Ako sa klasifikujú výmenníky tepla?
Podľa spôsobu prenosu tepla ho možno rozdeliť na: výmenník tepla s deliacou stenou, regeneračný výmenník tepla, nepriamy výmenník tepla s kvapalinovým pripojením, priamy kontaktný výmenník tepla a viacnásobný výmenník tepla.
Podľa účelu ho možno rozdeliť na: ohrievač, predhrievač, prehrievač a výparník.
Podľa konštrukcie sa dá rozdeliť na: výmenník tepla s plávajúcou hlavou, výmenník tepla s pevným rúrkovým plechom, výmenník tepla v tvare U, doskový výmenník tepla atď.
Jeden z rozdielov medzi plášťovým a rúrkovým a doskovým výmenníkom tepla: štruktúra
1. Štruktúra plášťa a rúrkového výmenníka tepla:
Plášťový a rúrkový výmenník tepla sa skladá z plášťa, zväzku rúrok na prenos tepla, rúrkového plechu, usmerňovača (prepážky) a rúrkového boxu a ďalších komponentov.Plášť je väčšinou valcový, vo vnútri je zväzok rúrok a dva konce zväzku rúrok sú pripevnené na rúrkovnici.Pri prenose tepla existujú dva druhy horúcej tekutiny a studenej tekutiny, jedna je tekutina vo vnútri rúrky, nazývaná tekutina na strane rúrky;druhá je tekutina mimo trubice, nazývaná tekutina na strane plášťa.
Aby sa zlepšil súčiniteľ prestupu tepla tekutiny mimo rúrky, je v plášti rúrky zvyčajne usporiadaných niekoľko usmerňovačov.Prepážka môže zvýšiť rýchlosť tekutiny na strane plášťa, spôsobiť, že tekutina prejde zväzkom rúrok viackrát podľa špecifikovanej vzdialenosti a zvýšiť turbulenciu tekutiny.
Rúry na výmenu tepla môžu byť na rúrkovnici usporiadané v rovnostranných trojuholníkoch alebo štvorcoch.Usporiadanie rovnostranných trojuholníkov je kompaktné, stupeň turbulencie tekutiny mimo rúrky je vysoký a koeficient prestupu tepla je veľký.Štvorcové usporiadanie uľahčuje čistenie trubice a je vhodné pre kvapaliny náchylné na zanášanie.
1-škrupina;2-rúrkový zväzok;3, 4-konektor;5-hlavový;6-trubková doska: 7-prepážka: 8-odtokové potrubie
Jednosmerný plášťový a rúrkový výmenník tepla
Schéma jednoplášťového dvojrúrkového výmenníka tepla
2. Štruktúra doskového výmenníka tepla:
Odnímateľný doskový výmenník tepla je vyrobený z mnohých lisovaných vlnitých tenkých dosiek v určitých intervaloch, utesnených tesneniami okolo nich a prekrytých rámami a kompresnými skrutkami.Štyri rohové otvory dosiek a rozperiek tvoria rozdeľovače a zberače tekutín.Súčasne sa studená tekutina a horúca tekutina rozumne oddeľujú tak, že sú oddelené na oboch stranách každej dosky.Prúdenie v kanáloch, výmena tepla cez dosky.
Jeden z rozdielov medzi plášťovými a rúrkovými výmenníkmi tepla a doskovými výmenníkmi tepla: klasifikácia
1. Klasifikácia plášťových a rúrkových výmenníkov tepla:
(1) Rúrkovnica pevného rúrkovnicového výmenníka tepla je integrovaná so zväzkami rúrok na oboch koncoch rúrkového plášťa.Keď je teplotný rozdiel mierne veľký a tlak na strane plášťa nie je príliš vysoký, môže byť na plášť nainštalovaný elastický kompenzačný krúžok, aby sa znížilo tepelné namáhanie.
(2) Rúrková doska na jednom konci zväzku rúrok výmenníka tepla s plávajúcou hlavou sa môže voľne vznášať, úplne eliminuje tepelné namáhanie a celý zväzok rúrok možno vytiahnuť z plášťa, čo je vhodné na mechanické čistenie a údržbu.Výmenníky tepla s plávajúcou hlavou sú široko používané, ale ich štruktúra je komplikovaná a náklady sú vysoké.
