プレート熱交換器: エンジニアリング効率、熱力学、および産業用ユーティリティ

プロセス工学の分野では,プレート熱交換器 (PHE)最も効率的な熱伝送の解決策です コンパクトな足跡と高熱効率で有名ですPHEは主に従来のシェル&チューブ設計を HVACで置き換えました空間最適化とエネルギー回収が最重要である.

プレート熱交換器は表面積と体積の比を最大化するために設計され 流体が注目すべき速度で熱を交換し エネルギーの浪費を最小限にします

プレート熱交換器は,フレーム内に積み重なっている薄い,波紋状の金属プレートからなる.プレート の 間 に 形成 さ れ た 交替 の 道 を 通過 し て 流れる よう に 配置 さ れ て いる.

PHEの高性能の鍵はコルグレーション円滑なチューブとは違って この波紋状の"ワッフル"パターンは 流体を渦巻く 渦巻く流れに 押し込んでいます

• 境界層障害:渦巻きは通常熱伝送表面に固執する 静止した液体の境界層を乱します
• 熱伝達係数:この障害は熱伝達係数を劇的に増加させ 低速でも熱交換を可能にします
• 逆流流量:ほとんどのPHEは逆流の流量配置のために設計されており,この2つの液体は反対方向に移動し,温度差を最大化し,可能な限り高い熱回復を保証します.

圧力,温度,流体互換性などの特定のプロセス要件に応じて,PHEは3つの主要な構成で製造されます.

プレート熱交換機を伝統的なシェル・アンド・チューブ装置と比較すると,プレート設計の利点はほとんどの近代的な産業用アプリケーションで明らかです.

1. 熱効率:PHEは通常,シェル・アンド・チューブ交換機より3~5倍効率が高く,1°Cに近い温度に達する.
2. コンパクトフットプリント表面積の比率が高く シェル・アンド・チューブ・ユニットと同じ作業をこなすのに 床面積が80%も少なくなります
3. モジュール式スケーラビリティガスケット の 設計 は",将来 に 備え て いる"ように し て い ます.もし あなた の プロセス の 流量 が 増加 し たら,まったく 新しい 装置 を 購入 する 代わりに,既存の 枠 に より 多く の プレート を 追加 する こと が でき ます.
4. 低保守:清掃またはプレート交換のために解体する能力 (ガスケット付きモデルでは) は,内部管束の清掃と比較して停電時間を大幅に短縮します.

PHE の多用性により,様々な分野において標準的な構成要素となっています.

• 食品と飲料:乳製品,ジュース,ビールの生産のためのパスタライゼーションと冷却に使用され,正確な温度制御と衛生衛生は交渉不可です.
• HVACと遠隔熱:主要的な遠隔熱回路と二次的な建物の水回路の間の高効率の熱転送
• 化学品製造:反応温度を調節し 高級ステンレス鋼などの耐腐蝕材料を用いて 攻撃的なプロセス流体を冷却します
• エネルギーと電力:タービンオイル,水槽水,および工業用排気ガス流からの一般的熱回収のための主要な冷却器として機能する.

主要な制限は,密封材そのものです.密封材は通常,弾性 (ゴムベースの) のため,材料の温度と圧力評価によって制限されます.160°Cを超える用途やゴムを分解する高揮発性化学物質を含む用途溶接または溶接オプションが必要です.

最も信頼性の高い指標は,ユニット全体で"圧力低下"です. 流量が一定のままの間に圧力低下が著しく増加すると,汚れ (スケーリングまたは残骸の蓄積) を示します..定期的な差圧モニタリングは 維持間隔を決定する最良の方法です

PHEは液体から液体への転送に最適ですが 大粒子の反応に敏感です詰め込みを防ぐために設計された特定の"広空隙"プレート設計を考慮する必要があります..

一般的に,ガスケット付きのPHEは 維持が安く,速くなります プレートを手動で掃除するために開けることができますから殻 と 管 を 交換 する 器具 は,しばしば 管 の 中部 を 清める ため に 特殊 な 器具 が 必要 です労働コストが上がる.

発電所の熱効率を最適化したいですか?

新しいシステムのサイズを調整するか,既存のプロセスを改装したいかどうかにかかわらず,適切な熱交換器のアーキテクチャを選択することは,長期的な運用コストにとって重要です.[我々のエンジニアリングサポートチームに連絡して,あなたの特定のプロセス要件のための熱性能分析を要求してください.]