30 бар и температуру 260 ⁰ ° C.

Точно так же пластинчатый теплообменник может работать при температурах до 500 ⁰ C.

Пластинчатый теплообменник

Эта информация показывает, что температура и давление этого устройства различаются в зависимости от типов теплообменников.

В зависимости от используемых технологий давление и температура, которые может выдерживать данное устройство, могут достигать 1000 бар и 1000 ° C.

Каковы преимущества теплообменников?

Ниже приведены некоторые преимущества теплообменника:

• Имеется большая площадь теплопередачи
• Может выдерживать высокие давления и температуры.

Следовательно, он может использоваться в системах, требующих более высоких рабочих давлений и температур.

• Обладают высокой прочностью, так как изготовлены из материала с высокой прочностью на разрыв
• Они защищены от коррозии
• Имеют высокую эффективность теплопередачи
• Они легче по весу, поскольку изготовлены из материала с этим уникальным свойством
• Имеют большие возможности расширения, особенно пластинчатые и рамные теплообменники.

Вы можете увеличить его вместимость, поставив пластины попарно.

• Минимальное время простоя
• Поскольку испытание давлением выполняется легко, вы можете легко обнаружить и устранить утечки в трубке.
• Некоторые из них подходят для вязких продуктов, таких как кожухотрубные теплообменники.

Благодаря высокому турбулентному потоку это устройство не оставляет отложений, которые могут помешать передаче тепла.

• Небольшой след, например, пластинчатые и рамные теплообменники.

Кроме того, они не наносят вреда окружающей среде, поскольку устройство потребляет мало энергии при максимальном эффекте процесса и снижении чистоты.

• Имеют максимальную надежность; благодаря этому снижаются напряжение, износ, образование накипи или коррозия.
• Таким образом, теплообменники работают на оптимальном уровне.

Ø Универсальный

Это оборудование находит широкое применение в промышленности.

Например, теплообменник на химическом заводе, очистке сточных вод, нефтеперерабатывающих заводах и объектах атомной энергетики.

Двигатели внутреннего сгорания имеют змеевик радиатора, который является примером теплообменника.

Ø Техническое обслуживание

Это устройство часто легко чистить благодаря его конструкции CIP.

Настоящие устройства были модифицированы, особенно с учетом простоты очистки.

Например, вы можете легко снять пластины пластинчатого теплообменника и заменить их по отдельности.

С этим устройством вам не нужно снимать всю систему при очистке.

Ø Стоимость

По мере развития технологий растет и стоимость изготовления теплообменников.

В большинстве современных теплообменников используются прессованные пластины, которые не так дороги, как сварные пластины, используемые в старых моделях этого устройства.

Кроме того, прессованные пластины обладают превосходными свойствами, такими как повышенная устойчивость к химическим реакциям и коррозии.

Эти реакции часто ослабляют это устройство, требуя большего ремонта и замены.

Таким образом, это оборудование продается по конкурентоспособным ценам, хотя некоторым оно может показаться немного дорогостоящим.

Ø Адаптируемый

Большинство современных теплообменников, особенно пластинчатых теплообменников, легко адаптируются.

Возможности адаптации делают это устройство пригодным для самых разных приложений.

Это устройство можно использовать в небольших изделиях, поскольку современные стали более компактными.

Сегодня теплообменники используются даже в кондиционерах и переносных душах.

Теплообменники гибки, поскольку жидкость, используемая для облегчения процесса теплопередачи, может быть изменена в соответствии с проектными спецификациями.

Как выбрать теплообменник?

При выборе лучшего теплообменника учитываются разные факторы.

Некоторые факторы, которые следует учитывать при выборе систем теплообменников, включают:

· Конструктивная прочность

Теплообменник должен быть долговечным и прочным.

Его оболочка должна выдерживать высокие давления и температуры.

· Размер

При большой площади контактной поверхности высока вероятность увеличения теплоотдачи.

При выборе теплообменника выберите тот, который соответствует вашим спецификациям / потребностям / требованиям.

· Стоимость

Обычно теплообменник имеет высокую начальную стоимость и низкие затраты на техническое обслуживание и ремонт.

Если вы заплатите высокую начальную стоимость за это устройство, вы потратите меньше средств на его установку и обслуживание.

Однако, если вы заплатите меньшую первоначальную стоимость, вы, скорее всего, потратите больше денег на установку и ремонт.

Девайс прослужит недолго, вынуждает покупать другой теплообменник.

Таким образом, стоимость теплообменника очень важна при выборе подходящего устройства.

· Давление

Необходимо учитывать величину давления, которое будет приложено к теплообменнику.

Некоторые из возможных давлений включают допустимую потерю напора, расчетное давление, максимальное рабочее давление и т. Д.

