เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามประเภทคืออะไร?

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อส่งพลังงานความร้อนจากของเหลวหนึ่งไปยังของเหลวอื่นอย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ต้องผสมผสานของของเหลวเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามประเภทหลักที่ใช้ในอุตสาหกรรมทั่วโลกคือ:

1. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนกระเป๋าและท่อ: มาตรฐานอุตสาหกรรมที่มั่นคงสําหรับการใช้งานความดันสูงและอุณหภูมิสูง

2. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากแผ่น: การออกแบบที่กระชับกระชับและมีประสิทธิภาพสูง เหมาะสําหรับความดันปานกลางและการประมวลผลสุขภาพ

3. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเย็นด้วยอากาศ: ระบบที่ใช้อากาศรอบตัวแทนน้ําในการทําความเย็น

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกระเป๋าและท่อ เป็นระบบจัดการความร้อนที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมหนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นที่นิยมในโรงชําระน้ํามัน โรงไฟฟ้า และสถานที่แปรรูปสารเคมี

การออกแบบประกอบด้วยภาชนะความดันภายนอกขนาดใหญ่ทรงกระบอก ("เปลือก") ที่มีกระดุมของท่อขนาดเล็กและขนานขณะที่ของเหลวที่สองไหลผ่านและรอบท่อในเปลือก (เปลือกด้าน)ปกติจะติดตั้งเครื่องกัดในเปลือก เพื่อสร้างความวุ่นวายและกํากับการไหลเวียน, สูงสุดอัตราการถ่ายส่งความร้อนและสนับสนุนท่อในโครงสร้าง

• ข้อดี: ความสามารถที่พิเศษในการทนความดันอย่างมากและอุณหภูมิสูงเนื่องจากกระดูกท่อมักจะถอดออกเพื่อทําความสะอาดด้วยเครื่องกล.

• ข้อจํากัด: มันต้องการผิวกายที่ใหญ่และมีประสิทธิภาพทางความร้อนโดยรวมที่ต่ํากว่าการออกแบบแผ่นที่มีขนาดคล้ายกัน

• กระบวนการปรับปรุงและกระบวนการกระบวนการปั่นน้ํามันเคมี

• การผลิตควายและการดึงดูดในโรงงานไฟฟ้า

• เครื่องเย็นอุตสาหกรรมแรงดันสูง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่น (มักเรียกว่า เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นและกรอบ) ได้รับความนิยมจากการใช้งานที่คอมแพคต์และประสิทธิภาพทางความร้อนที่พิเศษ

แทนที่จะเป็นเปลือกที่มีท่อ การออกแบบนี้ใช้ชุดของแผ่นโลหะบางกระจกกระจก ที่ห่างกันใกล้กัน ถูกกดกันในกรอบแข็งช่องทางที่มีความวุ่นวายสูง, และถุงยางเอลาสโตเมอรี่สลับการไหลผ่านเพื่อให้ของเหลวร้อนและเย็นผ่านช่องว่างสลับกัน.

• ข้อดี: ประสิทธิภาพทางความร้อนสูงมาก เนื่องจากการสัมผัสกับพื้นผิวขนาดใหญ่และความวุ่นวายและแบบจําแนก (ความจุสามารถสามารถเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มแผ่น เพียงแค่)พวกเขายังสามารถถอดรหัสได้ง่าย เพื่อตรวจสอบและทําความสะอาดด้วยสายตาอย่างละเอียด

• ข้อจํากัด: ซองประกอบระหว่างแผ่นจํากัดความสามารถของระบบในการรับมือกับความดันที่สูงมากหรืออุณหภูมิที่สูงมาก ซองประกอบยังสามารถทําลายเคมีและต้องเปลี่ยนเป็นระยะเวลา

• การแปรรูปอาหารและเครื่องดื่ม (การปาสเทอริเซชั่น) เนื่องจากความสอดคล้องกับระบบอนามัย "สะอาดในที่" (CIP)

• การผลิตยา

• ระบบ HVAC และเครื่องเย็นพาณิชย์

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทําความเย็นด้วยอากาศ (fin-fan coolers) ใช้ในกรณีที่สื่อความเย็นของของเหลว (เช่นน้ํา) หายาก ไม่เหมาะสมทางเศรษฐกิจ หรือมีข้อจํากัดทางสิ่งแวดล้อม

ในระบบนี้ น้ํามันกระบวนการที่ร้อนไหลผ่านหลอดหลายลํา เพราะอากาศเป็นตัวนําความร้อนที่ไม่ดีกล่องเหล่านี้มีปีกโลหะภายนอกเพื่อเพิ่มพื้นที่พื้นผิวของพวกเขาด้วยวิธีประดิษฐ์แฟนอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ (ทั้งแรงดึงหรือแรงดึงผลักดัน) จากนั้นจะใช้เพื่อลมอากาศรอบ ๆ ผ่านท่อปีก, ขยายความร้อนโดยตรงไปยังสิ่งแวดล้อม.

• ข้อดี: ไม่ต้องการน้ําเย็น ทําให้มันเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และกําจัดความต้องการของสารเคมีการบําบัดน้ําที่ซับซ้อนหรือหอเย็น เหมาะสําหรับการติดตั้งที่ห่างไกล

• ข้อจํากัด: ความสามารถในการใช้อุณหภูมิขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอากาศรอบตัว (ไม่ค่อยมีประสิทธิภาพในวันร้อนในช่วงฤดูร้อน) โดยทั่วไปมันต้องใช้อุณหภูมิที่ใหญ่และพัดลมใช้พลังงานไฟฟ้าที่สําคัญขณะที่ผลิตเสียงเสียง.

• สถานีเครื่องปรับระยะไกล

• สถาปัตยกรรมการเย็นศูนย์ข้อมูล

• โรงงานปิโตรเคมีที่ตั้งอยู่ในทะเลทรายหรือภูมิภาคแห้ง

ถาม: มีการจัดหมวดอื่นๆ นอกจากประเภทการก่อสร้างหรือไม่

ตอบ: ครับ ขณะที่ Shell & Tube, Plate และ Air-Cooled หมายถึงการก่อสร้างทางกายภาพ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนยังถูกจัดลําดับด้วยการจัดลําดับการไหลของมันสามประเภทของกระแสคือ Counter-Flow (ของเหลวเคลื่อนไหวในทิศทางตรงกันข้าม, ส่งผลให้มีประสิทธิภาพสูงสุด), กระแสขนาน (ของเหลวเคลื่อนไหวในทิศทางเดียวกัน) และกระแสข้าม (ของเหลวเคลื่อนไหวตั้งตรงกันและกัน)

ถาม: เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทไหนมีประสิทธิภาพสูงที่สุด?

ตอบ: ในแง่ของการถ่ายทอดความร้อนต่อหน่วยของปริมาตรการ, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นคือที่ประสิทธิภาพมากที่สุด.ทําให้มันสามารถเข้าถึงอุณหภูมิที่แน่นที่เปลือกและท่อไม่สามารถตรงกันได้ในรอยเดียวกัน.

คําถาม: ทําไมท่อในเครื่องแลกเปลี่ยนที่ทําความเย็นด้วยอากาศจึงมีปีก?

A: อากาศ (ก๊าซ) มีความสามารถในการนําไฟที่ต่ํากว่าน้ําหรือน้ํามันมาก ปีกติดกับด้านนอกของท่อเพื่อเพิ่มพื้นที่พื้นผิวที่เผชิญกับอากาศค่าตอบแทนทางคณิตศาสตร์ สําหรับสัดส่วนการถ่ายทอดความร้อนที่ไม่ดีของก๊าซ.