Afhængigt af metoden til varmeoverførsel er der to hovedgrupper af varmevekslere:
1) overfladevarmevekslere, hvor varmeoverførsel mellem varmevekslende medier sker gennem varmevekslerfladen, der adskiller dem - en blank væg;
2) blanding af varmevekslere, hvor varme overføres fra et medium til et andet, når de er i direkte kontakt.
Regenerative varmevekslere bruges meget sjældnere i den kemiske industri, hvor opvarmning af flydende medier sker på grund af deres kontakt med tidligere opvarmede faste stoffer - en dyse, der fylder apparatet, periodisk opvarmet af et andet kølemiddel.
Overfladevarmevekslere er de mest almindelige, og deres design er meget forskelligartet. Nedenfor betragtes typiske, for det meste normaliserede designs af overfladevarmevekslere og almindelige blandekondensatorer.
Kemisk teknologi anvender varmevekslere fremstillet af en lang række metaller (kulstof- og legeringsstål, kobber, titanium, tantal, etc.), samt af ikke-metalliske materialer, såsom grafit, teflon osv. Materialevalget er dikteret hovedsageligt af dens korrosionsbestandighed og termiske ledningsevne , og varmevekslerens design afhænger væsentligt af egenskaberne af det valgte materiale.
Designet af varmevekslere skal være enkelt, let at installere og reparere. I nogle tilfælde skal varmevekslerens udformning sikre mindst mulig forurening af varmevekslerfladen og være let tilgængelig for inspektion og rengøring.
Rørformede varmevekslere
Skal og rør varmevekslere. Disse varmevekslere er blandt de mest almindeligt anvendte overfladevarmevekslere. I fig. VSH-11 EN viser en skal-og-rør varmeveksler af stiv konstruktion, som består af et hus eller et hus 1, og rørplader svejset til det 2. Et bundt rør er fastgjort i rørpladerne 3. Dæksler er fastgjort til rørpladerne (på pakninger og bolte) 4.
I en skal-og-rør varmeveksler, et af de varmevekslende medier jeg bevæger sig inde i rørene (i rørrummet), og den anden II- i mellemrørsrummet.
Medierne er normalt rettet i modstrøm til hinanden. I dette tilfælde ledes det opvarmede medium fra bunden til toppen, og mediet, der afgiver varme, rettes i den modsatte retning. Denne bevægelsesretning for hvert medium falder sammen med den retning, hvori dette medium har tendens til at bevæge sig under påvirkning af ændringer i dets tæthed, når det opvarmes eller afkøles.Derudover opnås med de angivne retninger for mediebevægelse en mere ensartet fordeling af hastigheder og identiske varmeoverførselsforhold over apparatets tværsnitsareal. Ellers, for eksempel, når et koldere (opvarmet) medium tilføres ovenfra varmeveksleren, kan den mere opvarmede del af væsken, som er lettere, samle sig i den øvre del af apparatet og danne "stillestående" zoner.
Rør i gitter er normalt jævnt placeret langs omkredsen af regelmæssige sekskanter, dvs. langs hjørnerne af ligesidede trekanter (Figur VIII-12, a), mindre ofte placeres de i koncentriske cirkler (Figur VIII-12, b).
I nogle tilfælde, når det er nødvendigt at sikre bekvem rengøring af den ydre overflade af rørene, placeres de langs omkredsen af rektangler (fig. VIII-12, c). Alle disse metoder rørplaceringer forfølger ét mål - at sikre den mest kompakte placering af den nødvendige varmevekslerflade inde i apparatet. I de fleste tilfælde opnås den største kompakthed ved at placere rørene langs omkredsen af almindelige sekskanter.
Ris. VIII -12. Metoder til placering af rør i varmevekslere:
a - langs omkredsen af regelmæssige sekskanter; b - langs koncentriske cirkler;
V- langs omkredsen af rektangler (korridorarrangement)
Varmeveksleren vist i fig. VIII-11, EN, er envejs. Ved relativt lave væskestrømningshastigheder er hastigheden af dens bevægelse i rørene i sådanne varmevekslere lav, og som følge heraf er varmeoverførselskoefficienterne lave. For at øge sidstnævnte for en given varmevekslerflade kan rørens diameter reduceres, hvilket tilsvarende øger deres højde (længde). Imidlertid er varmevekslere med lille diameter og betydelig højde ubelejlige til installation, kræver høje lokaler og øget metalforbrug til fremstilling af dele, der ikke er direkte involveret i varmeveksling (enhedsbeklædning). Derfor er det mere rationelt at øge varmeoverførselshastigheden ved at bruge multi-pass varmevekslere.
I en multi-pass varmeveksler (fig. VIII-11, b) hus 1, rørplader 2, rør forstærket i dem 3 og låg 4 identisk med dem vist i fig. VIII-11, EN. Ved hjælp af tværgående skillevægge 5, der er installeret i varmevekslerdækslerne, er rørene opdelt i sektioner eller passager, langs hvilke væsken, der strømmer i rørrummet i varmeveksleren, bevæger sig sekventielt. Typisk udføres opdelingen i passager på en sådan måde, at alle sektioner indeholder omtrent det samme antal rør.
På grund af det mindre samlede tværsnitsareal af rørene placeret i én sektion sammenlignet med tværsnittet af hele rørbundtet, øges væskehastigheden i rørrummet i en multi-pass varmeveksler (i forhold til hastigheden) i en enkelt-pass varmeveksler) et antal gange svarende til antallet af passager. I en fire-pass varmeveksler (fig. VIII-11, b) er hastigheden i rørene alt andet lige fire gange større end i en enkelt-pass. For at øge hastigheden og forlænge bevægelsesvejen for mediet i annulus (fig. VIII-11, b) tjene som segmentelle partitioner 6. I vandrette varmevekslere er disse skillevægge også mellemstøtter til rørbundtet.
En stigning i varmevekslingsintensiteten i multi-pass varmevekslere er ledsaget af en stigning i hydraulisk modstand og et mere komplekst design af varmeveksleren. Dette dikterer valget af en økonomisk gennemførlig hastighed, bestemt af antallet af varmevekslerslag, som normalt ikke overstiger 5-6. Multi-pas varmevekslere fungerer efter princippet om blandet strøm, hvilket som bekendt fører til et lille fald i varmeoverførslens drivkraft sammenlignet med den rene modstrømsbevægelse af de medier, der er involveret i varmevekslingen. I single-pass og især multi-pass varmevekslere kan varmeoverførslen forringes på grund af frigivelse af luft og andre ikke-kondenserbare gasser opløst i væsken (eller dampen). For deres periodiske fjernelse er rensehaner installeret i den øverste del af varmevekslerhuset.
Single-pass og multi-pass varmevekslere kan være lodrette eller vandrette. Lodrette varmevekslere er lettere at betjene og optager et mindre produktionsareal. Horisontale varmevekslere er normalt lavet multi-pass og fungerer ved høje hastigheder af medierne involveret i varmeveksling for at minimere lagdelingen af væsker på grund af forskellen i deres temperaturer og tætheder, samt for at eliminere dannelsen af stillestående zoner.