Кожухотрубные теплообменники являются наиболее предпочтительными устройствами, поскольку они могут выдерживать очень высокое давление.

Когда они подвергаются чрезмерному стрессу, они по-прежнему функционируют наилучшим образом.

· Вес

Отличный теплообменник должен быть легким, чтобы его можно было легко перемещать из одного места в другое.

Лучший теплообменник, который к тому же легкий, — это теплообменник, сделанный из пластика.

Теплообменники, используемые в душевых и плавательных бассейнах, часто изготавливаются с использованием пластика для этого основного свойства.

· Производительность

Выбранное устройство должно иметь переменную мощность нагрева / охлаждения.

Таким образом, устройство может работать с широким спектром приложений.

Существуют теплообменники с охлаждающей способностью 2 000 000 БТЕ / час, которые работают очень хорошо.

Кроме того, он должен быть достаточно широким, чтобы вмещать определенное количество жидкости.

· Падение давления

Падение давления в теплообменнике зависит от потребностей заказчика.

Вы можете выдержать перепад давления, установленный клиентом.

То есть понижением.

Однако это означает увеличение размеров устройства.

При выборе теплообменника обращайте внимание на коэффициент падения давления.

· Температура

Следует учитывать такие факторы, как пересечение температур, разность температур, температурное сжатие, коэффициент теплообмена и т. Д.

Этот фактор является наиболее важным, учитывая, что вы можете использовать устройство для различных приложений.

Есть приложения, требующие очень высоких температур, и те, где требуется комнатная температура.

· Тип потока жидкости, тип жидкости и его свойства

Есть жидкости, которые передают тепло лучше, чем другие.

Например, жидкости лучше газов.

При выборе теплообменника выберите тот, в котором используется жидкость.

Однако есть газ / газ, жидкость / жидкость и жидкость / газ.

Кроме того, при меньшей скорости потока жидкости происходит больший теплоперенос.

Лучший теплообменник зависит от свойств выбранной жидкости.

Обладает ли жидкость высокой коррозионной стойкостью, теплопроводностью или выдерживает высокие давления и температуры, очень важно для этой деятельности.

Жидкости могут быть загрязненными, чистыми, коррозионными, вязкими и т. Д.

· Простота обслуживания

При выборе теплообменника вы должны учитывать степень простоты обслуживания.

Как покупатель, вы должны изучить уровень обслуживания устройства.

Примером может служить частота очистки.

При проверке простоты обслуживания учитывайте фармацевтические теплообменники или стандарты FDA.

Тем не менее, при выборе теплообменника для вашей отрасли или области применения вы можете сосредоточиться на этих упомянутых параметрах.

Как работают теплообменники?

Теплообменники основаны на принципах конденсации, конвекции, испарения, теплопроводности или излучения для облегчения процесса теплообмена.

Ниже показано, как работают режимы теплопередачи:

· Проводимость

Это передача тепловой энергии между материалами, которые контактируют друг с другом.

Что происходит, так это то, что когда две жидкости соприкасаются, трубка с горячей жидкостью передает свое тепло более холодной, делая ее теплой / горячей.

· Конвекция

Это режим теплопередачи, включающий движение энергии от поверхности за счет движения жидкости.

Большинство жидкостей расширяются при нагревании.

В результате они становятся менее плотными и поднимаются по сравнению с другими более холодными частями жидкости.

· Излучение

Этот режим теплопередачи влечет за собой создание электромагнитных волн от нагретого объекта / поверхности.

Вам не нужна промежуточная среда для удержания энергии волны при использовании излучения.

Примечание: однако важно понимать, что разные теплообменники:

i. Работают по-разному

ii. Используйте различные конструктивные особенности, оборудование и устройства потока

Следовательно, устройство потока теплообменника важно при объяснении того, как устройство работает.

Ниже приведены стили организации потока:

Схема потока

Некоторые из наиболее распространенных потоков:

· Параллельные потоки

При параллельном потоке две жидкости попадают в устройство с одного конца и движутся внутрь. параллельно друг другу с другой стороны.

· Противоток

Противоток жидкости попадают в устройство с противоположных концов.

Это наиболее эффективная конструкция.

Причина этого в том, что эта конструкция может передавать большое количество энергии от теплоносителя на каждую единицу массы.

Это связано с тем, что средняя разница температур на любом участке длины выше.

· Поперечный поток

В устройстве с перекрестным потоком жидкости движутся почти перпендикулярно друг другу через теплообменник.

Для обеспечения эффективности эти устройства специально разработаны для увеличения площади поверхности стены между двумя конкретными жидкостями.

Одновременно эта конструкция сводит к минимуму сопротивление потоку жидкости через устройство.

На производительность устройства также влияет включение гофр и ребер в одном или обоих направлениях.

Эти добавки вызывают турбулентность, направляют поток жидкости и увеличивают площадь поверхности.