(3) Každá rúrka rúrkového výmenníka tepla v tvare U je ohnutá do tvaru U a oba konce sú pripevnené na rovnakej rúrkovnici v hornej a dolnej časti.Pomocou prepážky rúrkového boxu je rozdelená na dve komory: vstupnú a výstupnú.Výmenník tepla úplne eliminuje tepelné namáhanie a jeho konštrukcia je jednoduchšia ako u typu s plávajúcou hlavou, ale strana rúrky sa nedá ľahko čistiť
(4) Výmenník tepla s vírivým prúdom s horúcim filmom využíva najnovšiu technológiu výmeny tepla s horúcim filmom s vírivým prúdom a zlepšuje efekt výmeny tepla zmenou stavu pohybu tekutiny.Keď médium prejde povrchom vírivej trubice, bude mať na povrchu vírivej trubice silné odieranie, čím sa zlepší účinnosť prenosu tepla až do 10 000 W/m2.Konštrukcia má zároveň funkcie odolnosti proti korózii, odolnosti voči vysokej teplote, odolnosti voči vysokému tlaku a proti tvorbe vodného kameňa.
2. Klasifikácia doskových výmenníkov tepla:
(1) Podľa veľkosti teplovýmennej plochy na jednotku priestoru je doskový výmenník tepla kompaktný výmenník tepla, najmä v porovnaní s plášťovým a rúrkovým výmenníkom tepla.Tradičné plášťové a rúrkové výmenníky tepla zaberajú veľkú plochu.
(2) Podľa použitia procesu existujú rôzne názvy: doskový ohrievač, doskový chladič, doskový kondenzátor, doskový predhrievač.
(3) Podľa kombinácie procesov sa dá rozdeliť na jednosmerný doskový výmenník tepla a viacsmerný doskový výmenník tepla.
(4) Podľa smeru prúdenia dvoch médií sa dá rozdeliť na paralelný doskový výmenník tepla, protiprúdový doskový výmenník tepla a doskový výmenník tepla s priečnym prietokom.Posledné dva sa používajú častejšie.
(5) Podľa veľkosti medzery bežca sa dá rozdeliť na konvenčný výmenník tepla s medzerou a výmenník tepla so širokou medzerou.
(6) Podľa stavu opotrebovania zvlnenia má doskový výmenník tepla podrobnejšie rozdiely, ktoré sa nebudú opakovať.Pozrite si prosím: vlnitý tvar doskového výmenníka tepla.
(7) Podľa toho, či ide o kompletnú sadu produktov, možno ho rozdeliť na jednodoskový výmenník tepla a doskový výmenník tepla.
Doskový výmenník tepla
Jeden z rozdielov medzi plášťovými a rúrkovými a doskovými výmenníkmi tepla: Vlastnosti
1. Vlastnosti plášťového a rúrkového výmenníka tepla:
(1) Vysoká účinnosť a úspora energie, koeficient prestupu tepla výmenníka tepla je 6000-8000W/(m2·k).
(2) Celá výroba z nehrdzavejúcej ocele, dlhá životnosť, až 20 rokov.
(3) Zmena laminárneho prúdenia na turbulentné prúdenie zlepšuje účinnosť prenosu tepla a znižuje tepelný odpor.
(4) Rýchly prenos tepla, odolnosť voči vysokej teplote (400 stupňov Celzia), odolnosť voči vysokému tlaku (2,5 MPa).
(5) Kompaktná konštrukcia, malé rozmery, nízka hmotnosť, jednoduchá inštalácia, úspora investícií do občianskej výstavby.
(6) Dizajn je flexibilný, špecifikácie sú úplné, praktickosť je silná a peniaze sú ušetrené.
(7) Má široký rozsah podmienok použitia a je vhodný pre tlak, teplotný rozsah a tepelnú výmenu rôznych médií.
(8) Nízke náklady na údržbu, jednoduchá obsluha, dlhý čistiaci cyklus a pohodlné čistenie.
(9) Prijať technológiu nano-tepelného filmu, ktorá môže výrazne zlepšiť koeficient prenosu tepla.
(10) Široko používané v tepelnej energetike, priemysle a baníctve, petrochémii, mestskom ústrednom kúrení, potravinárstve a medicíne, energetickej elektronike, strojárstve a ľahkom priemysle a iných oblastiach.
(11) Medená rúrka s chladiacimi rebrami navinutými na vonkajšom povrchu rúrky na prenos tepla má vysokú tepelnú vodivosť a veľkú plochu prenosu tepla.
(12) Vodiaca doska vedie kvapalinu na strane plášťa tak, aby nepretržite prúdila prerušovanou čiarou vo výmenníku tepla.Vzdialenosť medzi vodiacimi doskami sa dá nastaviť pre optimálny prietok.Štruktúra je pevná a môže spĺňať prenos tepla tekutiny na strane plášťa s veľkým prietokom alebo dokonca super veľkým prietokom a vysokou frekvenciou pulzácií.
