Bộ trao đổi nhiệt được phân loại như thế nào?
Theo phương pháp truyền nhiệt, nó có thể được chia thành: bộ trao đổi nhiệt vách ngăn, bộ trao đổi nhiệt tái sinh, bộ trao đổi nhiệt gián tiếp kết nối chất lỏng, bộ trao đổi nhiệt tiếp xúc trực tiếp và bộ trao đổi nhiệt nhiều.
Theo mục đích, nó có thể được chia thành: lò sưởi, bộ sấy sơ bộ, bộ quá nhiệt và thiết bị bay hơi.
Theo cấu trúc, nó có thể được chia thành: bộ trao đổi nhiệt đầu nổi, bộ trao đổi nhiệt dạng ống cố định, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm ống hình chữ U, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, v.v.
Một trong những điểm khác biệt giữa bộ trao đổi nhiệt vỏ, ống và tấm: cấu trúc
1. Cấu trúc trao đổi nhiệt vỏ và ống:
Bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống bao gồm vỏ, bó ống truyền nhiệt, tấm ống, vách ngăn (vách ngăn) và hộp ống và các bộ phận khác.Vỏ chủ yếu có dạng hình trụ, bên trong có bó ống, hai đầu bó ống được cố định trên tấm ống.Trong quá trình truyền nhiệt có hai loại chất lỏng nóng và chất lỏng lạnh, một loại là chất lỏng bên trong ống, gọi là chất lỏng bên ống;chất còn lại là chất lỏng bên ngoài ống, gọi là chất lỏng bên vỏ.
Để cải thiện hệ số truyền nhiệt của chất lỏng bên ngoài ống, người ta thường bố trí một số vách ngăn trong vỏ ống.Vách ngăn có thể làm tăng vận tốc của chất lỏng ở phía vỏ, làm cho chất lỏng đi qua bó ống nhiều lần theo khoảng cách quy định và làm tăng sự hỗn loạn của chất lỏng.
Các ống trao đổi nhiệt có thể được bố trí theo hình tam giác hoặc hình vuông đều trên tấm ống.Sự sắp xếp các hình tam giác đều nhỏ gọn, mức độ nhiễu loạn của chất lỏng bên ngoài ống cao và hệ số truyền nhiệt lớn.Việc bố trí hình vuông tạo điều kiện thuận lợi cho việc làm sạch ống và phù hợp với chất lỏng dễ bị bám bẩn.
1-vỏ;bó 2 ống;3, 4-đầu nối;5 đầu;Tấm 6 ống: 7 vách ngăn: 8 ống thoát nước
Bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống một chiều
Sơ đồ thiết bị trao đổi nhiệt ống đôi vỏ đơn
2. Cấu trúc trao đổi nhiệt dạng tấm:
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có thể tháo rời được làm từ nhiều tấm tôn mỏng được dập theo khoảng cách nhất định, được bịt kín bằng các miếng đệm xung quanh và được chồng lên nhau bằng các khung và vít nén.Bốn lỗ góc của tấm và miếng đệm tạo thành bộ phân phối và thu gom chất lỏng.Đồng thời, chất lỏng lạnh và chất lỏng nóng được phân tách hợp lý sao cho chúng được tách ra ở hai mặt của mỗi tấm.Dòng chảy trong kênh, trao đổi nhiệt qua tấm.
Một trong những điểm khác biệt giữa bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống và bộ trao đổi nhiệt dạng tấm: phân loại
1. Phân loại thiết bị trao đổi nhiệt vỏ và ống:
(1) Tấm ống của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm ống cố định được tích hợp với các bó ống ở cả hai đầu của vỏ ống.Khi chênh lệch nhiệt độ hơi lớn và áp suất bên vỏ không quá cao, có thể lắp một vòng bù đàn hồi trên vỏ để giảm ứng suất nhiệt.
(2) Tấm ống ở một đầu của bó ống của bộ trao đổi nhiệt đầu nổi có thể nổi tự do, loại bỏ hoàn toàn ứng suất nhiệt và toàn bộ bó ống có thể được kéo ra khỏi vỏ, thuận tiện cho việc vệ sinh và bảo trì cơ học.Bộ trao đổi nhiệt đầu nổi được sử dụng rộng rãi nhưng cấu trúc phức tạp và giá thành cao.