Hvis den gennemsnitlige temperaturforskel mellem rørene og kappen i varmevekslere med en stiv struktur, det vil sige med faste rørplader svejset til kroppen, bliver signifikant (ca. lig med eller større end 50 ° C), så rørene og kappen forlænges ulige. Dette forårsager betydelig belastning i rørene
Ris. VIII-14. Skal og rør varmevekslere med kompenserende
enheder:
A - med linsekompensator; b - med et flydende hoved; c - med U-formede rør;
1 - kompensator; 2 - bevægelig rørplade; 3 - U-formede rør.
riste, kan forstyrre tætheden af forbindelsen af rør med riste, føre til ødelæggelse af svejsninger og uacceptabel blanding af varmevekslende medier. Derfor, når temperaturforskellen mellem rørene og foringsrøret er større end 50°C, eller når rørene har en betydelig længde, anvendes skal-og-rør-varmevekslere af et ikke-stivt design, som tillader en vis bevægelse af rør i forhold til apparatets hus.
For at reducere temperaturdeformationer forårsaget af den store temperaturforskel mellem rørene og kappen, den betydelige længde af rørene, samt forskellen i materialet i rørene og kappen, skal-og-rør varmevekslere med en all-in -en kompensator anvendes (fig. VIII-14, a), som har en linsekompensator 1, udsat for elastisk deformation. Denne konstruktion er enkel, men kan anvendes til små overtryk i ringen, normalt ikke over 6 10 6 N/m 2 (6 på).
Hvis det er nødvendigt at sikre store bevægelser af rør og foringsrør, anvendes en varmeveksler med et flydende hoved (fig. VIII-14, b). Bundrørsplade 2 er bevægelig, hvilket gør det muligt for hele bundtet af rør at bevæge sig frit uanset enhedens krop. Dette forhindrer farlig temperaturdeformation af rørene og forstyrrelse af tætheden af deres forbindelse med rørpladerne. Der opnås dog kompensation for temperaturudvidelser i I dette tilfælde på grund af kompleksiteten og vægten af varmevekslerdesignet.
I en skal-og-rør-varmeveksler med U-formede rør (fig. VIII-14, c) er selve rørene 3 udføre funktionen af kompenserende enheder. Samtidig forenkles og forenkles designet af apparatet, som kun har én fast rørplade. Den ydre overflade af rørene kan let rengøres ved at fjerne hele røret fra apparatets krop. Derudover opnås der i varmevekslere af dette design, som er to- eller multi-pass, ret intens varmeveksling. Ulemper ved varmevekslere med U-formede rør: besvær med at rense den indvendige overflade af rørene, besvær med at placere et stort antal rør i rørpladen.
Stålskal-og-rør varmevekslere er standardiseret i henhold til GOST 9929-67.
I
I den kemiske industri anvendes også varmevekslere med dobbeltrør (fig. VIII-15). På den ene side af apparatet er der to rørgitre, og et bundt rør er fastgjort i gitter 1 2
mindre diameter, åben i begge ender og i gitteret 3
- rør 4
større diameter med lukkede venstre ender, installeret koncentrisk i forhold til rørene 2.
onsdag jeg bevæger sig langs de ringformede mellemrum mellem rørene 2
Og 4
og fjernes fra mellemrørsrummet i varmeveksleren gennem rør 2.
Andet miljø II bevæger sig fra top til bund langs mellemrørsrummet i varmevekslerhuset og vasker rørene 4
uden for. I varmevekslere af dette design kan rørene forlænges under påvirkning af temperatur, uanset varmevekslerlegemet. Elementære varmevekslere. For at øge bevægelseshastigheden af mediet i ringrummet uden brug af skillevægge, der gør rengøring af apparatet vanskelig, anvendes elementære varmevekslere. Hvert element i en sådan varmeveksler er en simpel skal-og-rør varmeveksler. De opvarmede og afkølede medier passerer sekventielt gennem separate elementer, der består af et bundt rør i et hus med lille diameter. En varmeveksler bestående af sådanne elementer (gennemløb) tillader et betydeligt overtryk i mellemrørsrummet; det kan betragtes som en modifikation af en multi-pass shell-og-rør varmeveksler.
I elementære varmevekslere nærmer den gensidige bevægelse af medier sig et effektivt skema med ren modstrøm. Men på grund af opdelingen af den samlede varmevekslerflade i individuelle elementer, bliver designet mere besværligt, og prisen på varmeveksleren stiger.
Dobbeltrørs varmevekslere. Varmevekslere af dette design, også kaldet rør-i-rør varmevekslere, består af flere rørformede elementer forbundet i serie, dannet af to koncentrisk arrangerede rør (fig. VIII-16). En kølevæske bevæger sig gennem de indvendige rør 1 , og den anden - langs det ringformede mellemrum mellem den indre 1 og den ydre 2 rør. Indvendige rør (normalt 57-108 i diameter mm) er forbundet med ruller 3 og ydre rør med en diameter på 76-159 mm,- rør 4.
Ris. VIII-16. To-rørs varmeveksler: 1 - indvendige rør;
2 - eksterne rør; 3 - kalach; 4 - rørgren.
På grund af de små tværsnit af røret og mellemrørsrummet i to-rørs varmevekslere opnås, selv ved lave strømningshastigheder, ret høje væskehastigheder, normalt lig med 1-1,5 m/sek. Dette gør det muligt at opnå højere varmeoverførselskoefficienter og opnå højere termiske belastninger pr. masseenhed af apparatet end i skal-og-rør varmevekslere. Med stigende kølevæskehastigheder mindskes muligheden for forureningsaflejring på varmeveksleroverfladen.
Samtidig er disse varmevekslere mere omfangsrige end skal-og-rør-varmevekslere og kræver et større forbrug af metal pr. enhed varmeveksleroverflade, som i enheder af denne type kun er dannet af interne rør.
Dobbeltrørsvarmevekslere kan fungere effektivt ved lave kølevæskestrømningshastigheder såvel som ved høje tryk.
Hvis der kræves en stor varmevekslingsoverflade, er disse enheder lavet af flere parallelle sektioner.
Pladevarmevekslerenheden, installeret og klar til drift, er lille i størrelse og højt niveau produktivitet. Ja, specifikt arbejdsflade en sådan anordning kan nå 1.500 m 2 /m 3. Udformningen af sådanne anordninger omfatter et sæt bølgeplader, som er adskilt fra hinanden af pakninger. Pakningerne danner forseglede kanaler. Mediet, der afgiver varme, flyder i mellemrummet mellem hulrummene, og inde i hulrummene er der et medium, der absorberer varme eller omvendt. Pladerne er monteret på en stangramme og er placeret tæt i forhold til hinanden.
Hver plade er udstyret med følgende sæt afstandsstykker:
- en perimeterpakning, der begrænser kanalen til kølevæsken og to åbninger til dets indløb og udløb;
- to små pakninger, der isolerer de to andre hjørnehuller for passage af den anden kølevæske.
Designet har således fire separate kanaler til ind- og udgang af to medier involveret i varmevekslingsprocesser. Denne type enhed er i stand til at fordele strømme på tværs af alle kanaler parallelt eller sekventielt. Så om nødvendigt kan hvert flow passere gennem alle kanaler eller specifikke grupper.
Til fordelene af denne type enheder tilskrives normalt intensiteten af varmevekslingsprocessen, kompakthed såvel som muligheden fuld analyse enhed til rengøringsformål. Ulemperne omfatter behovet for omhyggelig montering for at opretholde tætheden (som følge af et stort antal kanaler). Derudover er ulemperne ved dette design tendensen til korrosion af de materialer, som pakningerne er lavet af, og begrænset termisk modstand.