2. Vlastnosti doskového výmenníka tepla:
(1) Vysoký koeficient prestupu tepla
Pretože rôzne vlnité dosky sú obrátené, vytvárajú sa zložité kanály, takže tekutina medzi vlnitými doskami prúdi v trojrozmernom vírivom prúde a turbulentný prúd môže byť generovaný pri nízkom Reynoldsovom čísle (všeobecne Re=50-200), takže prestup tepla Koeficient je relatívne vysoký a vo všeobecnosti sa predpokladá, že červená farba je 3-5 krát väčšia ako v prípade rúrkového typu.
(2) Logaritmický priemerný teplotný rozdiel je veľký a teplotný rozdiel na konci je malý
V plášťovom a rúrkovom výmenníku tepla existujú dva prúdy tekutiny na strane rúrky a na strane rúrky.Vo všeobecnosti sú krížové a majú malý korekčný faktor logaritmického stredného teplotného rozdielu.Väčšina doskových výmenníkov tepla má paralelný alebo protiprúdový tok a korekčný faktor je vo všeobecnosti okolo 0,95.Okrem toho je prúd horúcej a studenej tekutiny v doskovom výmenníku tepla paralelný s prúdením horúcej a studenej tekutiny vo výmenníku tepla.
Horúci povrch a žiadny obtok spôsobujú, že teplotný rozdiel na konci doskového výmenníka tepla je malý a prenos tepla do vody môže byť menší ako 1 °C, zatiaľ čo plášťový a rúrkový výmenník tepla je vo všeobecnosti 5 °C.
(3) Malé rozmery
Doskový výmenník tepla má kompaktnú štruktúru a plocha prenosu tepla na jednotku objemu je 2-5 krát väčšia ako u rúrkového výmenníka tepla.Na rozdiel od rúrkového výmenníka tepla nevyžaduje miesto údržby na extrakciu zväzku rúrok.Preto, aby sa dosiahla rovnaká kapacita prenosu tepla, podlahová plocha doskového výmenníka tepla je približne 1/5-1/8 plochy plášťového a rúrkového výmenníka tepla.
(4) Je ľahké zmeniť oblasť výmeny tepla alebo kombináciu procesov
Pokiaľ sa pridá alebo odoberie niekoľko dosiek, možno dosiahnuť účel zvýšenia alebo zmenšenia plochy prenosu tepla.Zmenou usporiadania dosiek alebo výmenou viacerých typov dosiek je možné realizovať požadovanú kombináciu procesov a oblasť výmeny tepla plášťa a rúrkového výmenníka tepla sa môže prispôsobiť novým podmienkam výmeny tepla.Zväčšiť plochu prenosu tepla plášťového a rúrkového výmenníka tepla je takmer nemožné.
(5) nízka hmotnosť
Hrúbka dosky doskového výmenníka tepla je len 0,4-0,8 mm a hrúbka rúrky rúrkového výmenníka tepla je 2,0-2,5 mm.Plášťové a rúrkové výmenníky tepla sú oveľa ťažšie ako rámy doskových výmenníkov tepla.Doskové výmenníky tepla vo všeobecnosti predstavujú len asi 1/5 hmotnosti plášťa a rúrky.
(6) Nízka cena
Materiál doskového výmenníka tepla je rovnaký, plocha výmeny tepla je rovnaká a cena je o 40% ~ 60% nižšia ako cena plášťového a rúrkového výmenníka tepla.
(7) Jednoduchá príprava
Doska na prenos tepla doskového výmenníka tepla bola vyrazená a spracovaná, čo má vysoký stupeň štandardizácie a môže byť sériovo vyrábané.Plášťové a rúrkové výmenníky tepla sú zvyčajne ručne vyrábané.
(8) Jednoduché čistenie
Pokiaľ sú uvoľnené prítlačné skrutky rámového doskového výmenníka tepla, zväzok rúrok doskového výmenníka tepla je možné uvoľniť a doskový výmenník tepla je možné vybrať na mechanické čistenie.To je veľmi výhodné pre proces výmeny tepla zariadení, ktoré je potrebné často čistiť.
(9) Malé tepelné straty
V doskovom výmenníku tepla je atmosfére vystavená iba plášťová doska teplovýmennej dosky, tepelné straty sú zanedbateľné a nie sú potrebné žiadne izolačné opatrenia.
