Hoe worden warmtewisselaars geclassificeerd?
Volgens de warmteoverdrachtmethode kan deze worden onderverdeeld in: scheidingswandwarmtewisselaar, regeneratieve warmtewisselaar, indirecte warmtewisselaar met vloeistofaansluiting, direct contactwarmtewisselaar en meervoudige warmtewisselaar.
Afhankelijk van het doel kan het worden onderverdeeld in: verwarming, voorverwarmer, oververhitter en verdamper.
Volgens de structuur kan deze worden onderverdeeld in: warmtewisselaar met zwevende kop, vaste buisplaatwarmtewisselaar, U-vormige buisplaatwarmtewisselaar, platenwarmtewisselaar, enz.
Een van de verschillen tussen shell-and-tube- en platenwarmtewisselaars: structuur
1. Shell-en-buis-warmtewisselaarstructuur:
De schaal- en buiswarmtewisselaar bestaat uit een schaal, een bundel warmteoverdrachtsbuizen, een buisplaat, een schot (schot) en een buisdoos en andere componenten.De schaal is grotendeels cilindrisch, met een buizenbundel erin, en de twee uiteinden van de buizenbundel zijn op de buizenplaat bevestigd.Er zijn twee soorten hete vloeistof en koude vloeistof bij warmteoverdracht, de ene is de vloeistof in de buis, de zogenaamde buiszijdevloeistof;de andere is de vloeistof buiten de buis, de zogenaamde schaalzijdevloeistof.
Om de warmteoverdrachtscoëfficiënt van de vloeistof buiten de buis te verbeteren, worden doorgaans meerdere schotten in de buismantel aangebracht.Het schot kan de snelheid van de vloeistof aan de schaalzijde verhogen, de vloeistof meerdere keren door de buizenbundel laten passeren volgens de gespecificeerde afstand, en de turbulentie van de vloeistof vergroten.
De warmtewisselingsbuizen kunnen in gelijkzijdige driehoeken of vierkanten op de buizenplaat worden aangebracht.De opstelling van gelijkzijdige driehoeken is compact, de mate van turbulentie van de vloeistof buiten de buis is hoog en de warmteoverdrachtscoëfficiënt is groot.De vierkante opstelling vergemakkelijkt het reinigen van de buis en is geschikt voor vloeistoffen die gevoelig zijn voor vervuiling.
1 schaal;Bundel met 2 buizen;3, 4-aansluiting;5-koppig;Plaat met 6 buizen: 7 schotten: 8 afvoerbuizen
Eenwegshell-en-buis-warmtewisselaar
Schematisch diagram van een warmtewisselaar met enkele schaal en dubbele buizen
2. Structuur van de platenwarmtewisselaar:
De afneembare platenwarmtewisselaar is gemaakt van een groot aantal gestampte dunne golfplaten op bepaalde afstanden, afgedicht door pakkingen eromheen, en overlapt met frames en compressieschroeven.De vier hoekgaten van de platen en afstandhouders vormen de vloeistofverdelers en -collectoren.Tegelijkertijd worden koude vloeistof en warme vloeistof redelijk gescheiden, zodat ze aan beide zijden van elke plaat worden gescheiden.Stroming in kanalen, warmte-uitwisseling door platen.
Eén van de verschillen tussen shell-and-tube-warmtewisselaars en platenwarmtewisselaars: classificatie
1. Classificatie van shell-and-tube-warmtewisselaars:
(1) De pijpenplaat van de vaste pijpenwarmtewisselaar is geïntegreerd met de pijpenbundels aan beide uiteinden van de pijpenmantel.Wanneer het temperatuurverschil enigszins groot is en de druk aan de zijkant van de schaal niet te hoog is, kan een elastische compensatiering op de schaal worden geïnstalleerd om de thermische spanning te verminderen.
(2) De buisplaat aan het ene uiteinde van de buizenbundel van de warmtewisselaar met zwevende kop kan vrij zweven, waardoor thermische spanning volledig wordt geëlimineerd, en de hele buizenbundel kan uit de schaal worden getrokken, wat handig is voor mechanische reiniging en onderhoud.Warmtewisselaars met zwevende kop worden veel gebruikt, maar hun structuur is ingewikkeld en de kosten zijn hoog.
