Skal- och rörvärmeväxlare för uppvärmning och kylning

Skal-och-rörvärmeväxlaren anpassad av Vrcooler enligt kundens krav har målats och redo att packas och skickas till Frankrike.

Skal- och rörvärmeväxlare kallas även skal- och rörvärmeväxlare. Det är en värmeväxlare med skiljevägg som använder väggen på rörbunten som är innesluten i skalet som värmeöverföringsyta. Denna typ av värmeväxlare har en relativt enkel struktur och tillförlitlig drift. Den kan vara gjord av olika strukturmaterial (främst metallmaterial) och kan användas under hög temperatur och högt tryck. Det är den mest använda typen för närvarande.

Faktorer att beakta vid konstruktionen av skal- och rörvärmeväxlare

Det finns många typer av värmeväxlarutrustning. För varje specifikt värmeöverföringstillstånd kommer den mest lämpliga utrustningsmodellen att erhållas genom optimalt urval. Om denna typ av utrustning används under andra förhållanden kan värmeöverföringseffekten förbättras. stor förändring. Därför är det mycket viktigt och komplicerat arbete att välja typ av värmeväxlare för specifika arbetsförhållanden. För utformningen av skal- och rörvärmeväxlare är följande faktorer värda att överväga:

 

1. Val av flöde

Flödeshastighet är en viktig variabel i värmeväxlardesign. En ökning av flödeshastigheten kommer att öka värmeöverföringskoefficienten, samtidigt som tryckfallet och energiförbrukningen kommer att öka. Om pumpvätska används bör man tänka på att tryckfallet ska förbrukas så mycket som möjligt på värmeväxlaren istället för På reglerventilen kan detta förbättra värmeöverföringseffekten genom att öka flödet.

Att använda en högre flödeshastighet har två fördelar: en är att öka den totala värmeöverföringskoefficienten, och därigenom minska värmeöverföringsarean; den andra är att minska risken för nedsmutsning på rörytan. Men det ökar också förbrukningen av motstånd och effekt på motsvarande sätt, så det är nödvändigt att göra en ekonomisk jämförelse för att slutligen bestämma lämplig flödeshastighet.

 

2. Val av tillåtet tryckfall

Att välja ett större tryckfall kan öka flödeshastigheten och därigenom förbättra värmeöverföringseffekten och minska värmeöverföringsytan. Men det större tryckfallet ökar också pumpens driftskostnader. Lämpligt tryckfallsvärde måste beräknas baserat på den totala årliga kostnaden för värmeväxlaren, upprepade justeringar av utrustningens storlek och optimeringsberäkningar.

I de flesta anordningar kan det konstateras att det termiska motståndet på ena sidan är betydligt högre än på den andra sidan, och det termiska motståndet på denna sida blir det styrande termiska motståndet. När skalsidans termiska motstånd är kontrollsidan kan metoden för att öka antalet baffelplattor eller minska skaldiametern användas för att öka vätskeflödet på skalsidan och minska värmeöverföringsmotståndet, men det finns en gräns för att minska avståndet mellan baffelplattorna. Skalets diameter får inte vara mindre än 1/5 eller 50 mm. När rörsidans termiska motstånd är styrsidan, ökas vätskeflödet genom att öka rörets mognad.

När det gäller viskösa material, om vätskan är i laminärt flöde, kommer materialet att gå till skalsidan. Eftersom vätskeflödet på skalsidan tenderar att vara turbulent resulterar detta i högre värmeöverföringshastigheter och förbättrad kontroll av tryckfallet.

 

3. Bestämning av vätska på skalsidan

Den är huvudsakligen baserad på vätskans driftstryck och temperatur, tillgängligt tryckfall, struktur och korrosionsegenskaper samt valet av nödvändig utrustning och material för att överväga vilket sätt vätskan är lämplig för. Följande faktorer är tillgängliga för övervägande när du väljer:

Vätskorna som är lämpliga för rörpassagen inkluderar vatten och vattenånga eller starkt frätande vätskor; giftiga vätskor; vätskor som är lätta att strukturera; vätskor som arbetar vid hög temperatur eller högt tryck, etc.

Vätskor lämpliga för skalsidan inkluderar kondensation av toppdestillat; kondensation och återkokning av kolväten; vätskor som styrs av tryckfall i rördelar; vätskor med hög viskositet etc.

När ovanstående situation är eliminerad bör valet av vilken väg mediet tar fokusera på att förbättra värmeöverföringskoefficienten och att utnyttja tryckfallet på bästa sätt. Eftersom flödet av mediet på skalsidan är lätt att nå turbulent flöde (Re större än eller lika med 100), är det i allmänhet fördelaktigt att flytta vätskan med hög viskositet eller låg flödeshastighet, det vill säga vätskan med låg Reynolds nummer, till skalsidan. Omvänt, om vätskan kan nå turbulent flöde i röret, är det mer rimligt att arrangera att den går genom röret. Ur tryckfallssynpunkt är i allmänhet skalkörningen med lågt Reynolds-tal rimligt.

 

4. Bestämning av slutlig värmeöverföringstemperatur

Den slutliga värmeväxlingstemperaturen bestäms i allmänhet av processens behov. När den slutliga värmeväxlingstemperaturen kan väljas har dess värde stor inverkan på om värmeväxlaren är ekonomisk och rimlig. När utloppstemperaturen för den varma vätskan är lika med utloppstemperaturen för den kalla vätskan är värmeutnyttjandet som högst, men den effektiva värmeöverföringstemperaturskillnaden är minst och värmeväxlingsarean är störst.

Vid bestämning av strömmens utloppstemperatur är det dessutom inte önskvärt att ha ett temperaturkorsfenomen, det vill säga att utloppstemperaturen för den heta vätskan är lägre än den kalla vätskans utloppstemperatur.

5. Val av utrustningsstruktur

För vissa processförhållanden bör formen på utrustningen bestämmas först, såsom att välja en fast tubplåtform eller en flytande huvudform, etc.

I värmeväxlardesignprocessen sammanfattas de allmänna målen för förbättring av värmeöverföringen enligt följande: minska storleken på värmeväxlaren under en given värmeöverföring; förbättra prestandan hos den befintliga värmeväxlaren; minska temperaturskillnaden hos den strömmande arbetsvätskan; eller minska pumpeffekten.

Värmeöverföringsprocessen hänvisar till processen för värmeväxling mellan två vätskor genom väggen på en hård enhet. Enligt vätskans värmeöverföringsmetod kan den i princip delas in i två typer: ingen fasförändring och fasförändring. Forskningen om förbättrad värmeöverföringsteknik utan fasförändringsprocess vidtar i allmänhet motsvarande åtgärder baserade på att kontrollera den termiska motståndssidan: såsom att expandera rörets inre eller yttre yta; införa främmande föremål i röret; ändra formen på rörbuntsstödet; tillsats av oblandbara lågkokande tillsatser och andra metoder för att förbättra värmeöverföringseffekten.