Kas ir siltummaiņi?

Termins “siltummainis” tiek lietots, lai aprakstītu ierīci, kas atvieglo siltuma pārnesi no viena šķidruma uz otru, nesajaucot abus. Tajā ir divi atšķirīgi kanāli vai ceļi, viens karstajam šķidrumam un otrs aukstajam šķidrumam, kas paliek atsevišķi, apmainoties ar siltumu. Siltummaiņa galvenā funkcija ir uzlabot energoefektivitāti, izmantojot siltuma pārpalikumu, taupot resursus un samazinot ekspluatācijas izmaksas.

Izplatītākie siltummaiņu veidi
Korpusa un cauruļu siltummaiņi:Šie ir visizplatītākie siltummaiņu veidi, ko izmanto komerciālajās HVAC sistēmās. Tie sastāv no vairākām caurulēm, kas ir ievietotas apvalkā. Karstais šķidrums plūst caur caurulēm, kamēr aukstais šķidrums cirkulē caurulēs korpusā, nodrošinot efektīvu siltuma apmaiņu.

Plākšņu siltummaiņi:Plākšņu siltummaiņi izmanto metāla plākšņu kaudzi ar pārmaiņus paceltām un nospiestām zonām. Karstais un aukstais šķidrums plūst pa atsevišķiem kanāliem, ko rada spraugas starp plāksnēm, palielinot siltuma pārnesi lielās virsmas dēļ.

Gaiss-gaiss siltummaiņi:Šie siltummaiņi, kas pazīstami arī kā siltuma rekuperācijas iekārtas, pārnes siltumu starp izplūdes un pieplūdes gaisa plūsmām. Tie noņem siltumu no novecojušā gaisa un pārnes to uz svaigu gaisu, samazinot enerģijas patēriņu, iepriekš kondicionējot ienākošo gaisu.

Kāda ir apvalka un cauruļu siltummaiņa rūpnieciskā izmantošana?
Korpusu un cauruļu siltummaiņu rūpnieciskā izmantošana, ko izmanto ķīmijas, pārtikas, naftas un gāzes un citās jomās, ir plaši izplatīta. Tos parasti izmanto dažādās nozarēs, lai pārnestu siltumu starp diviem šķidrumiem bez tieša kontakta. Daži no galvenajiem korpusa un cauruļu siltummaiņu rūpnieciskajiem lietojumiem ir:

Sildīšanas un dzesēšanas procesi ķīmiskajās rūpnīcās
Kondensācijas un iztvaicēšanas pienākumi rafinēšanas rūpnīcās
Siltuma atgūšanas sistēmas elektroenerģijas ražošanas iekārtās
HVAC sistēmas komerciālās un dzīvojamās ēkās
Saldēšanas sistēmas pārtikas pārstrādes uzņēmumos
Termiskā vadība naftas un gāzes ieguves iekārtās
Kopumā apvalka un cauruļu siltummaiņiem ir izšķiroša nozīme siltuma efektivitātes optimizēšanā un temperatūras kontroles uzturēšanā plašā rūpniecisko procesu klāstā.

Cik ir apvalka un cauruļu siltummaiņu veidi?
Būtībā parasti tiek izmantoti trīs galvenie apvalka un cauruļu siltummaiņu veidi:

1. Fiksēts cauruļu lokšņu apmaiņas ierīce (L, M un N tipa aizmugures galvenes)
Šajā konstrukcijā caurules loksne ir piemetināta pie korpusa, kā rezultātā tiek iegūta vienkārša un ekonomiska konstrukcija. Lai gan cauruļu urbumus var tīrīt mehāniski vai ķīmiski, cauruļu ārējās virsmas parasti nav pieejamas, izņemot ķīmisko tīrīšanu. Izplešanās silfoni var būt nepieciešami, lai pielāgotos lielām temperatūras atšķirībām starp korpusa un caurules materiāliem, taču tie var būt vājuma un atteices avots.