· Гибридный поток

Гибридный поток возникает, когда теплообменник использует несколько проходов потока, а также механизмы в одном устройстве.

Это комбинация всех других схем потоков.

Этот расход подходит для систем охлаждения / нагрева, поскольку он покрывает ограничения использования / применения.

Эти ограничения включают требования к давлению и температуре, бюджетные затраты или пространство.

Примечание: все теплообменники объединяет только то, что они работают, косвенно или напрямую подвергая более теплую жидкость более холодной жидкости.

В результате они обмениваются теплом.

Принцип работы кожухотрубного теплообменника

Это устройство передает тепло между пучками труб, надежно прикрепленными к кожуху.

Жидкости, проходящие через трубки, отдают свое тепло жидкостям, которые проходят по трубкам, находящимся в оболочке.

Таким образом, принцип теплообменника этого устройства перемещает вещества через пучок параллельных трубок с теплоносителем вокруг жидкостей и между ними.

Жидкость (горячая) входит в устройство через вход и выходит через выход холодной.

Принцип работы пластинчатых и рамных теплообменников

Это устройство работает по принципу, согласно которому прокладки, расположенные между пластинами, направляют поток продукта и охлаждающих / нагревающих жидкостей через чередующиеся каналы.

Проще говоря, горячая жидкость проходит по пластинам устройства, а тепло передается с горячей стороны на холодную.

Этот процесс снижает температуру горячей стороны, тем самым повышая температуру холодной стороны.

Каковы недостатки теплообменников?

Хотя теплообменники — отличные устройства, используемые в системах нагрева и охлаждения машин, они имеют некоторые ограничения.

Некоторые из этих ограничений включают:

• Очистить дорожки очень сложно.Для этого вы можете использовать механическую систему или систему CIP.
• Может произойти засорение из-за узких проходов теплообменника
• Если вы используете алюминиевые сплавы в теплообменнике, это увеличивает его восприимчивость. Отказ от хрупкости ртутной жидкости.
• Падение давления — распространенная проблема в теплообменниках. Если в устройстве наблюдается падение давления, необходимо проверить каждую пластину на наличие этой неисправности.
• Отремонтировать или предотвратить утечку в устройстве очень сложно. Есть устройства, которые необходимо полностью разобрать, чтобы проверить и устранить утечку.
• Первоначальная стоимость теплообменников высока. Например, пластинчатые теплообменники дороги из-за титановых пластин.

Кожухотрубные теплообменники не так дороги, как пластинчатые.

• Некоторым устройствам требуется больше места, чем другим.

Например, кожухотрубным теплообменникам требуется больше места, чем пластинчатым теплообменникам.

Существуют ли ограничения по размеру теплообменников?

Конечно, нет.

Теплообменники бывают разных размеров в зависимости от назначения, предпочтений клиента или стоимости.

Размеры различаются по разным параметрам, например:

• Трубы
• Площадь поверхности устройства в квадратных метрах
• Общий размер устройства

Вы не хотите покупать теплообменник, который не подходит для указанного физическое пространство, потому что оно слишком велико.

Если вы покупаете теплообменное устройство, приобретите такое, которое оставляет место для будущего расширения.

Воздержитесь от покупки устройства, которое полностью занимает физическое пространство.

Компактные теплообменники подходят для применений с ограниченным пространством, таких как автомобили или самолеты.

Эти устройства обеспечивают высокую тепловую эффективность в более легких и компактных решениях.

Кроме того, эти устройства имеют высокое отношение площади поверхности теплообмена к объему.

Если вы используете устройство для работы с жидкостью и газом, соотношение будет ≥400 м2 / м3.

Однако, если речь идет о применении газа к газу, соотношение будет ≥700 м2 / м3.

Некоторые варианты теплообменников, которые используются в приложениях с ограниченным пространством, представляют собой пластинчатые теплообменники.

Для чего используются теплообменники?

Вы можете найти это устройство почти везде, в самых разных местах.

Может использоваться в системах охлаждения или обогрева зданий, помогая машинам и двигателям работать нормально.

В энергоэффективном душе теплообменник часто устанавливается на выходе сточной воды.

Это устройство имеет медные змеевики, прикрепленные к теплообменнику.

Помогают с подогревом воды.

Холодная вода поднимается по пробке к теплообменнику, где нагревается.

Он не смешивается с грязной водой, но отбирает часть тепла от сточной воды, протекающей по другой трубе заглушки.

Кондиционеры и холодильники отводят тепло из одного отсека, где оно не нужно.

Затем они перекачивают его с жидкостью в другое место, где его можно слить.

Охлаждающая жидкость часто полностью запечатана в комплекте труб, поэтому она не контактирует с воздухом.

