Hvað eru varmaskipti?

Hugtakið „varmaskipti“ er notað til að lýsa tæki sem auðveldar flutning varma frá einum vökva til annars án þess að blanda þessu tvennu saman. Það samanstendur af tveimur aðskildum rásum eða leiðum, annarri fyrir heita vökvann og einn fyrir kaldan vökvann, sem haldast aðskildar á meðan hitaskipti eru. Meginhlutverk varmaskipta er að auka orkunýtingu með því að nýta úrgangshita, varðveita auðlindir og draga úr rekstrarkostnaði.

Algengar tegundir varmaskipta
Skel og rör varmaskiptar:Þetta eru algengustu tegundir varmaskipta sem notaðar eru í loftræstikerfi í atvinnuskyni. Þau samanstanda af röð af rörum sem eru lokaðar í skel. Heiti vökvinn rennur í gegnum rörin á meðan kaldur vökvinn dreifir rörunum innan skeljarnar, sem gerir skilvirka hitaskipti.

Plötuvarmaskipti:Plötuvarmaskiptir nota stafla af málmplötum með upphækkuðum og niðurdregnum svæðum til skiptis. Heiti og kaldi vökvinn flæðir í gegnum aðskildar rásir sem myndast af bilunum á milli platanna, sem hámarkar varmaflutning vegna stórs yfirborðs.

Loft-í-loft varmaskipti:Þessir varmaskiptir, einnig þekktir sem varmaendurnýtingareiningar, flytja varma á milli útdráttar- og útblástursloftstrauma. Þeir fjarlægja varma úr gömlu lofti og flytja það í ferskt loft, draga úr orkunotkun með því að forkæla loftið sem kemur inn.

Hver er iðnaðarnotkun skel og slönguvarmaskipta?
Iðnaðarnotkun skel- og rörvarmaskipta, sem notuð eru á efna-, matvæla-, olíu- og gassviðum og öðrum sviðum, er útbreidd. Þeir eru almennt notaðir í ýmsum atvinnugreinum til að flytja varma á milli tveggja vökva án beinnar snertingar. Sumir af helstu iðnaði fyrir skel og rör varmaskipti eru:

Hitunar- og kæliferli í efnaverksmiðjum
Þéttingar- og uppgufunarskyldur í hreinsunarstöðvum
Hitaveitakerfi í orkuvinnslustöðvum
Loftræstikerfi í atvinnuhúsnæði og íbúðarhúsnæði
Kælikerfi í matvælavinnslustöðvum
Varmastjórnun í olíu- og gasvinnslustöðvum
Á heildina litið gegna skel- og rörvarmaskiptar mikilvægu hlutverki við að hámarka hitauppstreymi og viðhalda hitastýringu yfir fjölbreytt úrval iðnaðarferla.

Hversu margar gerðir af skel og slönguvarmaskipti?
Í meginatriðum eru þrjár helstu gerðir af skel- og rörvarmaskiptum sem eru almennt notaðir:

1. Fastur rörplötuskipti (L, M og N gerð að aftan hausa)
Í þessari hönnun er túpuplatan soðin við skelina, sem leiðir til einfaldrar og hagkvæmrar smíði. Þó að hægt sé að þrífa rörholurnar vélrænt eða efnafræðilega, eru ytri yfirborð röranna almennt óaðgengileg nema fyrir efnahreinsun. Stækkunarbelgur getur verið nauðsynlegur til að taka á móti miklum hitamun á milli skeljar og rörefna, en þeir geta verið uppspretta veikleika og bilunar.

2. U-Tube Exchangers
Í U-röraskiptara geta framhliðar hausa verið mismunandi og aftari hausinn er venjulega af M-gerð. U-rör leyfa ótakmarkaða varmaþenslu og hægt er að fjarlægja slöngubúntinn til að þrífa. Hins vegar er innri þrif á slöngunum með vélrænum hætti erfitt, sem gerir þessa gerð aðeins hentug fyrir notkun þar sem vökvar á slönguhliðinni eru hreinir.

3. Fljótandi hausaskipti (P, S, T og W gerð að aftan hausa)
Í þessari tegund skipta er slönguplatan á aftari hausendanum ekki soðin við skelina heldur látin hreyfast eða fljóta. Slöngublaðið á fremri hausendanum er stærra í þvermál en skelin og er innsiglað á svipaðan hátt og fasta slönguhönnunin.

Hægt er að koma til móts við varmaþenslu og hægt er að fjarlægja slöngubúntinn til að þrífa. S-Type afturhausinn er vinsælasti kosturinn fyrir afturhausinn. Fljótandi hausaskipti henta fyrir háan hita og þrýsting en eru almennt dýrari miðað við fasta rörplötuskipti.

Sem faglegur pípubirgir getur Hnssd.com útvegað sérsniðna hitaskipti. Ef þú þarft frekari upplýsingar um vörur okkar, biðjum við þig vinsamlega að hafa samband við okkur:sales@hnssd.com

Íhluti skel- og rörvarmaskipta má skipta niður í eftirfarandi hluta:

1. Skel
Skelin er ysti hluti varmaskiptasins sem geymir slöngubúntið. Það er venjulega sívalur ílát smíðaður úr stáli eða öðrum viðeigandi efnum

2. Slöngur eða slöngubúnt
Safn samhliða röra sem liggja eftir endilöngu skelinni myndar slöngubúntið. Það fer eftir tiltekinni notkun, rörin geta verið samsett úr mismunandi efnum, svo sem ryðfríu stáli, kopar eða títan. Þvermál og þykkt röranna eru einnig mikilvægar hönnunarbreytur.