2. U-caurules apmainītāji
U-caurules apmainītājā priekšējo cilpu tipi var atšķirties, un aizmugurējā galvene parasti ir M tipa. U veida caurules nodrošina neierobežotu termisko izplešanos, un cauruļu saišķi var noņemt tīrīšanai. Tomēr cauruļu iekšējā tīrīšana ar mehāniskiem līdzekļiem ir sarežģīta, tāpēc šis veids ir piemērots tikai lietojumiem, kur caurules sānu šķidrumi ir tīri.

3. Peldošās galvas siltummainis (P, S, T un W tipa aizmugures galvenes)
Šāda veida apmainītājā caurules loksne aizmugurējā gala galā nav piemetināta pie korpusa, bet tai ļauj kustēties vai peldēt. Caurules loksnei priekšējā gala galā ir lielāks diametrs nekā apvalkam, un tā ir noslēgta līdzīgi kā fiksētās caurules loksnes konstrukcija.

Var pielāgot termisko izplešanos, un cauruļu saišķi var noņemt tīrīšanai. S-tipa aizmugures galva ir vispopulārākā aizmugures galvenes izvēle. Peldošās galvas apmainītāji ir piemēroti augstām temperatūrām un spiedieniem, taču parasti tie ir dārgāki, salīdzinot ar fiksētajiem cauruļu lokšņu apmainītājiem.

Kā profesionāls cauruļu piegādātājs Hnssd.com var nodrošināt pielāgotus siltummaiņus. Ja jums nepieciešama papildu informācija par mūsu produktiem, lūdzu, sazinieties ar mums:sales@hnssd.com

Korpusa un cauruļu siltummaiņa sastāvdaļas var iedalīt šādās daļās:

1. Apvalks
Korpuss ir siltummaiņa ārējā daļa, kurā atrodas cauruļu saišķis. Parasti tas ir cilindrisks konteiners, kas izgatavots no tērauda vai citām piemērotām vielām

2. Caurules vai cauruļu komplekts
Cauruļu saišķi veido paralēlu cauruļu kolekcija, kas iet gar korpusa garumu. Atkarībā no konkrētā pielietojuma caurules var būt izgatavotas no dažādiem materiāliem, piemēram, nerūsējošā tērauda, ​​vara vai titāna. Svarīgi dizaina parametri ir arī cauruļu diametrs un biezums.

3. Caurules loksnes
Cauruļu loksnes ir izturīgas loksnes, kas darbojas kā barjera starp cauruļu saišķi un apvalku. Tie parasti tiek konstruēti, izmantojot tēraudu, un ir savienoti ar korpusu, lai nodrošinātu stingru un bez noplūdes aizvēršanu. Caurules tiek ievietotas caur caurumiem cauruļu loksnēs un ir vai nu paplašinātas, vai metinātas vietā.

4. Iztraucējumi
Deflektori ir plāksnes vai stieņi, kas ievietoti korpusa iekšpusē, lai regulētu šķidruma kustību ap caurules saišķi. Tie var būt gan gareniski, gan šķērsvirzienā, un tie ir paredzēti, lai uzlabotu siltuma pārneses efektivitāti.

5. Ieplūdes un izplūdes sprauslas
Ieplūdes un izplūdes sprauslas kalpo kā šķidrumu ieejas un izplūdes punkti siltummainī. Šos savienojumus parasti novieto korpusa pretējos galos un piestiprina pie caurulēm un korpusa, izmantojot atlokus vai cita veida veidgabalus.

6. Izplešanās šuves
Izplešanās savienojumi ir elastīgi savienotāji, kas nodrošina cauruļu saišķa termisko izplešanos un kontrakciju. Šie savienojumi parasti atrodas pie siltummaiņa ieejas un izejas, un tie ir izgatavoti, izmantojot metāla silfonus vai citus elastīgus materiālus.

7. Atbalsta struktūras
Atbalsta konstrukcijas notur siltummaiņus pozīcijā, nodrošinot stabilu pamatu. Atbalsta konstrukcijas var būt pagaidu vai pastāvīgas, un tās var būt izgatavotas no tērauda vai citiem materiāliem.