В двигателях и электростанциях теплообменник помогает отводить избыточное тепло.

Для достижения этой цели машина использует процесс теплопередачи.

Какие материалы используются для изготовления теплообменника?

Теплообменники изготавливаются из разных материалов.

Эти материалы обладают различными свойствами, которые определяют эффективность и функциональность устройства.

Они должны выдерживать высокие нагрузки на протяжении всего процесса нагрева и охлаждения.

Учитывая, что вам, возможно, придется использовать жидкости высокого давления, температуры и коррозионные жидкости, материалы должны соответствовать этим требованиям.

Три основных класса материалов, используемых для изготовления этого оборудования:

Блок-схема системы теплообменника

· Керамика

Этот материал может выдерживать высокие температуры.

Следовательно, он подходит для высокотемпературных применений.

Вы можете использовать керамику, особенно с абразивными и коррозионными жидкостями при низких или высоких температурах.

· Графит

Этот материал обладает высокой коррозионной стойкостью и теплопроводностью.

· Композиты

Они обладают коррозионной стойкостью и высокой теплопроводностью.

Кроме того, они имеют уменьшенный вес, что делает их портативными.

Композиты обладают лучшими характеристиками исходного материала.

· Пластик

Несмотря на невысокую стоимость, он обладает высокой теплопроводностью и может поддерживать умеренную степень коррозионной стойкости.

Пластик также устойчив к обрастанию и меньше весит.

Они механически слабы и со временем могут разрушаться.

Этот материал — хороший выбор для душа или бассейна, работающих при комнатной температуре.

· Металлы

Металлы могут выдерживать высокие давления и температуры, а также обладают высокой теплопроводностью.

Некоторые из металлов показаны ниже:

• Нержавеющая сталь 316L / 304 / другие
• Углеродистая сталь
• Алюминиевые сплавы
• Титан
• Медь
• Латунь
• Дуплекс
• Купро142 никель

Хастеллой

Сколько стоят теплообменники?

Обычно теплообменники продаются по конкурентоспособным ценам.

Цены на это устройство зависят от таких факторов, как размер, дизайн, форма, тип и используемый материал.

Общая стоимость этого оборудования включает цену, производство, материалы, монтаж, эксплуатацию и техническое обслуживание.

Одна часть теплообменника может стоить около 6000 долларов.

Например, кожухотрубный теплообменник с мощностью нагрева / охлаждения 2 000 000 БТЕ / час, максимальной температурой 300 ⁰ ° C и минимальной температурой -2 ⁰ ° C стоит 2556 долларов. 88.

Начальная цена высока, но более прочное устройство снижает затраты на обслуживание.

В результате покупатель тратит меньше затрат в течение всего срока службы продукта.

С другой стороны, для более дешевого теплообменника вначале вы потратите меньше денег.

Однако вы можете потратить больше денег в течение срока службы продукта из-за замены и ремонта.

Какова холодопроизводительность теплообменников?

Это оборудование имеет разную холодопроизводительность, которая зависит от конкретного типа теплообменника.

Холодопроизводительность может варьироваться от 5000 БТЕ / час до 2000000 БТЕ / час.

Холодопроизводительность в британских тепловых единицах в час часто определяется при разнице давлений 10 фунтов на кв. Дюйм, температуре воды 85 ° F и технологической воды 180 ° F.

Однако холодопроизводительность вашего теплообменника будет зависеть от потребностей клиента или требований к области применения.

Каковы особенности теплообменников?

Каждый раз, когда вы хотите купить теплообменник, вы, как клиент, выбираете то, что соответствует вашим потребностям.

Для этого вам придется ориентироваться на особенности этого устройства.

Некоторые особенности теплообменников, на которые вы можете обратить внимание при покупке этого устройства:

• Они легко чистятся благодаря соответствующим размерам диаметра устройства
• Они могут выдерживать высокие давления и температуры
• Are универсальны, так как используются в различных химических процессах
• Они бывают разных размеров; когда речь идет о теплообменниках, нет ограничений по размерам.

В зависимости от приложения вы можете найти устройства малого, среднего или большого размера.

• Наличие запчастей; Иногда хорошо иметь запасные части на случай, если машина сломается и ее придется ремонтировать.
• Отличная теплопроводность
• Обладают коррозионной стойкостью; это устройство может подвергаться воздействию кислотных жидкостей или жидкостей, которые обычно вызывают коррозию поверхностей.

Важно выбирать оборудование, изготовленное из материала, устойчивого к коррозии.

