Paano inuri ang mga heat exchanger?
Ayon sa paraan ng paglipat ng init, maaari itong nahahati sa: partition wall heat exchanger, regenerative heat exchanger, fluid connection indirect heat exchanger, direct contact heat exchanger, at maramihang heat exchanger.
Ayon sa layunin, maaari itong nahahati sa: heater, preheater, superheater at evaporator.
Ayon sa istraktura, maaari itong nahahati sa: floating head heat exchanger, fixed tube-sheet heat exchanger, U-shaped tube-sheet heat exchanger, plate heat exchanger, atbp.
Isa sa mga pagkakaiba sa pagitan ng shell at tube at plate heat exchangers: istraktura
1. Istraktura ng shell at tube heat exchanger:
Ang shell at tube heat exchanger ay binubuo ng shell, heat transfer tube bundle, tube sheet, baffle (baffle) at tube box at iba pang mga bahagi.Ang shell ay halos cylindrical, na may tube bundle sa loob, at ang dalawang dulo ng tube bundle ay naayos sa tube sheet.Mayroong dalawang uri ng mainit na likido at malamig na likido sa paglipat ng init, ang isa ay ang likido sa loob ng tubo, na tinatawag na tubo sa gilid ng likido;ang isa pa ay ang likido sa labas ng tubo, na tinatawag na shell side fluid.
Upang mapabuti ang koepisyent ng paglipat ng init ng likido sa labas ng tubo, kadalasang nakaayos ang ilang mga baffle sa shell ng tubo.Maaaring pataasin ng baffle ang bilis ng fluid sa gilid ng shell, gawin ang fluid na dumaan sa tube bundle nang maraming beses ayon sa tinukoy na distansya, at pataasin ang turbulence ng fluid.
Ang mga heat exchange tubes ay maaaring isaayos sa equilateral triangles o squares sa tube sheet.Ang pag-aayos ng equilateral triangles ay compact, ang antas ng turbulence ng fluid sa labas ng tubo ay mataas, at ang heat transfer coefficient ay malaki.Ang parisukat na kaayusan ay nagpapadali sa paglilinis sa labas ng tubo at angkop para sa mga likidong madaling kapitan ng fouling.
1-shell;2-tube na bundle;3, 4-konektor;5-ulo;6-tube plate: 7-baffle: 8-drain pipe
One-way na shell at tube heat exchanger
Schematic diagram ng isang single-shell double-tube heat exchanger
2. Istraktura ng plate heat exchanger:
Ang nababakas na plate heat exchanger ay gawa sa maraming naselyohang corrugated thin plates sa ilang partikular na pagitan, na tinatakan ng mga gasket sa paligid ng mga ito, at na-overlapped ng mga frame at compression screws.Ang apat na sulok na butas ng mga plato at spacer ay bumubuo ng mga fluid distributor at collectors.Kasabay nito, ang malamig na likido at mainit na likido ay makatwirang pinaghihiwalay upang sila ay magkahiwalay sa magkabilang panig ng bawat plato.Daloy sa mga channel, pagpapalitan ng init sa pamamagitan ng mga plato.
Isa sa mga pagkakaiba sa pagitan ng shell at tube heat exchangers at plate heat exchangers: pag-uuri
1. Pag-uuri ng mga shell at tube heat exchanger:
(1) Ang tube sheet ng fixed tube sheet heat exchanger ay isinama sa mga tube bundle sa magkabilang dulo ng tube shell.Kapag ang pagkakaiba ng temperatura ay bahagyang malaki at ang presyon sa gilid ng shell ay hindi masyadong mataas, ang isang elastic compensating ring ay maaaring i-install sa shell upang mabawasan ang thermal stress.
(2) Ang tube plate sa isang dulo ng tube bundle ng floating head heat exchanger ay maaaring malayang lumutang, ganap na inaalis ang thermal stress, at ang buong tube bundle ay maaaring bunutin mula sa shell, na maginhawa para sa mekanikal na paglilinis at pagpapanatili.Ang mga floating head heat exchanger ay malawakang ginagamit, ngunit ang kanilang istraktura ay kumplikado at ang gastos ay mataas.
(3) Bawat tubo ng U-shaped tube heat exchanger ay nakabaluktot sa hugis U, at ang magkabilang dulo ay nakadikit sa parehong tube sheet sa itaas at ibabang bahagi.Sa tulong ng partition ng tube box, nahahati ito sa dalawang silid: pumapasok at labasan.Ang heat exchanger ay ganap na nag-aalis ng thermal stress, at ang istraktura nito ay mas simple kaysa sa uri ng lumulutang na ulo, ngunit ang gilid ng tubo ay hindi madaling linisin.
