En varmeveksler er en energibesparende enhet som overfører varme mellom to eller flere væsker ved forskjellige temperaturer. For oppvarming av store arealer er eksistensen av en varmeveksler avgjørende.
I henhold til varmeoverføringsmetoden til varmeveksleren, kan varmeveksleren deles inn i tre kategorier:
En direkte kontakt varmeveksler, også kalt en hybrid varmeveksler, er en enhet der varme og kalde væsker er i direkte kontakt og utveksler varme. Vanligvis er de to væskene i direkte kontakt gass og væske med lavere fordampningstrykk;
Arbeidsprinsippet til energilagringsvarmeveksleren er å bruke den termiske ledningsevnen til faste stoffer. Nærmere bestemt varmer varmemediet først det faste stoffet til en viss temperatur, og det kalde mediet henter deretter varme fra det faste stoffet. Gjennom denne prosessen kan varmeoverføringen realiseres. ;
Skilleveggvarmeveksleren utnytter også mellomleddets varmeledning, og de kalde og varme mediene separeres med en solid skillevegg, og utveksler varme gjennom skilleveggen. For varmebedrifter er skilleveggvarmevekslere de mest brukte. I henhold til forskjellige strukturer kan den også deles inn i rørvarmevekslere, platevarmevekslere og varmerørvarmevekslere.
1
Skall og rør varmeveksler
Skall- og rørvarmevekslere kalles også skall- og rørvarmevekslere. Det er en skilleveggvarmeveksler som bruker veggen til rørbunten innesluttet i skallet som varmeoverføringsflate. Denne typen varmeveksler har en relativt enkel struktur og pålitelig drift. Den kan være laget av forskjellige strukturelle materialer (hovedsakelig metallmaterialer), og kan brukes under høy temperatur og høyt trykk. Det er den mest brukte typen for tiden.
Skall og rør varmeveksler
I henhold til vedtatte kompensasjonstiltak kan skall-og-rør varmevekslere deles inn i fire typer: faste rør-plate varmevekslere, flytende hode varmevekslere, U-rør varmevekslere og pakkboks varmevekslere.
2
Varmeveksler med fast rørplate
Den faste rørplatevarmeveksleren er en type skall-og-rørvarmeveksler. Rørplatene i begge ender av den faste rørplatevarmeveksleren er koblet til skallet ved sveising, og består hovedsakelig av skall, rørplate, rørbunt, toppdeksel (hode) og andre komponenter.
Varmeveksler med fast rørplate
Fordelene med varmevekslere med faste rørplater er:
◆ Enkel struktur;
◆I samme skalldiameter er antallet rør størst og omløpet minst;
◆ Hvert varmevekslerrør kan byttes ut, og innsiden av røret er lett å rengjøre.
Ulempene med varmevekslere med faste rørplater er:
◆Skallsiden kan ikke rengjøres mekanisk;
◆Når temperaturforskjellen mellom varmevekslerrøret og skallet er stor (større enn 50 grader), vil temperaturforskjellsspenningen genereres. Løsningen er å installere en ekspansjonsfuge på skallet, slik at trykket på skallsiden ikke kan bli for høyt på grunn av begrensningen av styrken til ekspansjonsfugen;
◆Den er kun egnet for arbeidssituasjoner der væsken er ren og ikke lett å skalere, og temperaturforskjellen mellom de to væskene er liten eller temperaturforskjellen er stor, men trykket på skallsiden er ikke høyt.
3
varmeveksler med flytende hode
Den flytende hodevarmeveksleren er en slags skall-og-rør varmeveksler. Den har en ende av rørplaten som ikke er koblet til skallet og kan flyte fritt i aksial retning. Det kalles også et flytende hode. Det flytende hodet er sammensatt av en flytende rørplate, en krokring og et flytende hodeendedeksel, som er en avtakbar forbindelse, og rørbunten kan trekkes ut av skallet.
varmeveksler med flytende hode
Fordelene med varmevekslere med flytende hode er:
◆Hvis det er en temperaturforskjell mellom varmevekslerrøret og skallet, det vil si når skallet eller varmevekslerrøret utvider seg, vil det ikke være noen temperaturforskjellsspenning;
◆Rørbunten kan trekkes ut av foringsrøret, noe som er praktisk for rengjøring inne i og mellom rørene.