• Используйте жидкости разной вязкости
• Имеют засоряющие свойства
• Наличие водорастворимых соединений
• Содержание твердых частиц
• Имеет надлежащую конструкцию
• Высокая долговечность; долговечное устройство изготовлено из таких материалов, как нержавеющая сталь, обладающая высокой прочностью на разрыв.
• Высокая эффективность
• Прочная конструкция; устройство должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать его компоненты. Его прочность также придает устройству отличный внешний вид.
• Низкие эксплуатационные расходы; это устройство должно иметь низкие затраты на обслуживание. И, если требуется техническое обслуживание, оно должно быть низким, потому что оно специально разработано, чтобы быть долговечным, высококачественным и эффективным.

Каковы преимущества теплообменников?

Вот некоторые из преимуществ теплообменников:

· Потребление коммунальных услуг за счет экономии пара, электричества и воды

Вы можете экономить энергию с помощью теплообменников.

Тепло от поступающей жидкости нагревает жидкость, выходящую из устройства, а затем она охлаждается.

В результате достигается эффективность передачи, позволяющая экономить энергию и тепло.

Часто этот процесс называют рекуперацией тепла / регенеративным теплообменом.

Нет необходимости использовать энергию для нагрева жидкостей через разные выпускные отверстия / трубки.

Трубки будут делиться своей энергией от жидкости к жидкости в другой трубке посредством конвекции / теплопроводности.

· Чистка на месте / обслуживание

Для большинства теплообменников нет необходимости разбирать / открывать их при чистке деталей / компонентов.

Что происходит, так это то, что устройство нагревает растворы или очищающую воду до постоянной температуры.

Помогает при удалении остатков.

Вы можете использовать химическую очистку на месте (CIP), обслуживая устройство.

Аналогичным образом можно использовать механическую очистку для обслуживания устройства.

Механическая очистка включает использование струи воды под давлением через быстро открывающиеся отверстия без необходимости демонтажа труб.

Таким образом, обслуживание очень простое.

· Уникальный дизайн

A Теплообменник имеет уникальные конструктивные особенности.

То есть почти идеальный противоток в сочетании с неравномерным расходом жидкости на двух сторонах устройства.

Существуют различные области потока в сочетании без точек соприкосновения, особенно для более загрязняющей жидкости.

· КПД

Это устройство очень эффективно, особенно когда оно имеет гибридную схему потока.

С такой конструкцией он может работать в оптимальном режиме с ограниченными проблемами.

Учитывая, что устройство прошло несколько проверок и тестов качества, у него есть ограниченные недостатки.

Например, устройство не имеет протечек, коррозии, эрозии поверхностей и поломок.

Таким образом, устройство работает наилучшим образом при использовании в приложении.

· Стоимость

В отличие от прошлого, когда теплообменники были громоздкими и дорогими, сегодня они доступны по цене.

Они продаются клиентам по очень конкурентоспособным ценам.

Переносные теплообменники можно найти даже для дома или любого другого места.

Некоторые устройства стоят всего 500 долларов, а другие — 7000 долларов.

Стоимость зависит от конструкции, типа, расположения потока, размера и т. Д.

Какие бывают типы теплообменников?

Вы можете выбрать любой из следующих типов теплообменников:

Кожухотрубный теплообменник

Это оборудование в основном применяется в системах с высоким давлением.

Работает при температуре выше 260 ⁰ C и давлении 30 бар.

Кожухотрубный теплообменник изготовлен из прочного материала, способного выдерживать высокое давление и нагрузку.

Это устройство включает в себя несколько труб, расположенных продольно в кожухе.

Определенная жидкость проходит через трубки, а другая жидкость проходит через трубки через отверстие в оболочке.

Трубчатый теплообменник

Однако все трубки соединены с одним входом или выходом через первый проход для жидкости.

Вторая жидкость проходит по трубкам, так как внутри корпуса есть перегородки.

Они помогают оптимизировать контакт второй жидкости с трубками.

Трубка и оболочка бывают разного дизайна и формы.

Хотя меньший диаметр делает теплообменник компактным и экономичным, важно иметь правильный размер диаметра.

То есть не слишком большой или слишком маленький.

Перегородки в этом устройстве помогают направлять поток жидкости через трубки.

Перегородки также предотвращают вибрацию трубок.

Они также обеспечивают турбулентность потока жидкости внутри корпуса, что приводит к более высокому коэффициенту теплопередачи для внешней поверхности трубок.

Пластинчатые теплообменники

Пластинчато-трубчатые теплообменники

Он состоит из нескольких тонких и слегка разделенных пластин, которые имеют небольшие проходы для потока жидкости и большие площади поверхности для теплопередачи.

Этот теплообменник более практичен благодаря новой технологии изготовления прокладок и пайки.

Вы можете получить доступ к постоянно подключенному устройству или к устройству, которое легко собирается и разбирается.

Это устройство выпускается с различными конструкциями и конфигурациями пластин.

Может использоваться в системах отопления, вентиляции и кондиционирования, холодоснабжения и охлаждения.