(3) Elke buis van de U-vormige buiswarmtewisselaar is in een U-vorm gebogen en beide uiteinden zijn in de bovenste en onderste gebieden op dezelfde buisplaat bevestigd.Met behulp van de buisdoospartitie is deze verdeeld in twee kamers: inlaat en uitlaat.De warmtewisselaar elimineert thermische spanning volledig en de structuur is eenvoudiger dan die van het type met zwevende kop, maar de buiszijde is niet gemakkelijk schoon te maken
(4) De wervelstroom-hete-film-warmtewisselaar maakt gebruik van de nieuwste wervelstroom-hete-film-warmte-uitwisselingstechnologie en verbetert het warmte-uitwisselingseffect door de vloeistofbewegingstoestand te veranderen.Wanneer het medium door het oppervlak van de vortexbuis gaat, zal het een sterke schuurlaag op het oppervlak van de vortexbuis veroorzaken, waardoor de efficiëntie van de warmteoverdracht wordt verbeterd, tot 10.000 W/m2.Tegelijkertijd heeft de structuur de functies van corrosieweerstand, hoge temperatuurbestendigheid, hoge drukweerstand en anti-aanslag.
2. Classificatie van platenwarmtewisselaars:
(1) Afhankelijk van de grootte van het warmtewisselingsoppervlak per ruimte-eenheid is de platenwarmtewisselaar een compacte warmtewisselaar, voornamelijk vergeleken met de pijpenbundelwarmtewisselaar.Traditionele shell-and-tube-warmtewisselaars nemen een groot oppervlak in beslag.
(2) Afhankelijk van het gebruik van het proces zijn er verschillende namen: platenverwarmer, platenkoeler, platencondensor, platenvoorverwarmer.
(3) Volgens de procescombinatie kan deze worden onderverdeeld in een unidirectionele platenwarmtewisselaar en een multidirectionele platenwarmtewisselaar.
(4) Afhankelijk van de stroomrichting van de twee media, kan deze worden verdeeld in een parallelle platenwarmtewisselaar, een tegenstroomplatenwarmtewisselaar en een kruisstroomplatenwarmtewisselaar.De laatste twee worden vaker gebruikt.
(5) Afhankelijk van de spleetgrootte van de runner, kan deze worden verdeeld in een conventionele platenwarmtewisselaar met spleet en een platenwarmtewisselaar met brede spleet.
(6) Afhankelijk van de slijtageconditie van de golf heeft de platenwarmtewisselaar meer gedetailleerde verschillen, die niet zullen worden herhaald.Zie: gegolfde vorm van platenwarmtewisselaar.
(7) Afhankelijk van de vraag of het een complete set producten is, kan deze worden onderverdeeld in een enkele platenwarmtewisselaar en een platenwarmtewisselaareenheid.
Platenwarmtewisselaar
Een van de verschillen tussen shell-and-tube- en platenwarmtewisselaars: kenmerken
1. Kenmerken van shell-and-tube-warmtewisselaar:
(1) Hoog rendement en energiebesparing, de warmteoverdrachtscoëfficiënt van de warmtewisselaar bedraagt 6000-8000W/(m2·k).
(2) Alle roestvrijstalen productie, lange levensduur, tot 20 jaar.
(3) Het veranderen van laminaire stroming naar turbulente stroming verbetert de efficiëntie van de warmteoverdracht en vermindert de thermische weerstand.
(4) Snelle warmteoverdracht, hoge temperatuurbestendigheid (400 graden Celsius), hoge drukweerstand (2,5 MPa).
(5) Compacte structuur, kleine voetafdruk, lichtgewicht, eenvoudige installatie, waardoor investeringen in de civiele bouw worden bespaard.
(6) Het ontwerp is flexibel, de specificaties zijn compleet, de uitvoerbaarheid is sterk en er wordt geld bespaard.
(7) Het heeft een breed scala aan toepassingsomstandigheden en is geschikt voor druk, temperatuurbereik en warmte-uitwisseling van verschillende media.
(8) Lage onderhoudskosten, eenvoudige bediening, lange reinigingscyclus en gemakkelijke reiniging.
(9) Gebruik nano-thermische filmtechnologie, die de warmteoverdrachtscoëfficiënt aanzienlijk kan verbeteren.
(10) Op grote schaal gebruikt in thermische energie, industrie en mijnbouw, petrochemie, stedelijke centrale verwarming, voedsel en medicijnen, energie-elektronica, machines en lichte industrie en andere gebieden.
(11) De koperen buis met koelvinnen die op het buitenoppervlak van de warmteoverdrachtsbuis zijn gerold, heeft een hoge thermische geleidbaarheid en een groot warmteoverdrachtsoppervlak.
(12) De geleideplaat geleidt de vloeistof aan de schaalzijde zodat deze continu in de onderbroken lijn in de warmtewisselaar stroomt.Voor een optimale doorstroming kan de afstand tussen de geleideplaten worden aangepast.De structuur is stevig en kan de warmteoverdracht van vloeistof aan de schaalzijde aan met een groot debiet of zelfs een supergroot debiet en een hoge pulsatiefrequentie.