Ulempene med varmevekslere med flytende hode er:
◆ Komplisert struktur, stor mengde materialer og høye kostnader;
◆Hvis forseglingen mellom det flytende hodedekselet og det flytende rørplaten ikke er tett, vil det oppstå intern lekkasje, noe som resulterer i blanding av de to mediene.
4
U-rør varmeveksler
Den U-formede rørvarmeveksleren er en slags skall-og-rørvarmeveksler, som er sammensatt av rørplater, skjell, rørbunter og andre komponenter. Hvert rør på U-rørvarmeveksleren er bøyd til en U-form, og innløpet og utløpet er henholdsvis installert på begge sider av samme rørplate. Hodet er delt inn i to kamre av en skillevegg, slik at hvert rør fritt kan utvides og trekkes sammen. , uavhengig av andre rør og hus.
U-rør varmeveksler
Fordelene med U-rør varmevekslere er:
◆Rørbunten kan flyte fritt uten å ta hensyn til temperaturforskjellen, og kan brukes i anledninger med stor temperaturforskjell;
◆Den har bare én rørplate, færre flenser, færre lekkasjepunkter og enkel struktur;
◆ U-formet rørvarmeveksler er pålitelig i drift og lav pris.
Ulempene med U-rør varmevekslere er:
◆Det er vanskelig å rengjøre inne i røret. Siden røret må ha en viss bøyeradius, er utnyttelsesgraden av rørplaten lav;
◆Avstanden mellom rørene i det innerste laget av rørbunten er stor, og skallsiden er lett å kortslutte. Når strømningshastigheten i røret er for høy, vil det forårsake alvorlig erosjon av den U-formede bøyningsrørseksjonen og påvirke levetiden;
◆Hvis det indre røret er skadet, kan det ikke byttes ut, så skraphastigheten er høy.
5
Spray varmeveksler
Sprayvarmeveksleren er en slags rørformet varmeveksler, som fester varmevekslerrørene på stålrammen i rader, den varme væsken strømmer i rørene, og kjølevannet helles jevnt ned fra den øvre sprøyteanordningen, så det er også kalt spraykjøler. Utsiden av røret til sprayvarmeveksleren er et lag av væskefilm med høy grad av turbulens, og varmeoverføringskoeffisienten utenfor røret er mye større enn den nedsenkede varmeveksleren. I tillegg er sprayvarmeveksleren for det meste plassert på stedet der luften sirkulerer, og fordampningen av kjølevannet tar også bort en del av varmen, noe som kan redusere temperaturen på kjølevannet og øke drivkraften til varmeoverføring . Sammenlignet med nedsenkingsvarmeveksleren er varmeoverføringseffekten til sprayvarmeveksleren betydelig forbedret.
Spray varmeveksler
Fordelene med sprayvarmevekslere er:
◆ Enkel struktur og lav pris;
◆ Det kan redusere temperaturen på kjølevannet og øke drivkraften til varmeoverføring;
◆ Tåler høyt trykk;
◆ Enkel for vedlikehold og rengjøring, lave krav til vannkvalitet.
Ulempene med sprayvarmevekslere er:
◆ Ujevn sprøyting av kjølevann vil påvirke varmeoverføringseffekten;
◆Den kan bare installeres utendørs.
6
Rørvarmeveksler
Husvarmeveksleren er en slags rørvarmeveksler, som er et konsentrisk sirkulært hus forbundet med to standardrør av forskjellige størrelser. Den ytre kalles skallsiden og den indre kalles rørsiden. To forskjellige medier kan strømme i revers (eller i samme retning) i skallsiden og rørsiden for å oppnå effekten av varmeveksling. Rør-og-rør varmevekslere består vanligvis av et skall (inkludert et indre skall og et ytre skall), en U-formet albue, en pakkboks og lignende.
Rørvarmeveksler
Fordelene med foringsrør varmevekslere er:
◆ Enkel struktur, i stand til å motstå høyt trykk;
◆ Varmeoverføringsområdet kan økes eller reduseres i henhold til behovene, noe som er praktisk for påføring.