Пластинчатый теплообменник

Пластинчатый теплообменник

В основном это устройство представляет собой комбинацию кожухотрубных теплообменников с пластинами.

Включает в себя монтаж пластин на корпусе.

Несколько пластин соединены вместе для улучшения теплопередачи.

Пластины этого устройства часто изготавливаются из нержавеющей стали из очень качественных материалов.

Далее эти пластины подвешиваются вертикально в кожухе.

Они также гофрированы для обеспечения точек опоры, улучшающих теплопередачу.

Пластины в этом оборудовании имеют круглое поперечное сечение.

Они приварены друг к другу, чтобы поместиться в кожух.

Таким образом, устройство обеспечивает высокую теплопередачу при высоком давлении и температуре.

Кроме того, основным преимуществом этого оборудования является прокладка, обеспечивающая защиту.

Этот компонент обеспечивает защиту от утечки, которая может возникнуть при высоком давлении и температуре.

Во-вторых, устройство устроено таким образом, что полный пакет пластин часто собирается во внешнюю оболочку.

Создает вторичный путь потока через кожух.

Адиабатический колесный теплообменник

Адиабатический колесный теплообменник

Этот теплообменник использует твердый накопитель или промежуточную жидкость для удержания тепла.

Это тепло затем передается на противоположную сторону теплообменника.

Следовательно, он выделяется в виде тепла для охлаждения.

Теплообменник с адиабатическим колесом имеет большое колесо с хорошей резьбой, которое вращается через холодную и горячую жидкости.

Конечно, это наряду с жидкостными теплообменниками.

Пластинчато-ребристый теплообменник

Пластинчато-ребристый теплообменник

Это оборудование имеет набор ребер, часто расположенных со смещением, прямыми и волнистыми формами для повышения его эффективности.

В зависимости от требований устройства поток может быть встречным или перекрестным.

Отличный пластинчато-ребристый теплообменник изготовлен из алюминиевых сплавов.

Они уменьшают общий вес устройства.

Его применение — это низкотемпературные приложения, такие как гелий, природный газ, кислород, а также в авиационной промышленности, например, в самолетах и ​​двигателях.

Большая площадь теплопередачи пластинчатых ребер обеспечивает эффективность теплопередачи.

Это устройство также может выдерживать высокое давление.

Имеет узкий проход, который может вызвать засорение устройства.

Очистить такой засор также часто бывает сложно.

Пластинчатый теплообменник с подушкой

Пластинчатый теплообменник с подушкой

Это устройство состоит из тонкого листа металла с пятном.

Он приваривается к поверхности другого металлического листа, который часто толще последнего.

Это тонкая пластина, сваренная по правильной схеме, состоящей из точек.

После процесса сварки замкнутое пространство подвергается воздействию внешней силы, которая заставляет оставшийся тонкий металл изгибаться наружу вокруг сварных швов.

Этот процесс также обеспечивает пространство для протекания жидкости в устройстве.

Этот теплообменник часто используется в молочной промышленности, особенно для охлаждения молока.

Жидкостные теплообменники

Контур жидкостного теплообменника

Это тип теплообменника, который работает по принципу движения газа вверх посредством водяного ливня.

Затем вода перед охлаждением переливается в другое место.

Жидкостные теплообменники помогают охлаждать газы, одновременно удаляя примеси.

Это устройство обычно используется в кофемашинах эспрессо.

Рекуператоры отходящего тепла

Этот теплообменник рекуперирует тепло из потока горячих газов, передавая его рабочей среде, например маслам или воде.

Рекуператор отходящего тепла

Динамический скребковый теплообменник

Это устройство часто используется для охлаждения или нагрева с процессами кристаллизации, высоковязких продуктов, процессов сильного загрязнения и испарения.

Непрерывная обрезка поверхности осуществляется длительным сроком службы.

Таким образом, предотвращается засорение и обеспечивается стабильная скорость теплопередачи в процессе теплообмена.

Теплообменники с фазовым переходом

Это оборудование может использоваться в различных целях; он может работать как испаритель или конденсатор.

Можно использовать на нефтеперерабатывающих, атомных и химических заводах.

Теплообменники с прямым контактом

Эта машина обеспечивает теплопередачу между холодным и горячим потоками двух фаз при отсутствии разделительной стенки.

Для теплообменников прямого контакта существует три основных типа:

• Несмешивающаяся жидкость — жидкость
• Газ — жидкость
• Твердое-жидкое или твердое — газовое

Этот теплообменник в основном используется для увлажнения и кондиционирования воздуха. , водяные холодильные и конденсационные установки и промышленное водяное отопление.

В этом устройстве тепло передается между жидкостью и газом в виде брызг, пленок или капель.

Микроканальные теплообменники

Это оборудование включает поток жидкости в боковых ограничениях с размерами менее 1 мм.