(4) Ang eddy current hot film heat exchanger ay gumagamit ng pinakabagong eddy current hot film heat exchange na teknolohiya, at pinapabuti ang epekto ng pagpapalitan ng init sa pamamagitan ng pagbabago ng fluid motion state.Kapag ang daluyan ay dumaan sa ibabaw ng vortex tube, magkakaroon ito ng malakas na scour sa ibabaw ng vortex tube, at sa gayon ay mapapabuti ang heat transfer efficiency, hanggang sa 10000 W/m2.Kasabay nito, ang istraktura ay may mga function ng corrosion resistance, mataas na temperatura paglaban, mataas na presyon ng paglaban at anti-scaling.
2. Pag-uuri ng mga plate heat exchanger:
(1) Ayon sa laki ng lugar ng pagpapalitan ng init sa bawat yunit ng espasyo, ang plate heat exchanger ay isang compact heat exchanger, higit sa lahat kumpara sa shell at tube heat exchanger.Ang mga tradisyunal na shell at tube heat exchanger ay sumasakop sa isang malaking lugar.
(2) Ayon sa paggamit ng proseso, mayroong iba't ibang mga pangalan: plate heater, plate cooler, plate condenser, plate preheater.
(3) Ayon sa kumbinasyon ng proseso, maaari itong nahahati sa unidirectional plate heat exchanger at multi-directional plate heat exchanger.
(4) Ayon sa direksyon ng daloy ng dalawang media, maaari itong nahahati sa parallel plate heat exchanger, counter flow plate heat exchanger at cross flow plate heat exchanger.Ang huling dalawa ay mas karaniwang ginagamit.
(5) Ayon sa laki ng gap ng runner, maaari itong nahahati sa conventional gap plate heat exchanger at wide gap plate heat exchanger.
(6) Ayon sa kondisyon ng pagsusuot ng corrugation, ang plate heat exchanger ay may mas detalyadong pagkakaiba, na hindi na mauulit.Mangyaring sumangguni sa: corrugated form ng plate heat exchanger.
(7) Ayon sa kung ito ay isang kumpletong hanay ng mga produkto, maaari itong nahahati sa solong plate heat exchanger at plate heat exchanger unit.
Plate-fin heat exchanger
Isa sa mga pagkakaiba sa pagitan ng shell at tube at plate heat exchangers: Mga Tampok
1. Mga tampok ng shell at tube heat exchanger:
(1) Mataas na kahusayan at pagtitipid ng enerhiya, ang heat transfer coefficient ng heat exchanger ay 6000-8000W/(m2·k).
(2) Lahat ng produksyon ng hindi kinakalawang na asero, mahabang buhay ng serbisyo, hanggang 20 taon.
(3) Ang pagpapalit ng laminar flow sa magulong daloy ay nagpapabuti sa kahusayan ng paglipat ng init at binabawasan ang thermal resistance.
(4) Mabilis na paglipat ng init, paglaban sa mataas na temperatura (400 degrees Celsius), paglaban sa mataas na presyon (2.5 MPa).
(5) Compact na istraktura, maliit na bakas ng paa, magaan ang timbang, madaling pag-install, nagse-save ng pamumuhunan sa pagtatayo ng sibil.
(6) Ang disenyo ay nababaluktot, ang mga detalye ay kumpleto, ang pagiging praktikal ay malakas, at ang pera ay nai-save.
(7) Ito ay may malawak na hanay ng mga kondisyon ng aplikasyon at angkop para sa presyon, hanay ng temperatura at pagpapalitan ng init ng iba't ibang media.
(8) Mababang gastos sa pagpapanatili, simpleng operasyon, mahabang siklo ng paglilinis at maginhawang paglilinis.
(9) Mag-adopt ng nano-thermal film technology, na maaaring makabuluhang mapabuti ang heat transfer coefficient.
(10) Malawakang ginagamit sa thermal power, industriyal at pagmimina, petrochemical, urban central heating, pagkain at gamot, energy electronics, makinarya at magaan na industriya at iba pang larangan.
(11) Ang copper tube na may mga cooling fins na pinagsama sa panlabas na ibabaw ng heat transfer tube ay may mataas na thermal conductivity at malaking heat transfer area.
(12) Ang guide plate ay gumagabay sa shell-side fluid upang patuloy na dumaloy sa putol na linya sa heat exchanger.Ang distansya sa pagitan ng mga plate ng gabay ay maaaring iakma para sa pinakamainam na daloy.Ang istraktura ay matatag, at maaari nitong matugunan ang paglipat ng init ng shell-side fluid na may malaking rate ng daloy o kahit na napakalaking rate ng daloy at mataas na dalas ng pulsation.