I tilfælde, hvor forurening af varmeoverfladen med et af kølemidlerne er mulig, anvendes enheder, hvis design består af plader svejset i par. Hvis forurening af den opvarmede overflade er udelukket fra begge kølemidler, svejset ikke-aftagelig varmevekslere(såsom f.eks. en enhed med bølgede kanaler og krydsbevægelse af kølemidler).
Funktionsprincip for en pladevarmeveksler
Pladevarmeveksler til dieselbrændstof
| Navn | Varm side | Kold side |
|---|---|---|
| Forbrug (kg/t) | 37350,00 | 20000,00 |
| Indløbstemperatur (°C) | 45,00 | 24,00 |
| Udgangstemperatur (°C) | 25,00 | 42,69 |
| Tryktab (bar) | 0,50 | 0,10 |
| Varmeoverførsel (kW) | 434 | |
| Termodynamiske egenskaber: | Dieselbrændstof | Vand |
| Vægtfylde (kg/m³) | 826,00 | 994,24 |
| 2,09 | 4,18 | |
| Termisk ledningsevne (W/m*K) | 0,14 | 0,62 |
| Gennemsnitlig viskositet (mPa*s) | 2,90 | 0,75 |
| Viskositet ved væggen (mPa*s) | 3,70 | 0,72 |
| Indløbsrør | B4 | F3 |
| Udløbsrør | F4 | B3 |
| Ramme/plade design: | ||
| 2 x 68 + 0 x 0 | ||
| Pladearrangement (passage*kanal) | 1 x 67 + 1 x 68 | |
| Antal plader | 272 | |
| 324,00 | ||
| Plademateriale | 0,5 mm AL-6XN | |
| NITRIL | / 140 | |
| 150,00 | ||
| 16.00 / 22.88 PED 97/23/EC, Kat II, Modul Al | ||
| 16,00 | ||
| Rammetype / Finish | IS nr. 5 / Kategori C2 | RAL5010 |
| DN 150 Flange St.37PN16 | ||
| DN 150 Flange St.37PN16 | ||
| Væskevolumen (l) | 867 | |
| Rammelængde (mm) | 2110 | |
| Max antal plader | 293 | |
Pladevarmeveksler til råolie
| Navn | Varm side | Kold side |
|---|---|---|
| Forbrug (kg/t) | 8120,69 | 420000,00 |
| Indløbstemperatur (°C) | 125,00 | 55,00 |
| Udgangstemperatur (°C) | 69,80 | 75,00 |
| Tryktab (bar) | 53,18 | 1,13 |
| Varmeoverførsel (kW) | 4930 | |
| Termodynamiske egenskaber: | Damp | Rå olie |
| Vægtfylde (kg/m³) | 825,00 | |
| Specifik varmekapacitet (kJ/kg*K) | 2,11 | |
| Termisk ledningsevne (W/m*K) | 0,13 | |
| Gennemsnitlig viskositet (mPa*s) | 20,94 | |
| Viskositet ved væggen (mPa*s) | 4,57 | |
| Forureningsgrad (m²*K/kW) | 0,1743 | |
| Indløbsrør | F1 | F3 |
| Udløbsrør | F4 | F2 |
| Ramme/plade design: | ||
| Pladearrangement (passage*kanal) | 1 x 67 + 0 x 0 | |
| Pladearrangement (passage*kanal) | 2 x 68 + 0 x 0 | |
| Antal plader | 136 | |
| Faktisk varmeflade (m²) | 91.12 | |
| Plademateriale | 0,6 mm AL-6XN | |
| Pakningsmateriale / Maks. tempo. (°C) | VITON | / 160 |
| Maks. design temperatur(C) | 150,00 | |
| Maks. driftstryk/prøve (bar) | 16.00 / 22.88 PED 97/23/EC, Kat III, Modul B+C | |
| Maks. differenstryk (bar) | 16,00 | |
| Rammetype / Finish | IS nr. 5 / Kategori C2 | RAL5010 |
| Varme sideforbindelser | DN 200 Flange St.37PN16 | |
| slutter sig til kolde side | DN 200 Flange St.37PN16 | |
| Væskevolumen (l) | 229 | |
| Rammelængde (mm) | 1077 | |
| Max antal plader | 136 | |
Pladevarmeveksler
Pladevarmeveksler til propan
| Navn | Varm side | Kold side |
|---|---|---|
| Forbrug (kg/t) | 30000,00 | 139200,00 |
| Indløbstemperatur (°C) | 85,00 | 25,00 |
| Udgangstemperatur (°C) | 30,00 | 45,00 |
| Tryktab (bar) | 0,10 | 0,07 |
| Varmeoverførsel (kW) | 3211 | |
| Termodynamiske egenskaber: | Propan | Vand |
| Vægtfylde (kg/m³) | 350,70 | 993,72 |
| Specifik varmekapacitet (kJ/kg*K) | 3,45 | 4,18 |
| Termisk ledningsevne (W/m*K) | 0,07 | 0,62 |
| Gennemsnitlig viskositet (mPa*s) | 0,05 | 0,72 |
| Viskositet ved væggen (mPa*s) | 0,07 | 0,51 |
| Forureningsgrad (m²*K/kW) | ||
| Indløbsrør | F1 | F3 |
| Udløbsrør | F4 | F2 |
| Ramme/plade design: | ||
| Pladearrangement (passage*kanal) | 1 x 101 + 0 x 0 | |
| Pladearrangement (passage*kanal) | 1 x 102 + 0 x 0 | |
| Antal plader | 210 | |
| Faktisk varmeflade (m²) | 131,10 | |
| Plademateriale | 0,6 mm AL-6XN | |
| Pakningsmateriale / Maks. tempo. (°C) | NITRIL | / 140 |
| Maks. design temperatur (C) | 150,00 | |
| Maks. arbejdstryk/test. (bar) | 20.00 / 28.60 PED 97/23/EC, Kat IV, Modul G | |
| Maks. differenstryk (bar) | 20,00 | |
| Rammetype / Finish | IS nr. 5 / Kategori C2 | RAL5010 |
| Varme sideforbindelser | DN 200 Flange AISI 316 PN25 DIN2512 | |
| Kolde sideforbindelser | DN 200 Flange AISI 316 PN16 | |
| Væskevolumen (l) | 280 | |
| Rammelængde (mm) | 2107 | |
| Max antal plader | 245 | |
Beskrivelse af plade-finne varmevekslere
Den specifikke arbejdsflade på denne enhed kan nå 2.000 m2/m3. Fordelene ved sådanne designs omfatter:
- muligheden for varmeveksling mellem tre eller flere kølemidler;
- let vægt og volumen.
Strukturelt består plade-finne-varmevekslere af tynde plader, mellem hvilke der er bølgeplader. Disse plader er loddet til hver plade. Kølevæsken er således opdelt i små strømme. Enheden kan bestå af et vilkårligt antal plader. Kølevæsker kan bevæge sig:
- direkte flow;
- kryds flow.
Eksisterer følgende typer ribben:
- korrugeret (korrugeret), danner en bølget linje langs strømmen;
- diskontinuerlige ribben, dvs. forskydning i forhold til hinanden;
- skællende ribben, dvs. have slidser, der er bøjet i en eller forskellige sider;
- spinous, dvs. lavet af tråd, som kan arrangeres i et skakternet eller korridormønster.