Ulempene med foringsrør varmevekslere er:
◆Det er mange skjøter mellom rør, som er lett å lekke;
◆ Stort gulvareal og stort metallforbruk per enhet varmeoverføringsflate.
7
Mantlet varmeveksler
Den kappede varmeveksleren er en slags platevarmeveksler, som er laget ved å installere en kappe på ytterveggen av beholderen, og har en enkel struktur; men dens varmeoverflate er begrenset av beholderens vegg, og varmeoverføringskoeffisienten er ikke høy. For å forbedre varmeoverføringskoeffisienten og gjøre væsken i kjelen jevnt oppvarmet, kan en rører installeres i kjelen. Når kjølevann eller ikke-faseforandrende varmemiddel føres inn i kappen, kan spiralplater eller andre tiltak for å øke turbulensen også settes inn i kappen for å øke varmeoverføringskoeffisienten på den ene siden av kappen. For å kompensere for mangelen på varmeoverføringsflate, kan spoler også installeres inne i kjelen. Mantelvarmevekslere er mye brukt til oppvarming og kjøling av reaksjonsprosesser.
Mantlet varmeveksler
Fordelene med varmevekslere med kappe er:
◆ Enkel struktur;
◆ Enkel å behandle.
Ulempene med varmevekslere med kappe er:
◆ Lite varmeoverføringsområde og lav varmeoverføringseffektivitet.
8
Spiralplate varmeveksler
Spiralplatevarmeveksler er en slags platevarmeveksler, som er laget av to parallelle metallplater, som danner to konsentriske spiralkanaler inni. En skillevegg er satt i midten av varmeveksleren for å skille spiralkanalene, og en avstandssøyle er sveiset mellom de to platene for å opprettholde kanalavstanden.
Spiralplate varmeveksler
Fordelene med spiralplatevarmevekslere er:
◆ Høy varmeoverføringskoeffisient;
◆ Ikke lett å skalere og blokkere;
◆ Kunne bruke varmekilde med lavere temperatur;
◆Kompakt struktur.
Ulempene med spiralplatevarmevekslere er:
◆ Driftstrykket og temperaturen bør ikke være for høy;
◆Det er ikke lett å overhale.
9
varmerør varmeveksler
Varmerøret dannes ved å fylle en viss mengde bestemt arbeidsvæske i et forseglet metallrør som fjerner ikke-kondenserbar gass. Arbeidsvæsken absorberer varme i den varme enden og koker og fordamper. Den genererte dampen strømmer til den kalde enden for å kondensere og frigjøre latent varme. Kondensatet går tilbake til den varme enden og koker og fordamper igjen. Denne syklusen gjentas, og varmen overføres kontinuerlig fra den varme enden til den kalde enden.
varmerør varmeveksler
Fordelene med varmerørsvarmevekslere er:
◆ Enkel struktur, lang levetid og pålitelig drift;
◆ Ekstremt høy varmeledningsevne og gode isotermiske egenskaper;
◆ Varmeoverføringsområdet på begge sider av den kalde og varme siden kan endres vilkårlig, det kan overføre varme over en lang avstand og kan kontrollere temperaturen.
Dens ulemper er:
◆ Dårlig oksidasjonsmotstand og høy temperaturbestandighet.
Forholdsregler for bruk av varmeveksler:
◆ Hold rørnettet rent. Enten det er før arbeid eller etter endt arbeid, må rørnettet rengjøres for å unngå blokkering av varmeveksleren. I tillegg bør det tas hensyn til rengjøringen av dekontamineringsanordningen og filteret, slik at hele varmevekslingsarbeidet kan fullføres jevnt.
◆ Kontroller det mykede vannet strengt. Før du behandler varmemediet, sjekk vannkvaliteten i systemet og i mykgjøringstanken, og injiser det etter å ha bekreftet at vannkvaliteten er kvalifisert.
◆ Test det nye systemet. For det nye anlegget kan det ikke brukes vekselvis med varmeveksleren umiddelbart, men det nye anlegget må driftes innen et spesifisert tidsrom, og varmeveksleren kan først innlemmes i anlegget etter at driftstesten er fullført. Hensikten med dette er å hindre at urenheter i rørnettet skader det innvendige utstyret i varmeveksleren