2. Mga tampok ng plate heat exchanger:
(1) Mataas na heat transfer coefficient
Dahil ang iba't ibang mga corrugated plate ay nababaligtad, ang mga kumplikadong channel ay nabuo, upang ang likido sa pagitan ng mga corrugated na plato ay dumadaloy sa isang three-dimensional na swirling flow, at ang magulong daloy ay maaaring mabuo sa isang mababang Reynolds number (karaniwan ay Re=50-200), kaya paglipat ng init Ang koepisyent ay medyo mataas, at karaniwang itinuturing na ang pulang kulay ay 3-5 beses kaysa sa uri ng shell-and-tube.
(2) Ang logarithmic average na pagkakaiba sa temperatura ay malaki, at ang pagkakaiba sa temperatura sa dulo ay maliit
Sa isang shell at tube heat exchanger, mayroong dalawang daloy ng likido sa gilid ng tubo at sa gilid ng tubo ayon sa pagkakabanggit.Sa pangkalahatan, ang mga ito ay cross-flow at may maliit na logarithmic mean temperature difference correction factor.Karamihan sa mga plate heat exchanger ay parallel o countercurrent flow, at ang correction factor ay karaniwang nasa 0.95.Bilang karagdagan, ang daloy ng mainit at malamig na likido sa plate heat exchanger ay parallel sa daloy ng mainit at malamig na likido sa heat exchanger.
Ang mainit na ibabaw at walang bypass ay ginagawang maliit ang pagkakaiba ng temperatura sa dulo ng plate heat exchanger, at ang paglipat ng init sa tubig ay maaaring mas mababa sa 1°C, habang ang shell at tube heat exchanger ay karaniwang 5°C.
(3) Maliit na bakas ng paa
Ang plate heat exchanger ay may compact na istraktura, at ang heat transfer area bawat unit volume ay 2-5 beses kaysa sa shell-and-tube heat exchanger.Hindi tulad ng shell-and-tube heat exchanger, hindi ito nangangailangan ng lokasyon ng pagpapanatili para sa pagkuha ng tube bundle.Samakatuwid, upang makamit ang parehong kapasidad ng paglipat ng init, ang lawak ng sahig ng plate heat exchanger ay humigit-kumulang 1/5-1/8 ng shell at tube heat exchanger.
(4) Madaling baguhin ang lugar ng pagpapalitan ng init o kumbinasyon ng proseso
Hangga't ang ilang mga plato ay idinagdag o inalis, ang layunin ng pagtaas o pagbabawas ng lugar ng paglipat ng init ay maaaring makamit.Sa pamamagitan ng pagpapalit ng layout ng plato o pagpapalit ng maraming uri ng plato, maaaring maisakatuparan ang kinakailangang kumbinasyon ng proseso, at ang lugar ng pagpapalitan ng init ng shell at tube heat exchanger ay maaaring iakma sa mga bagong kondisyon ng pagpapalitan ng init.Halos imposible na madagdagan ang lugar ng paglipat ng init ng isang shell at tube heat exchanger.
(5) magaan ang timbang
Ang kapal ng plate ng plate heat exchanger ay 0.4-0.8 mm lamang, at ang kapal ng tubo ng shell-and-tube heat exchanger ay 2.0-2.5 mm.Ang mga shell at tube heat exchanger ay mas mabigat kaysa sa plate heat exchanger frame.Sa pangkalahatan, ang mga plate heat exchanger ay halos 1/5 ng bigat ng shell at tube.
(6) Mababang presyo
Ang materyal ng plate heat exchanger ay pareho, ang heat exchange area ay pareho, at ang presyo ay 40%~60% na mas mababa kaysa sa shell at tube heat exchanger.
(7) Madaling gawin
Ang heat transfer plate ng plate heat exchanger ay naselyohan at naproseso, na may mataas na antas ng standardisasyon at maaaring mass-produce.Ang mga shell at tube heat exchanger ay kadalasang gawa sa kamay.
(8) Madaling linisin
Hangga't ang mga pressure bolts ng frame plate heat exchanger ay maluwag, ang tube bundle ng plate heat exchanger ay maaaring maluwag, at ang plate heat exchanger ay maaaring alisin para sa mekanikal na paglilinis.Ito ay napaka-maginhawa para sa proseso ng pagpapalitan ng init ng mga kagamitan na kailangang linisin nang madalas.
(9) Maliit na pagkawala ng init
Sa plate heat exchanger, tanging ang shell plate ng heat exchange plate ang nakalantad sa atmospera, ang pagkawala ng init ay bale-wala, at walang kinakailangang mga hakbang sa pagkakabukod.