Lamel-ribbet varmevekslere bruges som regenerative varmevekslere.
Blok grafit varmevekslere: beskrivelse og anvendelse
Varmevekslere, lavet af grafit, er kendetegnet ved følgende kvaliteter:
- høj modstand mod korrosion;
- højt niveau af varmeledningsevne (kan nå op til 100 W/(m K)
Tak til specificerede kvaliteter, varmevekslere af denne type er meget udbredt i den kemiske industri. De mest anvendte er blokgrafitanordninger, hvis hovedelement er en grafitblok i form af et parallelepipedum. Blokken har ikke-skærende huller (lodret og vandret), som er beregnet til bevægelse af kølemidler. Designet af en blokgrafitvarmeveksler kan omfatte en eller flere blokke. Gennem vandrette huller i blokken er der en tovejsbevægelse af kølevæsken, hvilket er muligt takket være sidemetalpladerne. Kølevæsken, som bevæger sig gennem de lodrette huller, foretager en eller to bevægelser, som bestemmes af dækslernes design (top og bund). I varmevekslere med forstørrede sideflader kan kølevæsken, der bevæger sig lodret, lave to eller fire passager.
Grafitvarmeveksler, imprægneret med phenolpolymer, ringformet bloktype, med en varmevekslerflade på 320 m2
Ringbloktype grafitvarmeveksler til H2SO4
| Kølere | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Navn | Dimension | Varm side | Kold side | ||
| Indgang | Afslut | Indgang | Afslut | ||
| onsdag | H2SO4 (94 %) | Vand | |||
| Forbrug | m³/h | 500 | 552,3 | ||
| Driftstemperatur | °C | 70 | 50 | 28 | 40 |
| Phys. Ejendomme | |||||
| Massefylde | g/cm³ | 1,7817 | 1,8011 | 1 | |
| Specifik varme | kcal/kg °C | 0,376 | 0,367 | 1 | |
| Viskositet | cP | 5 | 11,3 | 0,73 | |
| Varmeledningsevne | kcal/hm°C | 0,3014 | 0,295 | 0,53 | |
| Optaget varme | kcal/t | 6628180 | |||
| Korrigeret gennemsnitlig temperaturforskel | °C | 25,8 | |||
| Trykfald (tilladt/beregnet) | kPa | 100/65 | 100/45 | ||
| Varmeoverførselskoefficient | kcal/hm²°C | 802,8 | |||
| Forureningsfaktor | kcal/hm²°C | 5000 | 2500 | ||
| Designforhold | |||||
| Designtryk | bar | 5 | 5 | ||
| Beregnet temperatur | °C | 100 | 50 | ||
| Specifikation/materialer | |||||
| Påkrævet varmeoverførselsoverfladeareal | m² | 320 | |||
| Pakninger, materiale | teflon (fluorplast) | ||||
| Blokke, materiale | Grafit, imprægneret med phenol-aldehyd polymer | ||||
| Dimensioner (diameter×længde) | mm | 1400*5590 | |||
| Kanal indvendig diameter, aksial / radial | 20mm/14mm | ||||
| Antal afleveringer | 1 | 1 | |||
| Antal blokke | 14 | ||||
Grafitvarmeveksler til titandioxidhydratopslæmning og svovlsyreopløsning
Specifikationer:
| Navn | Dimension | Varm side | Kold side | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Indgang | Afslut | Indgang | Afslut | ||
| onsdag | Suspension af titaniumdioxidhydrat og 20% H2SO4 | Vand | |||
| Forbrug | m³/h | 40 | 95 | ||
| Driftstemperatur | °C | 90 | 70 | 27 | 37 |
| Driftstryk | bar | 3 | 3 | ||
| Varmeoverførende overflade | m² | 56,9 | |||
| Fysiske egenskaber | |||||
| Massefylde | kg/m³ | 1400 | 996 | ||
| Specifik varme | kJ/kg∙°C | 3,55 | 4,18 | ||
| Varmeledningsevne | W/m∙K | 0,38 | 0,682 | ||
| Dynamisk viskositet | joint venture | 2 | 0,28 | ||
| Varmebestandighed mod forurening | W/m²∙K | 5000 | 5000 | ||
| Trykfald (beregnet) | bar | 0,3 | 0,35 | ||
| Varmeudveksling | kW | 1100 | |||
| Gennemsnitlig temperaturforskel | OS | 47,8 | |||
| Varmeoverførselskoefficient | W/m²∙K | 490 | |||
| Designforhold | |||||
| Designtryk | bar | 5 | 5 | ||
| Beregnet temperatur | °C | 150 | 150 | ||
| Materialer | |||||
| Pakninger | PTFE | ||||
| beklædning | Kulstofstål | ||||
| Blokke | Fenolharpiks imprægneret grafit | ||||
Varmerør til den kemiske industri
Et varmerør er en lovende enhed, der bruges i den kemiske industri til at intensivere varmeoverførselsprocesser. Et varmerør er et fuldstændigt forseglet rør med enhver tværsnitsprofil, lavet af metal. Rørlegemet er foret med porøst kapillarmateriale (væge), glasfiber, polymerer, porøse metaller osv. Mængden af tilført kølemiddel skal være tilstrækkelig til at imprægnere vægen. Den maksimale driftstemperatur varierer fra lav til 2000 °C. Følgende bruges som kølemiddel:
- metaller;
- højtkogende organiske væsker;
- smeltede salte;
- vand;
- ammoniak osv.
Den ene del af røret er placeret i varmeafledningszonen, resten i dampkondensationszonen. I den første zone dannes kølevæskedampe, i den anden zone kondenserer de. Kondensatet vender tilbage til den første zone på grund af virkningen af vægens kapillarkræfter. Et stort antal fordampningscentre bidrager til et fald i væskens overhedning under kogningen. Samtidig stiger varmeoverførselskoefficienten under fordampning betydeligt (fra 5 til 10 gange). Varmerørets effektindikator bestemmes af kapillartrykket.
Regeneratorer
Regeneratoren har en krop, rund eller rektangulær i tværsnit. Dette hus er lavet af metalplader eller mursten, i overensstemmelse med den temperatur, der opretholdes under drift. Et tungt fyldstof er placeret inde i enheden:
- mursten;
- ildfast ler;
- bølgemetal mv.
Regeneratorer er som regel parrede enheder, så kold og varm gas strømmer gennem dem samtidigt. Varm gas overfører varme til dysen, og kold gas modtager den. Arbejdscyklussen består af to perioder:
- opvarmning af dysen;
- dysekøling.
Murstensdysen kan lægges ud i en anden rækkefølge:
- korridorrækkefølge (danner en række lige parallelle kanaler);
- skakbrætmønster (danner kanaler med kompleks form).
Regeneratorer kan udstyres med metaldyser. En regenerator udstyret med et faldende tæt lag af granulært materiale betragtes som en lovende enhed.
Blanding af varmevekslere. Blande kondensatorer. Bobler. Kølere
Varmeudvekslingen af stoffer (væsker, gasser, granulære materialer), når de er i direkte kontakt eller blandes, er karakteriseret ved en maksimal grad af intensitet. Brugen af sådan teknologi er dikteret af behovet teknologisk proces. Til blanding af væsker anvendes følgende:
- en beholder udstyret med en omrører;
- injektor (anvendes også til kontinuerlig blanding af gasser).