Микроканалы действуют как ограничения.

Изготовлен с использованием таких материалов, как керамика, металлы или недорогой пластик.

Этот теплообменник используется в таких приложениях, как:

• Вентиляторы с рекуперацией тепла
• Кондиционирование воздуха
• Тепловые насосы
• Высокопроизводительные авиационные газотурбинные двигатели

Испарители, конденсаторы и котлы

Это теплообменники, которые использовать двухфазный механизм теплопередачи.

В двухфазных теплообменниках происходит фазовый переход одной или нескольких жидкостей в процессе теплопередачи.

Жидкости переходят из жидкости в газ, из газа в газ или из жидкости в жидкость.

Конденсаторы, котлы и испарители

Остальные, испарители и котлы, имеют процесс теплопередачи, который переводит жидкости из жидкой формы в пар или газ.

Конденсаторы забирают нагретый пар или газ, а затем охлаждают его до тех пор, пока он не подвергнется конденсации, переходящей из пара или газа в жидкость.

Все эти типы теплообменников превосходны.

Однако они подходят для различных применений.

Торгуйте с осторожностью при выборе устройства для своего приложения.

Выберите тот, который будет соответствовать вашим целям / потребностям.

Есть ли гарантия на теплообменники?

Гарантия на это устройство зависит от поставщика / производителя.

Есть теплообменники с гарантией 2/1 года, которая в основном покрывает производственные дефекты.

Если в течение 1-2 лет в устройстве обнаружены заводские дефекты, вы можете вернуть его обратно.

Дата гарантии начинается с SAT.

Однако не позднее, чем через 24 или 36 месяцев с даты доставки устройства на объект конечного пользователя.

Гарантия не распространяется на физический ущерб, причиненный клиентом.

В случае возникновения таких повреждений заказчик должен оплатить ремонт.

Как спроектировать теплообменник?

Вам нужна система теплообменников, которая будет эффективной, надежной, безопасной и долговечной.

Для этого вам необходимо создать особый дизайн, который отражает конкретные соображения / потребности.

Ниже показано, как спроектировать теплообменник:

Конструкция этого устройства включает три основных этапа.

Но прежде, чем углубиться в эту область, вы должны изучить размеры теплообменников.

Прежде всего, перед проектированием теплообменника необходимо учесть несколько тепловых явлений.

К ним относятся:

Тепловое излучение, которым можно пренебречь.

Проводимость ; он основан на идее теплового перемешивания, которое происходит без движения материала.

Определяется как естественное движение тепла от пластин, стенок и труб.

Принудительное объединение обеих жидкостей ; Это движение тепла через стену и прохождение жидкости при разных температурах.

В этом устройстве принудительная конвекция двух жидкостей является результатом искусственной циркуляции.

Этап 1: Выбор технологии

Выбор наилучшей технологии зависит от следующих факторов:

• Ограничение обслуживания и установки (легко чистить и устанавливать)
• Применение
• Тип жидкостей (обрастающие, вязкие, антикоррозийный и т. д.)
• Температурная программа (требуемые КПД и температура)

Вы можете узнать тип теплообменника, который вам нужен, приняв во внимание все эти факторы.

Этап 2: Тепловой расчет

При проведении теплового расчета необходимо выполнить три основных действия.

Проверка тепловой программы

Этот процесс включает определение геометрии, размера или мощности устройства.

Вы должны проверить эти данные, используя следующую формулу:

Проверка теплового расчета

Ответ на этот пример представлен ниже.

T _out = 73 ° C

Таким образом, общая мощность составляет 65000 ккал / ч или 756 кВт

Расчет поверхности нагрева

Прежде всего, вы должны рассчитать логарифмическую среднюю разницу температур.

Это среднее логарифмическое значение разницы температур теплообменника на каждом конце.

После расчета мощности и LMDT вы можете рассчитать теплообмен, используя формулу ниже.

S = площадь нагрева (м ² )

K = коэффициент теплопередачи в кВт / ° C / м2.

Это относится к каждому оборудованию и предоставляется производителем.

Инкрустация и расчет K

Вам необходимо найти коэффициент теплопередачи, поскольку он помогает определить площадь нагрева и последующий размер теплообменника.

По этой формуле коэффициент передачи представлен как h2 и h3

Этап 3: Расчет падения давления в теплообменнике

Потери энергии возникают из-за движущейся жидкости, и это происходит из-за сбоев, таких как перегородки или трение о стены.

Падение давления — это то, как часто выражают потерю энергии.

Чтобы жидкость текла, необходимо компенсировать потерю энергии.

При проектировании теплообменника необходимо рассчитать перепад давления, используя различные корреляции, определяемые характеристиками поверхности обмена.

Эффективность теплообменника определяется по следующей формуле:

Достижение 100% выхода практически невозможно.

