Kas yra šilumokaičiai?

Terminas "šilumokaitis" vartojamas apibūdinti prietaisą, kuris palengvina šilumos perdavimą iš vieno skysčio į kitą, nesumaišant dviejų. Jį sudaro du skirtingi kanalai arba takai, vienas skirtas karštam skysčiui, o kitas – šaltam skysčiui, kurie lieka atskiri keičiantis šiluma. Pagrindinė šilumokaičio funkcija yra padidinti energijos vartojimo efektyvumą panaudojant atliekinę šilumą, tausojant išteklius ir mažinant veiklos sąnaudas.

Įprasti šilumokaičių tipai
Korpuso ir vamzdžių šilumokaičiai:Tai yra labiausiai paplitę šilumokaičių tipai, naudojami komercinėse ŠVOK sistemose. Jie susideda iš daugybės vamzdžių, uždengtų apvalkalu. Karštas skystis teka per vamzdelius, o šaltas skystis cirkuliuoja vamzdeliais korpuse, todėl vyksta efektyvūs šilumos mainai.

Plokšteliniai šilumokaičiai:Plokšteliuose šilumokaičiuose naudojamas metalinių plokščių krūvas su pakaitomis pakeltomis ir įspaustomis sritimis. Karšti ir šalti skysčiai teka atskirais kanalais, kuriuos sukuria tarpai tarp plokščių, maksimaliai padidindami šilumos perdavimą dėl didelio paviršiaus ploto.

Oras-oras šilumokaičiai:Taip pat žinomi kaip šilumos atgavimo įrenginiai, šie šilumokaičiai perduoda šilumą tarp ištraukiamo ir tiekiamo oro srautų. Jie pašalina šilumą iš pasenusio oro ir perkelia ją į gryną orą, sumažindami energijos sąnaudas iš anksto kondicionuodami įeinantį orą.

Koks yra korpuso ir vamzdžio šilumokaičio naudojimas pramonėje?
Pramoninis apvalkalo ir vamzdžių šilumokaičių, naudojamų chemijos, maisto, naftos ir dujų bei kitose srityse, naudojimas yra plačiai paplitęs. Jie dažniausiai naudojami įvairiose pramonės šakose, siekiant perduoti šilumą tarp dviejų skysčių be tiesioginio kontakto. Kai kurie pagrindiniai korpuso ir vamzdžių šilumokaičių pramoniniai pritaikymai apima:

Šildymo ir vėsinimo procesai chemijos gamyklose
Kondensavimo ir garinimo darbai naftos perdirbimo gamyklose
Šilumos atgavimo sistemos elektros energijos gamybos įrenginiuose
ŠVOK sistemos komerciniuose ir gyvenamuosiuose pastatuose
Šaldymo sistemos maisto perdirbimo įmonėse
Šiluminis valdymas naftos ir dujų gavybos įrenginiuose
Apskritai korpuso ir vamzdžių šilumokaičiai atlieka lemiamą vaidmenį optimizuojant šiluminį efektyvumą ir palaikant temperatūros kontrolę įvairiuose pramoniniuose procesuose.

Kiek tipų korpuso ir vamzdžių šilumokaičių?
Iš esmės dažniausiai naudojami trys pagrindiniai korpuso ir vamzdžių šilumokaičių tipai:

1. Fiksuotas vamzdžių lakštų keitiklis (L, M ir N tipo galinės antraštės)
Šioje konstrukcijoje vamzdžio lakštas yra privirintas prie korpuso, todėl konstrukcija yra paprasta ir ekonomiška. Nors vamzdžių angas galima valyti mechaniškai arba chemiškai, išoriniai vamzdžių paviršiai paprastai yra nepasiekiami, išskyrus cheminį valymą. Gali prireikti išsiplėtimo silfonų, kad būtų galima prisitaikyti prie didelių temperatūrų skirtumų tarp korpuso ir vamzdžio medžiagų, tačiau jie gali būti silpnumo ir gedimo šaltinis.