Væsker kan opvarmes ved at kondensere damp i dem. Damp indføres gennem flere huller i et rør, som er bøjet i form af en cirkel eller spiral og er placeret i den nederste del af apparatet. Enheden, der sikrer, at denne teknologiske proces finder sted, kaldes en bubbler.
Afkøling af væsken til en temperatur tæt på 0 °C kan udføres ved at indføre is, som er i stand til at absorbere op til 335 kJ/kg varme ved smeltning, eller flydende neutrale gasser karakteriseret ved høj temperatur fordampning. Nogle gange bruges køleblandinger, som optager varme efter opløsning i vand.
Væsken kan opvarmes ved kontakt med en varm gas henholdsvis afkøles ved kontakt med en kold. Denne proces sikres af scrubbere (lodrette anordninger), hvor en strøm af afkølet eller opvarmet væske strømmer mod den stigende gasstrøm. Skrubberen kan fyldes med forskellige dyser for at øge kontaktfladen. Dyserne bryder væskestrømmen i små strømme.
Gruppen af blandevarmevekslere omfatter også blandekondensatorer, hvis funktion er at kondensere dampe gennem direkte kontakt med vand. Blandingskondensatorer kan være af to typer:
- direktestrømskondensatorer (damp og væske bevæger sig i samme retning);
- modstrømskondensatorer (damp og væske bevæger sig i modsatte retninger).
For at øge kontaktarealet mellem damp og væske opdeles væskestrømmen i små strømme.
Finned Tube Air Cooler
Mange kemiske anlæg genererer et stort antal af sekundær varme, der ikke genvindes i varmevekslere og ikke kan genbruges i processer. Denne varme frigives til miljøet, og der er derfor behov for at minimere mulige konsekvenser. Til disse formål bruger de Forskellige typer kølere.
Rørkølerdesignet med ribber består af en række ribber, hvori den afkølede væske strømmer. Tilstedeværelsen af ribben, dvs. Det ribbede design øger kølerens overflade markant. Kølerfinnerne blæses af blæsere.
Denne type køler bruges i tilfælde, hvor der ikke er mulighed for at trække vand til køleformål: for eksempel på installationsstedet for kemiske anlæg.
Vandingskølere
Spraykølerens design består af rækker af sekventielt monterede spoler, indeni hvilke den afkølede væske bevæger sig. Spolerne vandes konstant med vand, på grund af hvilken vanding sker.
Køletårne
Funktionsprincippet for et køletårn er, at opvarmet vand sprøjtes i toppen af strukturen og derefter strømmer ned i pakningen. I den nederste del af konstruktionen strømmer der på grund af naturlig sugning en luftstrøm forbi det strømmende vand, som optager en del af vandets varme. Derudover fordamper noget af vandet under dræningsprocessen, hvilket også resulterer i varmetab.
Ulemperne ved designet inkluderer dets gigantiske dimensioner. Således kan højden af en tårnkøler nå 100 m. Den utvivlsomme fordel ved en sådan køler er dens drift uden hjælpeenergi.
Køletårne udstyret med ventilatorer fungerer på samme måde. Forskellen er, at luften pumpes gennem denne blæser. Det skal bemærkes, at designet med en ventilator er meget mere kompakt.
Varmeveksler med varmevekslerflade 71,40 m²
Teknisk beskrivelse:
Punkt 1: Varmeveksler
| Temperaturdata | Side A | Side B | ||
|---|---|---|---|---|
| onsdag | Luft | Røggasser | ||
| Driftstryk | 0,028 barg | 0,035 barg | ||
| onsdag | Gas | Gas | ||
| Indløbsflow | 17 548,72 kg/t | 34 396,29 kg/t | ||
| Output flow | 17 548,72 kg/t | 34 396,29 kg/t | ||
| Indløbs-/udløbstemperatur | -40/100 °C | 250/180 °C | ||
| Massefylde | 1.170 kg/m³ | 0,748 kg/m³ | ||
| Specifik varme | 1.005 kJ/kg.K | 1,025 kJ/kg.K | ||
| Varmeledningsevne | 0,026 W/m.K | 0,040 W/m.K | ||
| Viskositet | 0,019 mPa.s | 0,026 mPa.s | ||
| Latent varme | ||||
Drift af varmeveksler
Beskrivelse af varmeveksleren
Dimensioner
| L1: | 2200 mm |
| L2: | 1094 mm |
| L3: | 1550 mm |
| LF: | 1094 mm |
| Vægt: | 1547 kg |
| Vægt med vand: | 3366 kg |
Flanget dykvarmeveksler 660 kW
Specifikationer:
380 V, 50 Hz, 2x660 kW, 126 fungerende og 13 reservevarmelegemer, 139 varmelegemer i alt, trekantforbindelse 21 kanaler på hver 31,44 kW. Beskyttelse - NEMA type 4.7
Arbejdsmedium: Regenereringsgas (volumenprocent):
N2 - 85%, vanddamp-1,7%, CO2-12,3%, O2-0,9%, Sox-100 ppm, H2S-150 ppm, NH3-200 ppm. Der er mekaniske urenheder - ammoniumsalte, korrosionsprodukter.
Liste over dokumenter, der følger med udstyret:
Et pas til en dykvarmesektion med flange med instruktioner til installation, opstart, nedlukning, transport, losning, opbevaring, information om konservering;
Tegning generel opfattelse sektioner;
Kobbervarmevekslere er velegnede til kemisk rene og ikke-aggressive miljøer, som f.eks ferskvand. Dette materiale har en høj varmeoverførselskoefficient. Ulempen ved sådanne varmevekslere er deres ret høje omkostninger.
Den optimale løsning til rensede vandige medier er messing. Sammenlignet med kobbervarmevekslerudstyr er det billigere og har højere korrosionsbestandighed og styrkeegenskaber. Det er også værd at bemærke, at nogle messinglegeringer er modstandsdygtige over for havvand og høje temperaturer. Ulempen ved materialet anses for at være lav elektrisk og termisk ledningsevne.
Den mest almindelige materialeløsning i varmevekslere er stål. Tilføjelse af forskellige legeringselementer til sammensætningen gør det muligt at forbedre dens mekaniske, fysiske og kemiske egenskaber og udvide anvendelsesområdet. Afhængigt af de tilsatte legeringselementer kan stål anvendes i alkaliske, sure miljøer med forskellige urenheder og ved høje driftstemperaturer.
Titanium og dets legeringer kvalitetsmateriale, med høj styrke og varmeledningsevne. Dette materiale er meget let og bruges i en lang række driftstemperaturer. Titanium og materialer baseret på det udviser god korrosionsbestandighed i de fleste sure eller alkaliske miljøer.
Ikke-metalliske materialer anvendes i tilfælde, hvor varmeoverførselsprocesser er påkrævet i særligt aggressive og korrosive miljøer. De er karakteriseret høj værdi koefficient for varmeledningsevne og modstand mod de mest kemiske aktive stoffer, hvilket gør dem til et uundværligt materiale, der bruges i mange enheder. Ikke-metalliske materialer er opdelt i to typer: organiske og uorganiske. Organiske materialer omfatter kulstofbaserede materialer som grafit og plast. Silikater og keramik anvendes som uorganiske materialer.