Доходность зависит от потребностей / спецификаций клиента, то есть температуры и потребности в электроэнергии.

С другой стороны, эффективность этой машины равна 1.

Все эти факторы помогают в расчете номинальных характеристик и размеров теплообменника во время оптимизации конструкции.

В основе расчетов лежит толщина оболочки, толщина трубной решетки, размеры прокладок и другие измерения компонентов.

Часто при проектировании отличного теплообменника для конкретного применения необходимо определить три основных момента.

Они включают коэффициент теплопередачи, изменение температуры жидкостей и общую конструкцию устройства.

Затем эти факторы сравниваются со скоростью теплопередачи, как показано выше.

Каковы применения теплообменника?

Теплообменники — это оборудование, которое часто используется во всех отраслях промышленности для процессов отопления и охлаждения.

Некоторые из применений включают:

• Охладитель
• Конденсатор
• Охлаждение сырой нефти

Это устройство функционирует как теплообменник между остатком, попадающим в охладитель, и сырой нефтью, поступающей в печь.

Этот процесс помогает гарантировать, что энергия остатка может быть использована для повышения температуры сырой нефти.

Тем самым облегчая загрузку печи.

Часто кожухотрубный теплообменник является лучшим устройством для этого применения.

Испаритель

В каждом производственном процессе вы должны найти испаритель.

Это устройство, используемое для выпаривания растворов.

Цель выпаривания — сконцентрироваться на растворе, который содержит растворенные вещества, не летучие по сравнению с другими летучими растворителями.

Ребойлер

Это устройство присоединяется к ректификационной колонне.

В основном производит пар для разделения фракционной перегонкой.

Он работает аналогично конденсатору, передающему флегму жидкости, которая возвращается в дистилляционную колонну.

Ребойлеры, таким образом, генерируют тепловой поток для дистилляции и других подобных химических процессов.

Испаритель

Испарители помогают в испарении жидкостей.

Устройство вырабатывает пар, который используется в химических процессах.

Он не работает как источник тепла так же, как пар.

Таким образом, испаритель является важным компонентом аппарата, испаряющего летучие жидкие анестетики.

Чиллер

Чиллер отводит тепло от жидкости посредством циклов охлаждения-абсорбции или сжатия-пара.

Это оборудование состоит из четырех основных частей; конденсатор, испаритель, компрессор и различные виды измерительных приборов.

Имеет несколько хладагентов.

Хладагентом для абсорбционных чиллеров является водопроводная вода, а в качестве десиканта — доброкачественный диоксид кремния.

Airfin Cooler

Это устройство помогает в процессе жидкостного охлаждения с использованием воздуха, проходящего через вентилятор.

Охладитель Airfin лучше кожухотрубного теплообменника.

С охладителем Airfin вам не потребуются другие дополнительные средства, которые потребуются при использовании кожухотрубного теплообменника.

Двойной теплообменник

Это оборудование состоит из двойных труб (малая и большая труба) и концентрированных труб.

Обычно двухтрубный теплообменник имеет две ветви, соединенные вместе.

Это устройство может управлять жидкостью под высоким давлением по бокам трубки.

Он имеет конфигурацию, которая позволяет это свойство.

Кроме того, данное устройство может комплектоваться стандартными трубами.

Тем не менее, некоторые из хорошо известных отраслей, в которых используется это устройство:

• Холодильное оборудование
• Очистка сточных вод
• Производство пива и вина
• Атомная энергетика
• Нефтепереработка
• Нефтехимические заводы
• Нефтепереработка
• Пищевая промышленность
• Химическая обработка
• Самолет
• Энергетика
• Криогеника

Каков диаметр теплообменников?

Диаметр теплообменника

Диаметр теплообменников зависит от конструкции, типа, формы или размера устройства.

Диаметр часто измеряется в дюймах.

В большинстве случаев это диаметр головки.

Типичный теплообменник может иметь диаметр головки от 15 дюймов до 1 1/8 дюйма.

Диаметр головки увеличивается пропорционально мощности нагрева / охлаждения, измеряемой в британских тепловых единицах в час.

Например, латунная оболочка и медная трубка с перегородкой охлаждающей способностью 130 000 БТЕ / час будет иметь диаметр головки 43/16 дюйма.

Аналогичным образом, латунная оболочка и медная трубка с перегородкой, охлаждающая / нагревающая способность 2 000 000, будет иметь диаметр головки 93/4.

То же самое и с другими типами теплообменников.

Вот и все, что нужно для этого руководства по теплообменной системе.

Помните, что в зависимости от ваших конкретных потребностей всегда найдется теплообменник, отвечающий вашим уникальным требованиям к производительности.

По любым вопросам или запросам обращайтесь в команду FilSon Filter прямо сейчас.