|
انواع مبادلات گرما: مزایا، کاربردها و طراحی
| مقدار تولیدی: | 1 مجموعه |
| قیمت: | 10000 USD |
| دوره تحویل: | 2 ماه |
| روش پرداخت: | L/C، T/T |
| ظرفیت تامین: | 200 مجموعه در روز |
طرح مبدل حرارتی صفحه
,کاربردهای مبادله گرما شیل و لوله
,مزایای مبادله گرما صنعتی
مبادلات گرما صنعتی بر اساس طراحی ساختاری، پیکربندی جریان و مکانیسم انتقال گرما طبقه بندی می شوند.انتخاب مبادله گرما مطلوب نیاز به تعادل بهره وری ترمودینامیکچهار نوع اصلی صنعتی سیستم های شیل و لوله، صفحه و قاب، خنک کننده هوا و دو لوله هستند.
بهره وری حرارتی و قابلیت اطمینان مکانیکی به طور مستقیم به پیکربندی هندسی سطوح انتقال گرما بستگی دارد.
پیکربندی پوسته و لوله قوی ترین و گسترده ترین طراحی در صنایع سنگین با فشار بالا است.این شامل یک پوسته بالینی بیرونی است که یک بسته از لوله های داخلی را با دقت فاصله می دهد.
تغییرات طراحی: در قالب لوله ثابت، لوله U و طرح های سر شناور برای پذیرش گسترش حرارتی در دسترس است.
بهینه سازی جریان: بخش های داخلی در داخل پوسته طراحی شده اند تا آشفتگی جریان متقابل را ایجاد کنند و ضریب انتقال گرما در سمت پوسته را به حداکثر برسانند در حالی که از لرزش لوله جلوگیری می کنند.
مبادله گرما صفحه ای از یک چارچوب ماژولار استفاده می کند که مجموعه ای از صفحات فلزی نازک و موج دار را با هم فشرده می کند.مایعات گرم و سرد از طریق کانال های متناوب تشکیل شده توسط گاسکت های الاستومری جریان می یابند.
تغییرات طراحی: صفحه و قاب گاسکیتی شده (حفظ آسان) ، صفحه بریز شده (کمپکت ، فشار بالا) و صفحه جوش (در دمای بالا).
بهینه سازی جریان: الگوهای "هینگبون" یا "شفرون" موج دار بر روی صفحات باعث ایجاد فشار برش بالا و آشفتگی محلی حتی در اعداد پایین رینولدز می شود.کاهش شدید مقاومت لایه مرزی.
هنگامی که منابع آب محدود هستند یا مقررات آلودگی حرارتی محیط زیست سختگیرانه هستند، سیستم های خنک کننده هوا مشخص می شوند.مایعات از طریق لوله ها عبور می کنند در حالی که فن های خودکار هوای جوی را از طریق آنها حرکت می دهند.
تغییرات طراحی: فشار اجباری (مروحان واقع در زیر بسته لوله فشار هوا) و فشار تحریک شده (مروحان واقع در بالای کشیدن هوا).
بهینه سازی جریان: باله های آلومینیومی با چگالی بالا به صورت هلیکی به صورت مکانیکی به خارج از لوله ها متصل می شوند تا به طور نمایی سطح طرف هوا افزایش یابد.برای جبران رسانایی گرما کم هوا.
ساده ترین طراحی، شامل دو لوله متمرکز (یکی در داخل دیگری) است. آنها به طور معمول در یک ترتیب "شکل U" تنظیم شده اند.
تغییرات طراحی: لوله داخلی ساده یا لوله داخلی دارای بال های طولی.
بهینه سازی جریان: به شدت برای تنظیمات جریان ضد جریان خالص استفاده می شود تا حداکثر کارایی حرارتی را در عملیات ظرفیت پایین به دست آورد.
| نوع مبادله کننده | مزایای اصلی مکانیکی | کاربردهای اصلی | محدودیت های کلیدی |
|---|---|---|---|
| پوسته و لوله | فشارها تا 140 MPa و دماهای بیش از 600 °C را کنترل می کند؛ متالورژی بسیار قابل تنظیم است. | پالایش نفت و گاز، سنتز پتروشیمی، تهویه بخار. | اثر فیزیکی بزرگ؛ تراکم سطح پایین تر (m2/m3). |
| صفحه و قاب | بالاترین بهره وری حرارتی؛ بسیار جمع و جور؛ تمایلات کمتر به آلودگی؛ به راحتی قابل گسترش است. | پردازش داروسازی، پاستوریزه کردن مواد غذایی و نوشیدنی ها، HVAC. | محدود به فشارهای زیر 3 MPa؛ گاسکت ها مستعد تجزیه شیمیایی هستند. |
| هوا خنک کننده | مصرف آب صفر؛ هزینه های درمان شیمیایی برج خنک کننده را از بین می برد. | ایستگاه های فشرده سازی لوله های دور افتاده، کارخانه های شیمیایی مناطق خشک. | اثر چشم انداز بزرگ؛ مصرف انرژی فن بالا؛ وابسته به هوای محیطی. |
| لوله دوگانه | هزینه تولید کم؛ برای مایعات با لزگی بالا یا آلودگی بالا استثنایی است. | کارخانه های آزمایشی در مقیاس کوچک، حلقه های دوز شیمیایی، گرم کردن لجن. | ناکارآمد و گران برای بار گرمایی بزرگ (Q). |
اندازه گیری مهندسی و رتبه بندی یک مبادله گرما بر روابط ترمودینامیک اساسی تکیه می کند.
کل انرژی حرارتی منتقل شده در هر واحد زمان ($Q$) باید بین انرژی آزاد کننده مایع داغ و مایع سرد جذب کننده آن تعادل داشته باشد:
برای محاسبه سطح فیزیکی مورد نیاز ($A $) ، مهندسان طراحی از روش LMTD استفاده می کنند:
برای دستیابی به عملکرد حرارتی بهینه نیاز به تعادل دینامیک مایعات، متالورژی ساختاری و محدودیت های ترمودینامیک است.شل و لوله همچنان استاندارد صنعتی هستندبرای عملیات با خلوص بالا، بار متغیر، یا فضای محدود، تکنولوژی پلیت و فریم نرخ انتقال حرارتی حجم برتر را ارائه می دهد.