2. U vamzdžių keitikliai
U vamzdžių šilumokaityje priekinės kolektoriaus tipai gali skirtis, o galinė antgalis paprastai yra M tipo. U formos vamzdeliai leidžia neribotą šiluminį plėtimąsi, o vamzdžių pluoštą galima nuimti valymui. Tačiau vidinis vamzdžių valymas mechaninėmis priemonėmis yra sudėtingas, todėl šis tipas tinka tik tais atvejais, kai vamzdžio pusės skysčiai yra švarūs.

3. Plaukiojantis galvutės keitiklis (P, S, T ir W tipo galinės antraštės)
Šio tipo šilumokaičiuose vamzdžio lakštas, esantis galinėje galvutės gale, nėra privirinamas prie korpuso, bet leidžiamas judėti arba plūduriuoti. Vamzdžio lakštas priekiniame antraštės gale yra didesnio skersmens nei apvalkalas ir yra sandariai uždarytas panašiai kaip fiksuoto vamzdžio lakšto konstrukcija.

Galima pritaikyti terminį plėtimąsi, o vamzdžių ryšulį galima nuimti valymui. S tipo galinė galvutė yra populiariausias galinės antraštės pasirinkimas. Plūduriuojantys šilumokaičiai yra tinkami aukštai temperatūrai ir slėgiui, tačiau paprastai yra brangesni, palyginti su stacionariais lakštiniais vamzdžiais.

Kaip profesionalus vamzdžių tiekėjas, Hnssd.com gali pasiūlyti pritaikytus šilumokaičius. Jei jums reikia daugiau informacijos apie mūsų gaminius, maloniai prašome susisiekti su mumis:sales@hnssd.com

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičio komponentus galima suskirstyti į šias dalis:

1. Lukštas
Korpusas yra tolimiausia šilumokaičio dalis, kurioje laikomas vamzdžių pluoštas. Paprastai tai yra cilindrinė talpykla, pagaminta iš plieno arba kitų atitinkamų medžiagų

2. Vamzdžiai arba vamzdelių rinkinys
Vamzdžių pluoštą sudaro lygiagrečių vamzdžių rinkinys, einantis išilgai apvalkalo. Priklausomai nuo konkretaus naudojimo, vamzdžiai gali būti sudaryti iš skirtingų medžiagų, tokių kaip nerūdijantis plienas, varis arba titanas. Vamzdžių skersmuo ir storis taip pat yra svarbūs projektavimo parametrai.

3. Vamzdžių lakštai
Vamzdžių lakštai yra tvirti lakštai, kurie veikia kaip barjeras tarp vamzdžio pluošto ir apvalkalo. Paprastai jie gaminami naudojant plieną ir yra sujungti su korpusu, kad būtų užtikrintas tvirtas ir nesandarus uždarymas. Vamzdžiai įkišti per vamzdžių lakštų skylutes ir yra išplečiami arba suvirinami.

4. Sumušimai
Reflektoriai yra plokštės arba strypai, kurie dedami į korpusą, kad reguliuotų skysčio judėjimą aplink vamzdžių pluoštą. Jie gali būti išilginės arba skersinės orientacijos ir yra skirti šilumos perdavimo efektyvumui padidinti.

5. Įleidimo ir išleidimo antgaliai
Įleidimo ir išleidimo antgaliai yra skysčių įėjimo ir išleidimo taškai šilumokaityje. Šios jungtys dažniausiai dedamos priešinguose korpuso galuose ir tvirtinamos prie vamzdžių bei korpuso naudojant flanšus ar kitokius jungiamuosius elementus.

6. Kompensacinės jungtys
Kompensacinės jungtys yra lanksčios jungtys, kurios prisitaiko prie vamzdžių pluošto šiluminio plėtimosi ir susitraukimo. Paprastai šios jungtys yra prie šilumokaičio įėjimo ir išleidimo angos, pagamintos naudojant metalines dumples ar kitas lanksčias medžiagas.

7. Atraminės struktūros
Atraminės konstrukcijos laiko šilumokaičius vietoje, užtikrindamos stabilų pagrindą. Atraminės konstrukcijos gali būti laikinos arba nuolatinės ir pagamintos iš plieno ar kitų medžiagų.