(3) Mỗi ống của bộ trao đổi nhiệt dạng ống hình chữ U được uốn thành hình chữ U và cả hai đầu được cố định trên cùng một tấm ống ở khu vực trên và dưới.Với sự trợ giúp của vách ngăn hộp ống, nó được chia thành hai buồng: đầu vào và đầu ra.Bộ trao đổi nhiệt loại bỏ hoàn toàn ứng suất nhiệt, cấu trúc đơn giản hơn loại đầu nổi nhưng mặt ống không dễ làm sạch
(4) Bộ trao đổi nhiệt màng nóng dòng xoáy áp dụng công nghệ trao đổi nhiệt màng nóng dòng xoáy mới nhất và cải thiện hiệu ứng trao đổi nhiệt bằng cách thay đổi trạng thái chuyển động của chất lỏng.Khi môi trường đi qua bề mặt ống xoáy sẽ có sự xói mòn mạnh trên bề mặt ống xoáy, từ đó nâng cao hiệu suất truyền nhiệt, lên tới 10000 W/m2.Đồng thời, cấu trúc có chức năng chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao, chịu áp lực cao và chống cặn.
2. Phân loại thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm:
(1) Theo kích thước của diện tích trao đổi nhiệt trên một đơn vị không gian, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm là một bộ trao đổi nhiệt nhỏ gọn, chủ yếu được so sánh với bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống.Bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống truyền thống chiếm diện tích lớn.
(2) Theo cách sử dụng quy trình, có các tên gọi khác nhau: thiết bị gia nhiệt dạng tấm, thiết bị làm mát dạng tấm, thiết bị ngưng tụ dạng tấm, thiết bị gia nhiệt sơ bộ dạng tấm.
(3) Theo sự kết hợp quy trình, nó có thể được chia thành bộ trao đổi nhiệt dạng tấm một chiều và bộ trao đổi nhiệt dạng tấm đa hướng.
(4) Theo hướng dòng chảy của hai môi trường, nó có thể được chia thành bộ trao đổi nhiệt tấm song song, bộ trao đổi nhiệt tấm ngược dòng và bộ trao đổi nhiệt tấm chéo.Hai cái sau được sử dụng phổ biến hơn.
(5) Theo kích thước khe hở của người chạy, nó có thể được chia thành bộ trao đổi nhiệt tấm khe hở thông thường và bộ trao đổi nhiệt tấm khe hở rộng.
(6) Theo tình trạng mài mòn của nếp gấp, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có sự khác biệt chi tiết hơn, điều này sẽ không lặp lại.Mời bạn tham khảo: dạng sóng trao đổi nhiệt dạng tấm.
(7) Theo liệu nó có phải là một bộ sản phẩm hoàn chỉnh hay không, nó có thể được chia thành bộ trao đổi nhiệt tấm đơn và bộ trao đổi nhiệt dạng tấm.
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm
Một trong những điểm khác biệt giữa bộ trao đổi nhiệt vỏ, ống và tấm:
1. Đặc điểm của bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống:
(1) Hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng, hệ số truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt là 6000-8000W/(m2·k).
(2) Tất cả sản xuất bằng thép không gỉ, tuổi thọ dài, lên tới 20 năm.
(3) Thay đổi dòng chảy tầng thành dòng chảy hỗn loạn giúp cải thiện hiệu suất truyền nhiệt và giảm sức cản nhiệt.
(4) Truyền nhiệt nhanh, chịu nhiệt độ cao (400 độ C), chịu áp suất cao (2,5 MPa).
(5) Cấu trúc nhỏ gọn, diện tích nhỏ, trọng lượng nhẹ, lắp đặt dễ dàng, tiết kiệm đầu tư xây dựng dân dụng.
(6) Thiết kế linh hoạt, thông số kỹ thuật đầy đủ, tính khả thi cao và tiết kiệm tiền.
(7) Nó có nhiều điều kiện ứng dụng và phù hợp với áp suất, phạm vi nhiệt độ và trao đổi nhiệt của các phương tiện khác nhau.
(8) Chi phí bảo trì thấp, vận hành đơn giản, chu trình vệ sinh dài và vệ sinh thuận tiện.
(9) Áp dụng công nghệ màng nhiệt nano, có thể cải thiện đáng kể hệ số truyền nhiệt.
(10) Được sử dụng rộng rãi trong nhiệt điện, công nghiệp và khai thác mỏ, hóa dầu, sưởi ấm trung tâm đô thị, thực phẩm và y học, điện tử năng lượng, máy móc và công nghiệp nhẹ và các lĩnh vực khác.
(11) Ống đồng có các lá tản nhiệt cuộn trên bề mặt ngoài của ống truyền nhiệt có độ dẫn nhiệt cao và diện tích truyền nhiệt lớn.