3. Slöngublöð
Slöngublöð eru traust blöð sem virka sem hindrun á milli slöngubúntsins og skelarinnar. Þeir eru venjulega smíðaðir úr stáli og eru sameinaðir við skelina til að tryggja trausta og lekalausa lokun. Slöngurnar eru settar í gegnum göt á slönguplöturnar og eru ýmist stækkaðar eða soðnar í stöðu.

4. Bafflar
Bafflar eru plötur eða stangir sem eru settar inni í skelinni til að stjórna hreyfingu vökva í kringum slöngubúntið. Þetta getur verið annaðhvort langsum eða þversum í stefnu og er ætlað að auka skilvirkni varmaflutnings.

5. Inntaks- og úttakstútar
Inntaks- og úttakstútarnir þjóna sem inn- og útgangsstaðir fyrir vökva í varmaskiptanum. Þessar tengingar eru venjulega settar á sitt hvora enda skeljarnar og eru festar við slöngurnar og skelina með því að nota flansa eða annars konar festingar.

6. Þenslusamskeyti
Þenslusamskeyti eru sveigjanleg tengi sem mæta varmaþenslu og samdrætti slöngubúntsins. Venjulega staðsett við inntak og úttak varmaskiptisins, þessir liðir eru smíðaðir með málmbelg eða öðrum sveigjanlegum efnum.

7. Stuðningsmannvirki
Stuðningsvirki halda varmaskiptum á sínum stað og tryggja stöðugan grunn. Stuðningsvirki geta verið ýmist tímabundin eða varanleg og geta verið úr stáli eða öðrum efnum.

Skel og rör geometrísk hugtök

Skipulag og hæð röra í þvermál
Slöngur geta verið í þvermál frá 12,7 mm (0,5 tommu) til 50,8 mm (2 tommur), en 19,05 mm (0,75 tommur) og 25,4 mm (1 tommur) eru algengustu stærðirnar. Rörin eru sett í þríhyrningslaga eða ferhyrnd mynstur í slöngublöðunum.

Ferðaskipulagið er krafist þar sem nauðsynlegt er að komast að yfirborði rörsins fyrir vélræna hreinsun. Þríhyrningslaga fyrirkomulagið gerir fleiri rör í tilteknu rými. Rökhæðin er stysta fjarlægð frá miðju til miðju milli röra. Slöngubilið er gefið út af hlutfalli slöngunnar/þvermáls slöngunnar, sem er venjulega 1,25 eða 1,33. Þar sem ferhyrnt skipulag er notað til hreinsunar er lágmarksbil 6,35 mm (0,25 tommur) leyfilegt á milli röra.

Töfrategundir
Bafflar eru settir upp á skelhliðinni til að gefa meiri hitaflutningshraða vegna aukinnar ókyrrðar og til að styðja við rörin sem draga þannig úr líkum á skemmdum vegna titrings. Það eru til nokkrar mismunandi gerðir af skífum, sem styðja við rörin og stuðla að flæði yfir rörin.

Einstakur hluti (þetta er algengast),

Double Segmental (þetta er notað til að fá lægri skelhliðarhraða og þrýstingsfall),

Diskur og kleinuhringur.

Fjarlægðin frá miðju til miðju milli skífa er kölluð skífuhæð og það er hægt að stilla það til að breyta þverflæðishraðanum. Í reynd er skífuhellan venjulega ekki meiri en fjarlægð sem er jöfn innra þvermál skeljunnar eða nær fjarlægð sem er jafn fimmtungur þvermálsins eða 50,8 mm (2 tommur) hvort sem er meira. Til að leyfa vökvanum að flæða fram og til baka yfir rörin er hluti af skífunni skorinn í burtu. Hæð þessa hluta er vísað til sem baffle-cut og er mæld sem hlutfall af þvermál skeljar, td 25 prósent baffle-cut. Taka þarf tillit til stærðar skífunnar (eða skífugluggans) ásamt hæðinni. Eðlilegt er að stærð skífuskurðar og skífuhalla til að jafna hraðann í gegnum gluggann og í þverflæði, í sömu röð.

Vélræn hönnun skel- og rörvarmaskipta veitir upplýsingar um hluti eins og skelþykkt, flansþykkt osfrv. Þetta er reiknað með því að nota hönnunarkóða fyrir þrýstihylki eins og ketils- og þrýstihylkjakóðann frá ASME (American Society of Mechanical Engineers) og British Master Pressure Vessel Standard, BS 5500. ASME er algengasti kóðinn fyrir varmaskipti og er í 11 hlutum. Hluti VIII (Innlokuð þrýstihylki) í kóðanum á best við um varmaskipti en kaflar II—Efni og V. kafli—Óeyðandi prófun eiga einnig við.

Bæði ASME og BS5500 eru mikið notaðar og viðurkenndar um allan heim en sum lönd krefjast þess að þeirra eigin landskóðar séu notaðir. Til að reyna að einfalda þetta er Alþjóðastaðlastofnunin nú að reyna að þróa nýjan alþjóðlega viðurkenndan siðareglur en það mun líklega líða nokkur tími þar til það verður samþykkt.