Korpusa un cauruļu ģeometriskā terminoloģija

Caurules diametra izkārtojums un solis
Cauruļu diametrs var būt no 12,7 mm (0,5 collas) līdz 50,8 mm (2 collas), taču visizplatītākie izmēri ir 19,05 mm (0,75 collas) un 25,4 mm (1 collas). Caurules ir izliktas cauruļu loksnēs trīsstūrveida vai kvadrātveida rakstos.

Kvadrātveida izkārtojumi ir nepieciešami tur, kur nepieciešams nokļūt pie caurules virsmas mehāniskai tīrīšanai. Trīsstūrveida izkārtojums nodrošina vairāk cauruļu noteiktā telpā. Caurules solis ir īsākais attālums no centra līdz centram starp caurulēm. Caurules atstatumu nosaka caurules soļa/caurules diametra attiecība, kas parasti ir 1,25 vai 1,33. Tā kā tīrīšanai tiek izmantots kvadrātveida izkārtojums, starp caurulēm ir pieļaujama minimālā atstarpe 6,35 mm (0,25 collas).

Deflektoru veidi
Korpusa pusē ir uzstādīti deflektori, lai nodrošinātu lielāku siltuma pārneses ātrumu palielinātas turbulences dēļ un atbalstītu caurules, tādējādi samazinot vibrācijas radīto bojājumu iespējamību. Ir vairāki dažādi deflektoru veidi, kas atbalsta caurules un veicina plūsmu pa caurulēm.

Viens segments (tas ir visizplatītākais),

Double segmental (to izmanto, lai iegūtu mazāku korpusa sānu ātrumu un spiediena kritumu),

Disks un virtulis.

Attālumu no centra līdz centram starp deflektoriem sauc par deflektora soli, un to var pielāgot, lai mainītu šķērsplūsmas ātrumu. Praksē deflektora solis parasti nav lielāks par attālumu, kas vienāds ar korpusa iekšējo diametru, vai tuvāk par attālumu, kas vienāds ar vienu piektdaļu no diametra vai 50,8 mm (2 collas), atkarībā no tā, kurš ir lielāks. Lai šķidrums varētu plūst atpakaļ un uz priekšu pa caurulēm, daļa no deflektora tiek nogriezta. Šīs daļas augstums tiek saukts par deflektora griezumu un tiek mērīts procentos no korpusa diametra, piemēram, 25 procenti deflektora griezuma. Deflektora izgriezuma (vai deflektora loga) izmērs ir jāņem vērā kopā ar deflektora soli. Ir normāli noteikt deflektora griezuma un deflektora soli, lai aptuveni vienādotu ātrumus caur logu un šķērsplūsmā.

Korpusa un cauruļu siltummaiņa mehāniskā konstrukcija sniedz informāciju par tādiem elementiem kā apvalka biezums, atloka biezums utt. Tos aprēķina, izmantojot spiedtvertnes konstrukcijas kodu, piemēram, katla un spiedtvertnes kodu no ASME (Amerikas Mašīnbūves inženieru biedrība). un British Master Pressure Vessel Standard, BS 5500. ASME ir visbiežāk izmantotais kods siltummaiņiem, un tas ir 11 sadaļās. Kodeksa VIII sadaļa (Ierobežoti spiedientvertnes) ir vispiemērotākā siltummaiņiem, taču ir svarīga arī II sadaļa — Materiāli un V sadaļa — Nesagraujošā pārbaude.

Gan ASME, gan BS5500 tiek plaši izmantoti un pieņemti visā pasaulē, taču dažas valstis uzstāj, ka tiek izmantoti viņu pašu nacionālie kodi. Lai mēģinātu to vienkāršot, Starptautiskā standartizācijas organizācija tagad mēģina izstrādāt jaunu starptautiski atzītu kodeksu, taču, visticamāk, paies zināms laiks, līdz tas tiks pieņemts.