- kølevæsken, under hvis strømning det er muligt at frigive sediment, er overvejende rettet fra den side, hvorfra det er lettere at rengøre varmeoverførselsoverfladen;
- kølevæsken, som har en korrosiv effekt, ledes gennem rør, dette skyldes det lavere krav til forbrug af korrosionsbestandigt materiale;
- for at reducere varmetabet til miljøet ledes højtemperaturkølevæske gennem rør;
- for at sikre sikkerheden ved brug af kølevæske med højt tryk Det er sædvanligt at føre det gennem rør;
- Når der sker varmeudveksling mellem kølemidler i forskellige aggregeringstilstande (væske-damp, gas), er det sædvanligt at lede væsken ind i rørene og dampen ind i mellemrørsrummet.
Mere information om beregning og valg af varmevekslerudstyr
Minimum/maksimum design metaltemperatur for dele under tryk: -39 / +30 ºС.
Til ikke-tryksdele anvendes materiale iht. EN 1993-1-10.
Zoneklassificering: ikke-farlig.
Korrosivitetskategori: ISO 12944-2: C3.
Type tilslutning af rør til rørpladen: svejsning.
Elektriske motorer
Version: ikke eksplosionssikker
Beskyttelsesklasse: IP 55
Frekvensomformere
Designet til 50 % elektriske motorer.
Fans
Bladene er lavet af forstærket materiale aluminium/plast med manuel stigningsjustering.
Støjniveau
Overstiger ikke 85 ± 2 dBA i en afstand af 1 m og i en højde af 1,5 m fra overfladen.
Ekstern recirkulation
Gældende.
Persienner
Top-, indgangs- og recirkulationsgardiner med pneumatisk drev.
Vandvarmer spole
Placeret på en separat ramme. Hvert varmelegeme er placeret under rørbundtet.
Vibrationskontakter
Hver ventilator er udstyret med en vibrationsafbryder.
Indeholder understøtninger, stænger, drænkamre. Det komplette genbrugsgulv er ikke inkluderet i leveringsomfanget.
Mesh beskyttelse
Mesh beskyttelse til ventilatorer og roterende dele.
Reservedele
Reservedele til montage og opstart
- Befæstelser til stålkonstruktioner: 5 %
- Fastgørelseselementer til manifoldpladedæksler: 2 %
- Befæstelser til udluftnings- og afløbsarmaturer: 1 sæt af hver type
Reservedele til 2 års drift (valgfrit)
- Bælter: 10% (minimum 1 sæt af hver type)
- Lejer: 10% (minimum 1 stk af hver type)
- Pakninger til udluftning, afløb: 2 stk. hver type
- Ventilations- og afløbsbeslag: 2 sæt af hver type
- En niveausensor til indstilling af blæserbladsstigningen
- En finne reparationssæt
Teknisk dokumentation på russisk (2 eksemplarer + CD)
Sådan godkendes arbejdsdokumentation:
- Generel tegning inklusive laster
- Elektrisk diagram
- Hardwarespecifikation
- Testplan
Med udstyr:
- Grundlæggende dokumentation om testkontrol i henhold til standarder, koder og andre krav
- Brugermanual
- Omfattende beskrivelse af enheden
Test- og inspektionsdokumentation:
- Testplan for hver stilling
- Besigtigelse i butikken
- Hydrostatisk test
- Certifikater for materialer
- Trykbeholderpas
- TUV inspektion
Forsendelsesinformation:
- Rørbundtet er færdigmonteret og testet
- Varmevandsbatteriet er færdigmonteret
- Persienner er færdigmonterede
- Afløbskamre i separate dele
- Recirkulationsgardiner med plader i separate dele
- Ventilatorsamlinger
- Stålkonstruktioner i separate dele
- Elmotorer, aksialventilatorer, vibrationsafbrydere og reservedele i trækasser
- Montering på stedet ved hjælp af fastgørelseselementer (ingen svejsning)
Leveringsomfang
Følgende udstyr og projektdokumentation inkluderet i leveringsomfanget:
- Temperatur og mekaniske beregninger
- Rørbundter med propper til udluftning og dræning
- Ventilatorsamlinger
- Elektriske motorer
- Frekvensomformere (50/% af alle ventilatorer)
- Vibrationskontakter (100 % af alle ventilatorer)
- Afløbskamre
- Støttestrukturer
- Serviceplatforme til støtter og stiger
- Eksternt recirkulationssystem
- Temperaturfølere på luftsiden
- Persienner på recirkulation/indløb/udtag med pneumatisk drev
- Løfteløkker
- Jordforbinde
- Overfladebehandling
- Reservedele til montage og opstart
- Reservedele til 2 års drift
- Specialværktøj
- Modflanger, fastgørelseselementer og pakninger
Følgende udstyr er ikke inkluderet i leveringsomfanget:
- Installationstjenester
- Formontering
- Ankerbolte
- Termisk isolering og brandbeskyttelse
- Kabelstøtter
- Beskyttelse mod hagl og sten
- Platform til adgang elektriske motorer
- Elektriske varmelegemer
- Styreskab til frekvensomformere*
- Materialer til elektrisk installation*
- Tilslutninger til tryk- og temperaturfølere*
- Indløbs- og udløbsmanifolder, forbindelsesrør og fittings*
En pladevarmeveksler er en enhed, hvor en kølevæske overfører eller tager varme fra en anden gennem en overflade kaldet varmeveksling. Det er dannet af et sæt tynde stemplede plader med en overflade bølget på en speciel måde.
Funktionsprincip for en pladevarmeveksler.
Funktionsprincip for pladevarmeveksler - diagram
Samlet i en enkelt pakke danner de kanaler, gennem hvilke kølemidler bevæger sig, mens de udveksler termisk energi med hinanden. Kølevæskefordelingskanalerne er designet på en speciel måde, hvor den indgående og udgående kølervæske konstant veksler med hinanden.
Ved at kombinere plader inde i varmeveksleren opnår producenterne optimal mulighed varmeoverførsel for hver type enhed. Hovedbetingelsen for dette Kølevæskestrømmen i varmeveksleren skal være turbulent(forarget). Dette er den eneste måde at opnå det på høj effektivitet og selvrensning af pladerne. Lad os huske, at kølevæskestrømmen i varmevekslere af rør-i-rør-typen er laminær, rolig, derfor den lave varmeoverførselskoefficient og store størrelser klassiske skal-og-rør varmevekslere.
Pladevarmeveksler layoutdiagram.
I dag tilbyder de vigtigste producenter af pladevarmevekslere følgende layoutprincip:
Et enkelt-pas varmevekslerarrangement er, når kølevæsken straks opdeles i parallelle strømme, passerer gennem alle pladernes kanaler og går sammen i en kanal og kommer ind i kølevæskeudløbsporten.
Multi-pass varmeveksler layout. I dette tilfælde mere komplekst kredsløb, kølevæsken cirkulerer gennem det samme antal kanaler og laver en drejning i pladen. Dette opnås ved at installere skilleplader, hvori blinde skillevægge passer. Det er meget sværere at vedligeholde, rengøre, skille ad og samle denne.
Pladerne på en pladevarmeveksler er arrangeret efter hinanden med en rotation på 180 grader. En sådan varmeveksler skaber en pakke med fire samlere til fjernelse og tilførsel af væsker. Den første og sidste plade deltager ikke i varmevekslingsprocessen, bagpladen er blank, uden porte.