(12) Tấm dẫn hướng dẫn chất lỏng phía vỏ chảy liên tục theo đường đứt đoạn trong bộ trao đổi nhiệt.Khoảng cách giữa các tấm dẫn hướng có thể được điều chỉnh để có dòng chảy tối ưu.Cấu trúc chắc chắn và có thể đáp ứng sự truyền nhiệt của chất lỏng bên vỏ với tốc độ dòng chảy lớn hoặc thậm chí tốc độ dòng chảy siêu lớn và tần số xung cao.
2. Đặc điểm của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm:
(1) Hệ số truyền nhiệt cao
Do các tấm tôn khác nhau bị đảo ngược, các kênh phức tạp được hình thành, do đó chất lỏng giữa các tấm tôn chảy theo dòng xoáy ba chiều và dòng chảy hỗn loạn có thể được tạo ra ở số Reynold thấp (thường là Re = 50-200), do đó hệ số truyền nhiệt tương đối cao và người ta thường coi màu đỏ gấp 3-5 lần so với loại vỏ và ống.
(2) Chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit lớn và chênh lệch nhiệt độ ở cuối nhỏ
Trong bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống, có hai dòng chất lỏng tương ứng ở phía ống và phía ống.Nói chung, chúng là dòng chảy chéo và có hệ số hiệu chỉnh chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit nhỏ.Hầu hết các bộ trao đổi nhiệt dạng tấm đều có dòng chảy song song hoặc ngược dòng và hệ số hiệu chỉnh thường ở khoảng 0,95.Ngoài ra, dòng chất lỏng nóng và lạnh trong bộ trao đổi nhiệt dạng tấm song song với dòng chất lỏng nóng và lạnh trong bộ trao đổi nhiệt.
Bề mặt nóng và không có đường vòng làm cho chênh lệch nhiệt độ ở cuối bộ trao đổi nhiệt dạng tấm nhỏ và truyền nhiệt sang nước có thể nhỏ hơn 1°C, trong khi bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống thường là 5°C.
(3) Dấu chân nhỏ
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có cấu trúc nhỏ gọn và diện tích truyền nhiệt trên một đơn vị thể tích gấp 2-5 lần so với bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống.Không giống như bộ trao đổi nhiệt dạng vỏ và ống, nó không yêu cầu vị trí bảo trì để tách bó ống.Do đó, để đạt được khả năng truyền nhiệt như nhau, diện tích sàn của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm phải bằng khoảng 1/5-1/8 diện tích sàn của bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống.
(4) Dễ dàng thay đổi diện tích trao đổi nhiệt hoặc kết hợp quy trình
Chỉ cần thêm hoặc bớt một vài tấm là có thể đạt được mục đích tăng hoặc giảm diện tích truyền nhiệt.Bằng cách thay đổi cách bố trí tấm hoặc thay thế nhiều loại tấm, có thể thực hiện được sự kết hợp quy trình cần thiết và diện tích trao đổi nhiệt của bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống có thể được điều chỉnh cho phù hợp với các điều kiện trao đổi nhiệt mới.Hầu như không thể tăng diện tích truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống.
(5) trọng lượng nhẹ
Độ dày tấm của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm chỉ 0,4-0,8 mm và độ dày ống của bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống là 2,0-2,5 mm.Bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống nặng hơn nhiều so với khung trao đổi nhiệt dạng tấm.Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm thường chỉ chiếm khoảng 1/5 trọng lượng của vỏ và ống.
(6) Giá thấp
Chất liệu của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm là như nhau, diện tích trao đổi nhiệt là như nhau và giá thấp hơn 40% ~ 60% so với bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống.
(7) Dễ thực hiện
Tấm truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm đã được dán tem và xử lý, có mức độ tiêu chuẩn hóa cao và có thể sản xuất hàng loạt.Bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống thường được làm thủ công.
(8) Dễ dàng vệ sinh
Chỉ cần nới lỏng các bu lông áp suất của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm khung, bó ống của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có thể được nới lỏng và bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có thể được tháo ra để làm sạch cơ học.Điều này rất thuận lợi cho quá trình trao đổi nhiệt của các thiết bị cần được vệ sinh thường xuyên.
(9) Mất nhiệt nhỏ
Trong bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, chỉ có tấm vỏ của tấm trao đổi nhiệt tiếp xúc với khí quyển, tổn thất nhiệt là không đáng kể và không cần biện pháp cách nhiệt.