2. Kenmerken van platenwarmtewisselaar:
(1) Hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt
Omdat verschillende golfplaten worden omgekeerd, worden complexe kanalen gevormd, zodat de vloeistof tussen de golfplaten in een driedimensionale wervelende stroming stroomt en er turbulente stroming kan worden gegenereerd bij een laag Reynoldsgetal (doorgaans Re=50-200), dus warmteoverdracht De coëfficiënt is relatief hoog en algemeen wordt aangenomen dat de rode kleur 3-5 keer zo groot is als die van het shell-and-tube-type.
(2) Het logaritmische gemiddelde temperatuurverschil is groot en het temperatuurverschil aan het einde is klein
In een shell-and-tube-warmtewisselaar zijn er respectievelijk twee vloeistofstromen aan de buiszijde en de buiszijde.Over het algemeen zijn ze cross-flow en hebben ze een kleine logaritmische correctiefactor voor het gemiddelde temperatuurverschil.De meeste platenwarmtewisselaars hebben een parallelle of tegenstroomstroom en de correctiefactor ligt doorgaans rond de 0,95.Bovendien is de stroom warme en koude vloeistof in de platenwarmtewisselaar parallel aan de stroom van de warme en koude vloeistof in de warmtewisselaar.
Het hete oppervlak en het ontbreken van een bypass maken het temperatuurverschil aan het uiteinde van de platenwarmtewisselaar klein, en de warmteoverdracht naar water kan minder dan 1 °C bedragen, terwijl de warmtewisselaar met pijpenbundels doorgaans 5 °C bedraagt.
(3) Kleine voetafdruk
De platenwarmtewisselaar heeft een compacte structuur en het warmteoverdrachtsoppervlak per volume-eenheid is 2-5 maal dat van de pijpenbundelwarmtewisselaar.In tegenstelling tot de shell-and-tube-warmtewisselaar heeft deze geen onderhoudslocatie nodig voor het uittrekken van de buizenbundel.Om dezelfde warmteoverdrachtscapaciteit te bereiken, bedraagt het vloeroppervlak van de platenwarmtewisselaar daarom ongeveer 1/5-1/8 van dat van de pijpenbundelwarmtewisselaar.
(4) Het is gemakkelijk om het warmtewisselingsgebied of de procescombinatie te wijzigen
Zolang er maar een paar platen worden toegevoegd of verwijderd, kan het doel van het vergroten of verkleinen van het warmteoverdrachtsoppervlak worden bereikt.Door de plaatindeling te wijzigen of meerdere plaattypen te vervangen, kan de vereiste procescombinatie worden gerealiseerd en kan het warmtewisselingsgebied van de shell-and-tube-warmtewisselaar worden aangepast aan de nieuwe warmtewisselingsomstandigheden.Het is vrijwel onmogelijk om het warmteoverdrachtsoppervlak van een shell-and-tube-warmtewisselaar te vergroten.
(5) licht van gewicht
De plaatdikte van de platenwarmtewisselaar bedraagt slechts 0,4-0,8 mm en de buisdikte van de shell-and-tube-warmtewisselaar is 2,0-2,5 mm.Shell-and-tube-warmtewisselaars zijn veel zwaarder dan platenwarmtewisselaarframes.Platenwarmtewisselaars nemen doorgaans slechts ongeveer 1/5 van het gewicht van de schaal en buis voor hun rekening.
(6) Lage prijs
Het materiaal van de platenwarmtewisselaar is hetzelfde, het warmtewisselingsoppervlak is hetzelfde en de prijs is 40% ~ 60% lager dan die van de shell-and-tube-warmtewisselaar.
(7) Gemakkelijk te maken
De warmteoverdrachtsplaat van de platenwarmtewisselaar is gestempeld en verwerkt, wat een hoge mate van standaardisatie heeft en in massa kan worden geproduceerd.Shell-and-tube-warmtewisselaars zijn meestal handgemaakt.
(8) Gemakkelijk schoon te maken
Zolang de drukbouten van de frameplatenwarmtewisselaar zijn losgedraaid, kan de buizenbundel van de platenwarmtewisselaar worden losgemaakt en kan de platenwarmtewisselaar worden verwijderd voor mechanische reiniging.Dit is erg handig voor het warmtewisselingsproces van apparatuur die regelmatig moet worden gereinigd.
(9) Klein warmteverlies
In de platenwarmtewisselaar wordt alleen de schaalplaat van de warmtewisselaarplaat blootgesteld aan de atmosfeer, het warmteverlies is verwaarloosbaar en er zijn geen isolatiemaatregelen vereist.
