Как правильно выбрать теплообменник

Теплообменники представляют собой оборудование, позволяющее без смешивания передавать тепловую энергию между двумя средами, имеющими различные температуры, через разделяющую их стенку. Теплообменники широко представлены в промышленности, поскольку передача тепловой энергии лежит в основе многих процессов (нагрев или охлаждение продукта, конденсация паров или испарение жидкостей и т.д.), но они также используются для энергосбережения (восстановление потерянной энергии, оптимизация энергопотребления), автомобилях, системах отопления и кондиционирования воздуха и т.д.

Существует множество различных типов теплообменников в зависимости от конкретного применения, но большинство промышленных теплообменников можно разделить на две основные категории: кожухотрубные теплообменники и пластинчатые теплообменники.

Посмотреть теплообменники

  • Как выбрать теплообменник?

    Cтандартные теплообменники представлены у многих производителей, однако если у вас есть особые требования, то теплообменник также возможно изготовить на заказ в соответствии с вашими условиями эксплуатации и окружающей средой. Ваш выбор будет зависеть от следующих факторов:

    • Тип теплообменника:
    • Рабочие условия, а именно температура, скорость потока и давление жидкостей на входе и выходе теплообменника.
    • Типы жидкостей, циркулирующих в теплообменнике, и их физические и химические свойства.
    • Ограничения, связанные с установкой и обслуживанием.

    На основе этих элементов производители могут помочь вам подобрать размеры и тепловую мощность теплообменника в соответствии с вашими потребностями.

    Тип теплообменника Преимущества Недостатки
    Кожухотрубный теплообменник
    • Доступен в больших размерах.
    • Поддерживает жидкости с большой разницей температур на входе.
    • Выдерживает очень высокое давление.
    • Низкие потери давления циркулирующих жидкостей как в кожухе, так и в трубах.
    • Хорошая теплопередача между жидкостями, но более низкая энергоэффективность по сравнению с пластинчатыми теплообменниками.
    • Сложное обслуживание, особенно в случае больших теплообменников.
    Пластинчатый теплообменник с уплотнениями
    • Компактный.
    • Хорошая энергоэффективность благодаря турбулентности, вызванной формой пластин.
    • Самоочищающийся.
    • Легко демонтируется.
    • Возможность увеличения или уменьшения количества пластин.
    • Максимальная температура от 150 до 200 °C.
    • Максимальное давление 25 бар.
    • Высокие потери давления обеих жидкостей из-за турбулентности, вызванной формой пластин.
    Паяный пластинчатый теплообменник
    • Очень компактный.
    • Хорошая энергоэффективность благодаря турбулентности, вызванной формой пластин.
    • Самоочищающийся.
    • Может быть демонтирован.
    • Возможна очистка под высоким давлением.
    • Некоторые теплообменники могут выдерживать давление до 140 бар.
    • Максимальная температура жидкостей на входе 200°C.
    • Высокие потери давления обеих жидкостей из-за турбулентности, вызванной формой пластин.
    Сварной пластинчатый теплообменник
    • Очень компактный.
    • Хорошая энергоэффективность благодаря турбулентности, вызванной формой пластин.
    • Самоочищающийся.
    • Возможна очистка под высоким давлением.
    • За счет сварных соединений допускает большую разницу температур между жидкостями на входе. Выдерживает температуры от -40 до +500 °C.
    • Не может быть демонтирован.
    • Максимальное давление 30 бар.
    • Высокие потери давления обеих жидкостей из-за турбулентности, вызванной формой пластин.
  • Почему стоит выбрать кожухотрубный теплообменник?

    Кожухотрубный теплообменник производителя Bowman

    Кожухотрубные теплообменники появились на рынке самыми первыми, однако до сих пор широко используются в промышленности благодаря их исключительной надежности, особенно при работе с жидкостями высокого давления или высокой вязкости. Кожухотрубные теплообменники состоят из трубок, внутри которых циркулирует жидкость. Эти трубки расположены внутри кожуха, в котором содержится вторая жидкость.

    Кожухотрубные теплообменники могут достигать очень больших размеров и удовлетворяют высоким требованиям к теплообмену. Техническое обслуживание может быть сложнее по сравнению с пластинчатыми теплообменниками как раз по причине их размеров и возможного закупоривания трубок. Кроме того, эффективность кожухотрубного теплообменника ниже, чем у пластинчатого.

    Материал кожуха должен быть совместим с протекающей через него жидкостью, а материал трубок должен быть совместим с обеими жидкостями.

    Некоторые производители предлагают спиральные теплообменники, для которых требуется меньшая площадь.

  • Почему стоит выбрать пластинчатый теплообменник?

    Пластинчатый теплообменник FISCHER

    Пластинчатые теплообменники имеют много преимуществ перед трубчатыми теплообменниками. При одинаковой производительности они компактнее, легче и обладают более высокой эффективностью.

    Пластинчатые теплообменники могут иметь различные конструкции, но принцип действия остается одинаковым: жидкость протекает между очень тонкими гофрированными пластинами (с поперечными каналами для создания турбулентного потока), которые обеспечивают теплообмен. Жидкости могут проходить через пластины в противотоке, что повышает эффективность теплообмена. В некоторых моделях можно добавить дополнительные пластины, чтобы получить бóльшую поверхность теплообмена без значительного увеличения площади, занимаемой теплообменником.

    За счет турбулентного потока жидкостей эти теплообменники, как правило, являются самоочищающимися, однако в связи с турбулентностью происходят значительные потери давления обеих жидкостей.

    Пластинчатые теплообменники могут быть изготовлены из специальных материалов, за счет которых становятся легче и устойчивее к коррозии: например, из нержавеющей стали, из титана и т.д..

    Пластинчатые теплообменники можно разделить на три основных типа:

    • Пластинчатые теплообменники с уплотнениями: на каждой пластине имеется прокладка, при этом пакет пластин зажат между двумя плитами теплообменника и затянут с помощью стяжных шпилек. Эти теплообменники модульные: количество пластин можно легко увеличить или уменьшить для изменения общей площади поверхности теплообмена и, следовательно, мощности теплообменника. Таким образом, температуру жидкостей на выходе из теплообменника можно регулировать. Обслуживание этих теплообменников относительно простое. Однако они обладают ограниченной устойчивостью к высоким давлениям и температурам: не более 150 — 200°C при максимальном давлении 25 бар. Помимо прочего, также необходимо удостовериться, что материалы, пластин и уплотнений совместимы с жидкостями, циркулирующими внутри теплообменника.
    • Паяные пластинчатые теплообменники : пластины соединены между собой при помощи пайки медью или никелем, в результате чего получаются компактные моноблочные теплообменники. Эти теплообменники выдерживают температуру около 200°C и давление 30 бар. Тем не менее в подобных моделях невозможно изменять количество пластин, чтобы адаптировать мощность теплообменника к различным потребностям. Как правило, они дороже пластинчатых теплообменников с уплотнениями, но имеют более длительный срок службы и легко очищаются благодаря возможности очистки под высоким давлением. Теплообменники данного типа могут быть разобраны для технического обслуживания.
    • Сварные пластинчатые теплообменники: пластины сварены вместе, что делает эти теплообменники более прочными, чем паяные пластинчатые теплообменники. Они также выдерживают более высокие температуры и давление, чем другие пластинчатые теплообменники (от -40 до +500°C, при максимальном давлении 30 бар). Однако изменить количество пластин для регулировки мощности теплообменника невозможно. Хотя их нельзя разобрать, они легко очищаются под высоким давлением.
Похожие руководства
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Загрузка...
Без комментариев

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *