Skal- og rørvarmeveksler til opvarmning og køling

Skal-og-rør varmeveksleren tilpasset af Vrcooler efter kundens krav er blevet malet og klar til at blive pakket og sendt til Frankrig.

Skal- og rørvarmevekslere kaldes også skal- og rørvarmevekslere. Det er en skillevægsvarmeveksler, der bruger væggen på rørbundtet, der er indesluttet i skallen, som varmeoverførselsflade. Denne type varmeveksler har en relativt enkel struktur og pålidelig drift. Det kan være lavet af forskellige strukturelle materialer (hovedsageligt metalmaterialer), og kan bruges under høj temperatur og højt tryk. Det er den mest udbredte type i øjeblikket.

Faktorer, der skal tages i betragtning ved design af skal- og rørvarmevekslere

Der findes mange typer varmevekslerudstyr. For hver specifik varmeoverførselstilstand vil den bedst egnede udstyrsmodel blive opnået gennem optimalt valg. Hvis denne type udstyr anvendes under andre forhold, kan varmeoverførselseffekten blive forbedret. stor forandring. Derfor er det meget vigtigt og kompliceret arbejde at vælge typen af ​​varmeveksler til specifikke arbejdsforhold. Til design af skal- og rørvarmevekslere er følgende faktorer værd at overveje:

 

1. Valg af flowhastighed

Flowhastighed er en vigtig variabel i varmevekslerdesign. Forøgelse af flowhastigheden vil øge varmeoverførselskoefficienten, og samtidig vil trykfaldet og strømforbruget også stige. Hvis der anvendes pumpevæske, skal det overvejes, at trykfaldet skal forbruges så meget som muligt på varmeveksleren i stedet for På reguleringsventilen kan dette forbedre varmeoverførselseffekten ved at øge flowet.

Brug af en højere strømningshastighed har to fordele: den ene er at øge den samlede varmeoverførselskoefficient og derved reducere varmeoverførselsarealet; den anden er for at mindske muligheden for tilsmudsning på rørets overflade. Men det øger også tilsvarende forbruget af modstand og effekt, så det er nødvendigt at foretage en økonomisk sammenligning for endelig at bestemme den passende flowhastighed.

 

2. Valg af tilladt trykfald

Valg af et større trykfald kan øge flowhastigheden og derved øge varmeoverførselseffekten og reducere varmeoverførselsarealet. Men det større trykfald øger også pumpens driftsomkostninger. Den passende trykfaldsværdi skal beregnes ud fra varmevekslerens samlede årlige omkostninger, gentagne justeringer af udstyrets størrelse og optimeringsberegninger.

I de fleste enheder kan det konstateres, at den termiske modstand på den ene side er væsentligt højere end den anden side, og den termiske modstand på denne side bliver den styrende termiske modstand. Når den termiske modstand på skalsiden er kontrolsiden, kan metoden til at øge antallet af ledeplader eller reducere skaldiameteren bruges til at øge væskestrømningshastigheden på skalsiden og reducere varmeoverførselsmodstanden, men der er en grænse for at reducere afstanden mellem ledepladerne. Skaldiameteren må ikke være mindre end 1/5 eller 50 mm. Når den termiske modstand på rørsiden er kontrolsiden, øges væskestrømningshastigheden ved at øge rørets modenhed.

Når man har at gøre med tyktflydende materialer, hvis væsken er i laminær strømning, vil materialet gå til skalsiden. Da væskestrømmen på skalsiden har tendens til at være turbulent, resulterer dette i højere varmeoverførselshastigheder og forbedret kontrol af trykfaldet.

 

3. Bestemmelse af væske på skalsiden

Det er hovedsageligt baseret på væskens driftstryk og temperatur, det tilgængelige trykfald, struktur og korrosionsegenskaber og valget af påkrævet udstyr og materialer for at overveje, hvilken vej væsken er egnet til. Følgende faktorer er tilgængelige for overvejelse, når du vælger:

De væsker, der er egnede til rørpassagen, omfatter vand og vanddamp eller stærke ætsende væsker; giftige væsker; væsker, der er nemme at strukturere; væsker, der arbejder ved høj temperatur eller højt tryk osv.

Væsker, der er egnede til skalsiden, omfatter kondensering af overheaddestillat; kondensering og genkogning af kulbrinter; væsker styret af trykfald af rørfittings; væsker med høj viskositet mv.

Når ovenstående situation er elimineret, bør valget af, hvilken vej mediet tager, fokusere på at forbedre varmeoverførselskoefficienten og få mest muligt ud af trykfaldet. Da strømmen af ​​mediet på skalsiden er let at nå turbulent flow (Re større end eller lig med 100), er det generelt fordelagtigt at flytte væsken med høj viskositet eller lav flowhastighed, dvs. væsken med lav Reynolds nummer, til skalsiden. Omvendt, hvis væsken kan nå turbulent strømning i røret, er det mere rimeligt at arrangere at gå gennem røret. Ud fra et trykfaldssynspunkt er skalkørslen med lavt Reynolds-tal generelt rimeligt.

 

4. Bestemmelse af endelig varmeoverførselstemperatur

Den endelige varmevekslingstemperatur bestemmes generelt af processens behov. Når den endelige varmevekslertemperatur kan vælges, har dens værdi stor indflydelse på, om varmeveksleren er økonomisk og rimelig. Når udgangstemperaturen for den varme væske er lig med udgangstemperaturen for den kolde væske, er varmeudnyttelseseffektiviteten den højeste, men den effektive varmeoverførselstemperaturforskel er den mindste, og varmevekslingsarealet er størst.

Når udløbstemperaturen for strømmen bestemmes, er det desuden ikke ønskeligt at have et temperaturkrydsfænomen, det vil sige, at udgangstemperaturen for den varme væske er lavere end udgangstemperaturen for den kolde væske.

5. Valg af udstyrsstruktur

For visse procesforhold bør udstyrets form bestemmes først, såsom at vælge en fast rørpladeform eller en flydende hovedform osv.

I varmevekslerdesignprocessen er de generelle mål for varmeoverførselsforbedring opsummeret som følger: reducere størrelsen af ​​varmeveksleren under en given varmeoverførsel; forbedre ydeevnen af ​​den eksisterende varmeveksler; reducere temperaturforskellen af ​​den strømmende arbejdsfluid; eller reducere pumpens effekt.

Varmeoverførselsprocessen refererer til processen med varmeudveksling mellem to væsker gennem væggen på en hård enhed. Ifølge væskens varmeoverførselsmetode kan den grundlæggende opdeles i to typer: ingen faseændring og faseændring. Forskningen i forbedret varmeoverførselsteknologi uden faseændringsproces tager generelt tilsvarende foranstaltninger baseret på styring af den termiske modstandsside: såsom at udvide den indre eller ydre overflade af røret; indsættelse af fremmedlegemer i røret; ændring af formen af ​​rørbundtstøtten; tilsætning af ublandbare tilsætningsstoffer med lavt kogepunkt og andre metoder til at forbedre varmeoverførselseffekten.