Што се разменувачи на топлина?

Терминот „разменувач на топлина“ се користи за опишување на уред кој го олеснува преносот на топлина од една течност во друга без мешање на двете. Се состои од два различни канали или патеки, еден за топла течност и еден за ладна течност, кои остануваат одвоени додека разменуваат топлина. Примарната функција на разменувачот на топлина е да ја подобри енергетската ефикасност преку искористување на отпадната топлина, зачувување на ресурсите и намалување на оперативните трошоци.

Вообичаени типови на разменувачи на топлина
Разменувачи на топлина со школки и цевки:Ова се најчестите типови на разменувачи на топлина што се користат во комерцијалните HVAC системи. Тие се состојат од серија цевки затворени во школка. Топлата течност тече низ цевките додека ладната течност ги циркулира цевките во обвивката, овозможувајќи ефикасна размена на топлина.

Плочани разменувачи на топлина:Плочаните разменувачи на топлина користат куп метални плочи со наизменично подигнати и депресивни области. Топлите и ладните течности течат низ посебни канали создадени од празнините помеѓу плочите, максимизирајќи го преносот на топлина поради големата површина.

Разменувачи на топлина воздух-воздух:Познати и како единици за обновување на топлина, овие разменувачи на топлина ја пренесуваат топлината помеѓу струите на екстрактот и доводниот воздух. Тие ја отстрануваат топлината од застарениот воздух и ја пренесуваат на свеж воздух, намалувајќи ја потрошувачката на енергија со претходно климатизирање на влезниот воздух.

Која е индустриската употреба на разменувач на топлина од школки и цевки?
Индустриската употреба на разменувачи на топлина од школки и цевки, кои се користат во хемиските, прехранбените, нафтата и гасот и други полиња, е широко распространета. Тие најчесто се користат во различни индустрии за пренос на топлина помеѓу две течности без директен контакт. Некои од клучните индустриски апликации за разменувачи на топлина со обвивки и цевки вклучуваат:

Процеси на греење и ладење во хемиски постројки
Кондензирање и испарување во рафинериите
Системи за обновување на топлина во капацитети за производство на електрична енергија
HVAC системи во комерцијални и станбени згради
Системи за ладење во погони за преработка на храна
Термичко управување во капацитети за производство на нафта и гас
Севкупно, разменувачите на топлина со обвивки и цевки играат клучна улога во оптимизирањето на топлинската ефикасност и одржувањето на контролата на температурата низ широк опсег на индустриски процеси.

Колку видови на разменувачи на топлина од школки и цевки?
Во суштина, постојат три главни типа на разменувачи на топлина од школка и цевки кои најчесто се користат:

1. Фиксен изменувач на листови со цевки (задни заглавија од типот L, M и N)
Во овој дизајн, листот од цевката е заварен на школка, што резултира со едноставна и економична конструкција. Додека отворите на цевките може да се чистат механички или хемиски, надворешните површини на цевките се генерално недостапни, освен за хемиско чистење. Проширувачките мевови можеби се неопходни за да се приспособат големите температурни разлики помеѓу материјалите од обвивката и цевката, но тие можат да бидат извор на слабост и дефект.

2. Разменувачи на U-цевки
Во разменувачот U-Tube, типовите на предните заглавија може да се разликуваат, а задниот заглавие е типично M-тип. U-цевките овозможуваат неограничено термичко проширување, а снопот на цевки може да се отстрани за чистење. Меѓутоа, внатрешното чистење на цевките со механички средства е тешко, што го прави овој тип погоден само за апликации каде што течностите од страната на цевката се чисти.

3. Пловечки разменувач на глави (задни заглавја од типот P, S, T и W)
Во овој тип на разменувач, цевната плоча на задниот крај на заглавјето не е заварена на школка, туку е дозволено да се движи или да лебди. Листот на цевката на предниот крај на заглавјето е со поголем дијаметар од обвивката и е запечатен слично на дизајнот на фиксираниот лист.

Може да се смести термичка експанзија, а снопот на цевката може да се отстрани за чистење. Задна глава S-Type е најпопуларниот избор за задниот заглавие. Разменувачите со пловечки глави се погодни за високи температури и притисоци, но генерално се поскапи во споредба со фиксните разменувачи на цевки.

Како професионален добавувач на цевки, Hnssd.com може да обезбеди приспособени разменувачи на топлина. Доколку ви требаат дополнителни информации за нашите производи, ве молиме да не контактирате:sales@hnssd.com

Компонентите на разменувачот на топлина со школка и цевка може да се поделат на следниве делови:

1. Школка
Школката е најоддалечениот дел на разменувачот на топлина кој го држи пакетот на цевката. Најчесто тоа е цилиндричен контејнер направен од челик или други соодветни материи

2. Цевки или сноп со цевки
Збирката на паралелни цевки што се протегаат по должината на обвивката го сочинуваат пакетот на цевките. Во зависност од специфичната употреба, цевките можат да бидат составени од различни материјали, како што се нерѓосувачки челик, бакар или титаниум. Дијаметарот и дебелината на цевките се исто така важни параметри на дизајнот.

3. Листови со цевки
Листовите со цевки се цврсти листови кои делуваат како бариера помеѓу снопот на цевката и обвивката. Тие најчесто се конструирани со челик и се споени со обвивката за да се обезбеди цврсто затворање без протекување. Цевките се вметнуваат низ дупки во листовите на цевките и се или проширени или заварени во положбата.

4. Прегради
Преградите се плочи или шипки кои се поставени во внатрешноста на обвивката за да го регулираат движењето на течноста околу снопот на цевката. Тие можат да бидат или надолжни или попречни во ориентација и се наменети да ја подобрат ефикасноста на преносот на топлина.

5. Влезни и излезни млазници
Влезните и излезните млазници служат како влезни и излезни точки за течности во разменувачот на топлина. Овие врски обично се поставуваат на спротивните краеви на обвивката и се прицврстени на цевките и обвивката со помош на прирабници или други видови фитинзи.

6. Зглобови за проширување
Зглобовите за проширување се флексибилни конектори кои го приспособуваат термичкото проширување и контракција на пакетот на цевките. Обично сместени на влезот и излезот од разменувачот на топлина, овие споеви се конструирани со помош на метални мевови или други флексибилни материјали.

7. Структури за поддршка
Структурите за поддршка ги држат разменувачите на топлина во позиција, обезбедувајќи стабилна основа. Структурите за поддршка можат да бидат привремени или постојани и можат да бидат направени од челик или други материјали.

Геометриска терминологија на школка и цевка

Распоред и чекор со дијаметар на цевката
Цевките може да се движат во дијаметар од 12,7 mm (0,5 инчи) до 50,8 mm (2 инчи), но 19,05 mm (0,75 инчи) и 25,4 mm (1 инчи) се најчестите големини. Цевките се поставени во триаголни или квадратни обрасци во листовите на цевките.

Квадратните распореди се потребни таму каде што е неопходно да се дојде до површината на цевката за механичко чистење. Триаголниот распоред овозможува повеќе цевки во даден простор. Чекорот на цевката е најкраткото растојание од центарот до центарот помеѓу цевките. Растојанието на цевките е дадено со односот на чекорот/дијаметарот на цевката, кој вообичаено е 1,25 или 1,33. Бидејќи за цели на чистење се користи квадратен распоред, дозволен е минимален јаз од 6,35 mm (0,25 инчи) помеѓу цевките.

Видови прегради
Преградите се инсталирани на страната на обвивката за да дадат поголема стапка на пренос на топлина поради зголемената турбуленција и да ги поддржат цевките со што се намалуваат шансите за оштетување поради вибрации. Постојат голем број на различни типови на прегради, кои ги поддржуваат цевките и промовираат проток низ цевките.

Едносегментална (ова е најчеста),

Двоен сегментален (ова се користи за да се добие помала брзина на школка и пад на притисокот),

Диск и крофна.

Растојанието од центар до центар помеѓу преградите се нарекува чекор на преградата и тоа може да се прилагоди за да се менува брзината на вкрстеното струење. Во пракса, чекорот на преградата вообичаено не е поголем од растојание еднакво на внатрешниот дијаметар на обвивката или поблиску од растојание еднакво на една петтина од дијаметарот или 50,8 mm (2 инчи) кое и да е поголемо. За да се дозволи течноста да тече наназад и нанапред низ цевките, дел од преградата се отсекува. Висината на овој дел се нарекува преграда и се мери како процент од дијаметарот на обвивката, на пр., 25 проценти преграда. Големината на преградата (или прозорецот на преградата) треба да се земе предвид заедно со чекорот на преградата. Нормално е големината на сечењето на преградата и чекорот на преградата за приближно да се изедначат брзините низ прозорецот и при вкрстен проток, соодветно.

Механичкиот дизајн на разменувач на топлина со обвивка и цевка обезбедува информации за ставки како што се дебелината на обвивката, дебелината на прирабницата итн. Тие се пресметуваат со користење на код за дизајн на сад под притисок, како што е кодот за котел и сад под притисок од ASME (Американско здружение на машински инженери) и британскиот главен стандард за садови под притисок, BS 5500. ASME е најчесто користениот код за разменувачи на топлина и е во 11 секции. Одделот VIII (Кадила со ограничен притисок) од кодот е најприменлив за разменувачите на топлина, но Релевантни се и деловите II-Материјали и Дел V-Недеструктивно тестирање.

И ASME и BS5500 се широко користени и прифатени низ целиот свет, но некои земји инсистираат да се користат нивните национални кодови. Со цел да се обиде и да го поедностави ова, Меѓународната организација за стандарди сега се обидува да развие нов меѓународно признат код, но веројатно ќе помине одредено време пред тоа да биде прифатено.