Korpuso ir vamzdžio geometrinė terminija

Vamzdžio skersmens išdėstymas ir žingsnis
Vamzdžių skersmuo gali būti nuo 12,7 mm (0,5 colio) iki 50,8 mm (2 colių), tačiau dažniausiai naudojami 19,05 mm (0,75 colio) ir 25,4 mm (1 colio) dydžiai. Vamzdžiai vamzdžių lakštuose išdėstyti trikampiais arba kvadratiniais raštais.

Kvadratiniai išdėstymai reikalingi ten, kur reikia patekti į vamzdžio paviršių mechaniniam valymui. Dėl trikampio išdėstymo tam tikroje erdvėje yra daugiau vamzdžių. Vamzdžio žingsnis yra trumpiausias atstumas tarp vamzdžių nuo centro iki centro. Vamzdžių atstumas nustatomas pagal vamzdžio žingsnio ir vamzdžio skersmens santykį, kuris paprastai yra 1,25 arba 1,33. Kadangi valymui naudojamas kvadratinis išdėstymas, tarp vamzdžių leidžiamas mažiausiai 6,35 mm (0,25 colio) tarpas.

Deflektorių tipai
Korpuso pusėje sumontuotos pertvaros, kad būtų užtikrintas didesnis šilumos perdavimo greitis dėl padidėjusios turbulencijos ir paremtų vamzdžius, taip sumažinant sugadinimo dėl vibracijos tikimybę. Yra daugybė skirtingų tipų pertvarų, kurios palaiko vamzdžius ir skatina tekėjimą per vamzdžius.

Vieno segmento (tai yra labiausiai paplitęs),

Dvigubas segmentas (naudojamas mažesniam korpuso spartos greičiui ir slėgio kritimui pasiekti),

Diskas ir spurga.

Atstumas nuo centro iki centro tarp pertvarų vadinamas pertvaros žingsniu ir jį galima reguliuoti, kad būtų galima keisti skersinio srauto greitį. Praktiškai pertvaros žingsnis paprastai nėra didesnis už atstumą, lygų vidiniam korpuso skersmeniui, arba arčiau nei atstumas, lygus penktadaliui skersmens arba 50,8 mm (2 colių), atsižvelgiant į tai, kuris yra didesnis. Kad skystis tekėtų atgal ir į priekį per vamzdelius, dalis pertvaros nupjaunama. Šios dalies aukštis vadinamas pertvaros įpjova ir matuojamas kaip korpuso skersmens procentas, pvz., 25 proc. pertvaros įpjova. Reikia atsižvelgti į pertvaros išpjovos (arba pertvaros lango) dydį kartu su pertvaros žingsniu. Normalu, kad pertvaros pjūvio ir pertvaros žingsnio dydis apytiksliai išlygintų greitį pro langą ir skersinį srautą.

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičio mechaninė konstrukcija suteikia informacijos apie tokius elementus kaip korpuso storis, flanšo storis ir kt. Jie apskaičiuojami naudojant slėginio indo konstrukcijos kodą, pvz., ASME (Amerikos mechanikos inžinierių draugijos) katilo ir slėginio indo kodą. ir britų pagrindinis slėginio indo standartas, BS 5500. ASME yra dažniausiai naudojamas šilumokaičių kodas ir yra 11 sekcijų. Kodekso VIII skirsnis (Uždarieji slėginiai indai) labiausiai taikomas šilumokaičiams, tačiau taip pat yra aktualus ir II skyrius – Medžiagos ir V skyrius – Neardomieji bandymai.

Tiek ASME, tiek BS5500 yra plačiai naudojami ir pripažįstami visame pasaulyje, tačiau kai kurios šalys reikalauja, kad būtų naudojami jų nacionaliniai kodai. Siekdama tai supaprastinti, Tarptautinė standartų organizacija dabar bando sukurti naują tarptautiniu mastu pripažintą kodeksą, tačiau tikėtina, kad praeis šiek tiek laiko, kol jis bus priimtas.