Gummipakninger fastgøres mellem pladerne ved hjælp af en clipsforbindelse. Det er enkelt og pålideligt, samtidig med at pakningerne er selvcentrerende, hvilket giver mulighed for automatisk samling. Det vil sige, under installationen efter rengøring vil alt falde på plads uden særlig indsats. Pakningerne har en manchetlignende kant, der skaber en ekstra barriere og forhindrer kølevæskelækage.
Ramme design diagram Varmeveksleren er også den enkleste: en fast foran og bevægelig bagplade, et stativ, nedre og øvre styr, koblingsbolte.
Pladesamlingsdiagram Varmeveksleren er ikke kompliceret, de øvre og nedre styr er fastgjort på et stativ og en fast plade. En pakke med plader og derefter en bevægelig plade sættes på styrene til den fremtidige varmeveksler. De bevægelige og faste plader spændes sammen med bolte.
Pladevarmeveksler - materialer brugt til fremstilling.
Materialet, der bruges til pakninger, er ethylenpropylen., forkortet som "EPDM". Det kan modstå temperaturer fra minus 30C til plus 160C og ødelægges ikke af ikke kun vand, men også damp fra fedtstoffer og olier.
Det er kun tilbage at nævne det materiale, der bruges til at fremstille pladerne i pladevarmeveksleren. Oftest dette rustfrit stål AISI 316, efter indstempling obligatorisk Pladen er elektrokemisk poleret.
Pladens tykkelse afhænger af det maksimale driftstryk. Ved tryk op til 1 MPa anvendes plader med en tykkelse på 0,4 mm, til tryk op til 1,6 MPa - plader med en tykkelse på 0,5 mm, ved tryk på 2,5 MPa - plader med en tykkelse på 0,6 mm. Naturligvis afhænger prisen på varmeveksleren af pladernes tykkelse, layout og tryk. Hvis det er grundlæggende vigtigt for dig lav pris varmeveksler, og det ved du, at du ikke har aggressivt miljø kan bestilles fra AISI 304 stål, det er billigere.
Skal og rør varmeveksler- Dette er en enhed til at udveksle varme mellem to forskellige strømme. Det ene medium opvarmes på grund af det andets kølemiddel. To forskellige medier kan ændre deres aggregeringstilstand, men blanding sker ikke under overførslen af energi. Varmeudveksling sker gennem enhedens vægge. Rør er ofte ribbet for at øge varmeoverførslens overfladeareal.
Typer af varmevekslere
Der er varmevekslere forskellige typer. Deres diameter kan variere fra 159 til 3000 mm. Maksimalt tryk - 160 kg/cm2. Længden kan variere fra flere tiere til 10.000 mm. Typer af enheder:
- Med indbyggede gitre lavet i form af et rør.
- Designet af en skal-og-rør-varmeveksler kan omfatte en temperaturkompensator.
- En enhed udstyret med et flydende hoved.
- MED U-form enheder.
- Kombineret. Den har en kompensator og et indbygget flydende hoved.
I denne video lærer du, hvordan varmevekslere klassificeres:
Designet af en skal-og-rør varmeveksler, som indeholder rørplader, har en stiv kobling af alle elementer. Sådanne enheder bruges oftest i olie- eller kemisk industri. Denne type enhed tegner sig for cirka tre fjerdedele af det samlede marked. I denne type svejses rørplader indefra til kroppens vægge og fastgøres til dem med en stiv kobling varmevekslerrør. Dette undgår enhver forskydning af alle bestanddele inde i sagen.
Skal og rør varmeveksler kompenserer for forlængelse på grund af varme ved langsgående kompression eller ved hjælp af specielle fleksible indsatser i ekspandere. Dette er en semi-stiv struktur.
En enhed med et flydende hoved betragtes som meget mere avanceret. Det flydende hoved er et specielt bevægeligt gitter. Den bevæger sig gennem hele rørsystemet sammen med dækslet. En sådan enhed er dyrere, men også meget mere pålidelig.
Der er single-pass og multi-pass varmevekslere For en enhed med et U-formet rørsystem er to ender svejset til et gitter. Rotationsvinklen er 180°, og radius er fra 4 rørdiametre. Takket være dette design kan rørene inde i huset frit forlænges.
Der er single-pass og multi-pass varmevekslere. Valget afhænger af bevægelsesretningen af kølevæsken inde i apparatet. I et enkelt gennemløb bevæger fyldstoffet sig langs den korteste vej. Mest lysende eksempel denne type enhed - Dette er en BNP vandvarmer, som bruges i varmeanlæg. En sådan enhed bruges bedst på steder, hvor en høj varmeoverførselshastighed ikke er nødvendig (forskellen mellem temperaturen miljø og varmebæreren er minimal).
Multi-pass-enheder har specielle tværgående skillevægge. De giver omdirigering af kølevæskestrømmen. Anvendes hvor der kræves høje varmeoverførselshastigheder. Rørformede enheder er også opdelt i enkeltstrøm, krydsstrøm og modstrøm.
Så varmeveksleren kan betjenes i ekstreme forhold, i stedet for det sædvanlige stålrør brug glas eller grafit. Huset er tætnet ved hjælp af tætninger.
Funktionsprincip
Enheden har et ret simpelt funktionsprincip. En skal- og rørvarmeveksler adskiller mediet. Der er ingen blanding af produkter inde i strukturen. Varmeoverførsel sker langs de rørformede elementers vægge, som adskiller kølemidler. Den ene holder er placeret inde i rørene, og den anden tilføres under tryk ind i mellemrørsrummet. Samlede tilstande begge energibærere kan være forskellige. Det kan være gas, damp eller væske.
Funktionsprincippet for en skal-og-rør-varmeveksler er baseret på de normale processer for energioverførsel mellem væsker og forskellige gasser. For at øge koefficienten for termisk energioverførsel anvendes ret høje bevægelseshastigheder af produkter inde i strukturen. For damp eller gas genererer de fra 8 til 25 m/s. Til flydende kølemidler minimumshastigheden er 1,5 m pr. sekund.
Varme passerer gennem væggene på denne enhed Design af et skal-og-rør-apparat
Den største fordel ved en skal-og-rør varmeveksler og hovedårsagen dens popularitet ligger i høj pålidelighed designs. Det inkluderer fordelerkamre, som er udstyret med rør. Et cylindrisk hus, et bundt af rør og et vist antal riste er også tilvejebragt. Hele strukturen er suppleret med dæksler, der er placeret i enderne. Sættet indeholder understøtninger, der giver dig mulighed for at placere enheden i et vandret plan. Der er også et beslag til montering af enheden hvor som helst i rummet.
For at øge varmeudvekslingen mellem kølevæsken anvendes rør, der er dækket med specielle ribber. Hvis opgaven er at reducere varmeoverførslen, så er kroppen dækket af en form for varmeisolerende lag. På denne måde kan du øge produktets akkumulerende egenskaber markant. Der anvendes specielle designs, hvor det ene rør er placeret i det andet.
Der anvendes tyk stålplade (fra 4 mm) til fremstilling af kappen. For at producere riste tages oftest det samme materiale, men dets tykkelse er meget større (fra 2 cm). Hovedelementet er et bundt af rør lavet af et materiale, der har høj varmeledningsevne. Dette bundt er fastgjort på den ene eller begge sider på rørplader.
Fordele og ulemper
Disse enheder har flere fordele, hvilket sikrer tilstrækkelig konkurrenceevne på markedet varmevekslersystemer. De vigtigste fordele ved udstyret:
- Designet giver fremragende modstand mod hydrauliske stød. Lignende systemer har ikke denne egenskab.
- Skal- og rørvarmevekslere er i stand til at fungere under ekstreme forhold eller med produkter, der er ret stærkt forurenede.
- De er meget nemme at bruge. Nem at udføre mekanisk rengøring udstyr, det er planlagt Vedligeholdelse. Udstyret har høj vedligeholdelsesevne.
Denne varmeveksler har både fordele og ulemper På trods af alle fordelene har denne enhed også ulemper. Disse bør overvejes inden køb. Afhængigt af den påtænkte anvendelse kan andre lignende systemer være påkrævet. Ulemper ved enheden:
- Effektiviteten er lavere end for pladeprodukter. Dette skyldes, at skal-og-rør-vekslere har mindre overfladeareal til at overføre varme.
- Den er stor i størrelsen. Det booster det endelige omkostninger samt driftsomkostninger.
- Varmeoverførselskoefficienten afhænger stærkt af, hvor hurtigt midlet bevæger sig.
På trods af alle deres mangler har skal-og-rør-enheder fundet deres niche på varmevekslermarkedet. De forbliver populære og bruges i mange industrier.
Anvendelsesområde
Skal- og rørprodukter bruges som en del af forsyningsnetværk Bolig og kommunale tjenester. De bruges også i varmestationer til at levere varmt vand beboelsesbygninger. Individuelle varmepunkter har visse fordele i forhold til central varme- og vandforsyning: de leverer varme til bygninger og andre objekter meget mere effektivt end et centraliseret varmenetværk.
Varmevekslere af denne type bruges også i olie-, kemi- og gasindustrien. De bruges inden for termisk kraftteknik, hvor kølemidler har høje temperaturoverførselshastigheder. Og det er ikke alle de industrier, hvor sådant udstyr bruges. Det kan findes i reboiler-fordampere eller i luftvarmevekslerkondensatorkølere, destillationskolonner. Det har fundet anvendelse i ølproduktion og fødevareindustrien.
Betjening af enheden
Den rørformede varmeveksler har en høj levetid. For at det kan udføre sin rolle effektivt og tjene i lang tid, er det nødvendigt at udføre planlagt vedligeholdelse rettidigt. Oftest er enheden fyldt med væske, der ikke har gennemgået filtreringsstadierne. Dette fører til gradvis tilstopning af rørene, hvilket forhindrer kølevæsken i at bevæge sig frit gennem hele systemet. Det er nødvendigt at udføre rettidigt og systematisk mekanisk rengøring alle elementer i skal- og rørproduktet. Det er også nødvendigt at vaske komponenterne under højt tryk.
Hvis der er behov for at reparere et rørformet apparat, er det første skridt at udføre diagnostiske foranstaltninger. Dette giver dig mulighed for at opdage de vigtigste problemer. Den mest sårbare del er rørene, som oftest er beskadiget. Diagnostik udføres ved hjælp af hydrauliske test.
Alt termisk energiudvekslingsudstyr er ret lunefuldt. Dette inkluderer skal-og-rør-enheder. Når der foretages indgreb i strukturen til reparationer, skal det tages i betragtning, at dette kan påvirke varmeledningskoefficienten og følgelig varmeudveksling mellem medier. Mange virksomheder og enkeltpersoner køb flere installationer på én gang, så du hurtigt kan oprette forbindelse til en anden enhed.
Det er vigtigt at huske, at der kan opstå visse vanskeligheder ved regulering af udstyr baseret på kondensat. Absolut alle ændringer medfører en stigning eller et fald i varmeoverførslen. Du skal også tage højde for, at ændringen i arealet sker ikke-lineært.
Pladevarmevekslere bruges i varmtvandsforsyning, aircondition, varmesystemer i private hjem og virksomheder, i varmepunkter og netværk som varmeovne, køleskabe eller kondensatorer. Varmevekslere udfører varmeoverførsel mellem forskellige medier, for eksempel damp-væske, damp-gas-væske, væske-væske, gas-gas. Varme overføres fra et varmt medium (kølevæske) til et koldt.
Strukturelt er varmevekslerne en rekuperativ varmeveksler med et system af korrugerede prægede plader, tæt presset mod hinanden.
Standardstørrelserne af varmevekslere er beskrevet i GOST 15518-87 "Pladevarmevekslere. Typer, parametre og hoveddimensioner."
Tekniske parametre for brug af pladevarmevekslere:
- varmevekslerareal 1-800 m2
- arbejdstryk - ikke lavere end 0,002 MPa
- temperatur af arbejdsmedier - -70°С...+200°С
Driftsprincip og design af pladevarmevekslere
Kølevæsken og det opvarmede medium bevæger sig mod hinanden langs plader, der er trukket sammen til en pakke. Pladerne i pakken har samme størrelser. Pladerne er placeret i forhold til hinanden roteret 180°C. Spaltekanaler dannes mellem de bearbejdede pakker med plader placeret på rammen. Væsker bevæger sig gennem disse kanaler. Der er således en veksling af kanaler, gennem hvilke kølevæsken bevæger sig i den ene retning og det opvarmede medium i den anden. Kanalernes tæthed sikres af en gummikonturpakning på hver plade. Pakningen er installeret i fire riller: gennem to riller tilføres/udledes væsker; de to andre huller giver blanding af to væsker med forskellige temperaturer. I tilfælde af et muligt gennembrud af rillerne kommer den utætte væske ud gennem drænrillerne.
Den snoede bevægelse af væsker skaber turbulens i strømme. Intensiteten af varmevekslingen stiger på grund af temperaturforskellen fra modstrømmen af to forskellige væsker. Hydraulisk modstand samtidig ret lavt. Dannelsen af kalk under varmeoverførsel minimeres ved brug af korrosionsbestandige materialer (galvaniseret stål, titanium, aluminium) behandlet ved koldstempling. Pakninger er traditionelt fremstillet af gummibaserede polymerer (naturlige eller syntetiske).
Tegning af pladevarmeveksler
1-fast plade, 2-top guide, 3-bevægelig plade, 4-stativ, 5, 6-plade pakker, 7-bund guide, 8-tie bolte
Typer af pladevarmevekslere
Strukturelt pladevarmevekslere Der er to hovedtyper:
- pladevarmevekslere med pakning
- ikke-adskillelige pladevarmevekslere (loddet, svejset)
De mest almindeligt anvendte er pladevarmevekslere med pakning, hvis design er beskrevet ovenfor.
Pladevarmevekslere kan fremstilles i flere designs: single-pass, double-pass, three-pass.
Flowbevægelse i enkelt-, dobbelt- og tre-pas varmevekslere
Fordele ved pladevarmevekslere
- varmeoverførselsfladen er 99-99,8% af varmevekslerens samlede overfladeareal
- høj varmeoverførselskoefficient
- genbrugelig
- nem installation, pga fastgørelseselementer er placeret på den ene side af varmeveksleren
- mulighed for at ændre bredden og antallet af kanaler for at reducere hydrauliske tab
- muligheden for at øge varmevekslerfladen for at øge varmeoverførslen ved at installere yderligere plader