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換熱器有哪些不同類(lèi)型?

作者: 發(fā)布時(shí)間:2024-03-01 13:11:40點(diǎn)擊:475

換熱器有哪些不同類(lèi)型?

描述:換熱器根據不同的應用擁有不同的設計和要求,接下來(lái)Micet Craft將介紹一下最常用的三種換熱器類(lèi)型。

換熱器都是通過(guò)將熱流體和冷流體穿過(guò)一塊金屬的相對兩側來(lái)對流體進(jìn)行冷卻和加熱的。來(lái)自于一種流體的熱量通過(guò)金屬(導熱性良好)傳遞到另一種流體中,而它們沒(méi)有流體接觸。高流體速度,高湍流,高表面積接觸和較大的溫差都有助于更有效的熱傳遞。然而,不同的設計可以會(huì )有不同的工作效率,具體取決于實(shí)際應用。

一般來(lái)說(shuō),常見(jiàn)的換熱器有三種:板框式換熱器,管殼式換熱器,雙管換熱器。它們都可以在各種傳熱應用中有效,但是在優(yōu)化效率,成本和空間上在很大程度上取決于安裝熱交換器的特定過(guò)程。在這篇博客中,我們描述了用于最常用的板框式、管殼式和雙管換熱器。

板框式換熱器

板框式換熱器也叫板式換熱器。板框式換熱器是一種使用金屬板在兩種流體之間傳遞熱量的換熱器。使用空氣或氣體以及較低速度流體流動(dòng)的熱交換器會(huì )使用這種布置。板框式換熱器的設計特點(diǎn)是波紋平行板通過(guò)墊圈控制在板表面上的冷熱流體交替流動(dòng)。

框架板和壓力板通過(guò)緊固螺栓將墊片板壓縮在一起。墊片板和壓板懸掛在上桿和下導桿之間。簡(jiǎn)單的機械設計可以通過(guò)添加或移出輕松清潔和改變容量。

冷或熱介質(zhì)與處理過(guò)的流體在交替的通道中進(jìn)行流動(dòng),熱量從較熱的通道傳遞到較冷的通道。與管殼式換熱器相比,板框式換熱器通常具有較小的體積和成本。兩者之間的另一個(gè)區別是,與管殼式的中高壓流體相比,板式換熱器通過(guò)用于中低壓流體。

因為在板框式換熱器中板之間的路徑相對狹窄以及板的波紋設計會(huì )產(chǎn)生湍流,因此它的設計非常適合加熱低至中等粘度的流體。當流體具有中等粘度(稠度)或包含少量顆粒時(shí),板與板之間的較寬間隙有助于維持流量要求,并且允許顆粒在板之間通過(guò)時(shí)不會(huì )阻礙流動(dòng)。

標準的板通常具有人字形圖案,以更大限度的提高在高壓下的板強度。板可能有不同的人字形角度,已優(yōu)化特定壓降的傳熱效率。較寬的流板接觸點(diǎn)較少,一次有助于防止堵塞。它們對于通過(guò)液體或蒸汽加熱的原汁應用非常有效。

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板框式換熱器的優(yōu)點(diǎn):

初始購買(mǎi)成本低。

有許多配置可供選擇。

更高的傳熱效率。

由于換熱器的高湍流減少了結垢。

可以實(shí)現顯著(zhù)的溫度交叉。

占地面積較小。

 

板框式換熱器的缺點(diǎn):

更窄的允許壓力和溫度范圍。

狹窄的流路容易堵塞/結垢。

墊片單元需要專(zhuān)門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉程序。

由于管壁較薄,材料的選擇至關(guān)重要。

板框式換熱器的典型應用包括:

幾乎沒(méi)有顆粒的低到中等粘度產(chǎn)品:牛奶,奶油,冰淇淋混合物,飲料,啤酒,啤酒麥芽汁等。

管殼式換熱器

這種類(lèi)型的換熱器系列以及各種結構修改可能是行業(yè)中應用最廣泛和最常用的換熱器。管殼式換熱器有封閉在密封的圓柱形壓力容器(即殼)內的單個(gè)管或一系列平行管(即管束)構成。這些裝置的設計使得一種流體流過(guò)較小的管,而另一種流體圍繞its/their的外部流動(dòng),并在密封殼內的it/them之間的流動(dòng)。

管殼式換熱器根據所涉及的管殼式換熱器的數量進(jìn)行進(jìn)一步的分類(lèi),通常情況下壓力大于30 bar且溫度大于260℃的管殼式換熱器通常用于高壓應用。這是因為管殼式換熱器的形狀可以承受高壓。

這種類(lèi)型的換熱器具有一些安裝在兩個(gè)管板之間的小口徑管,主要流體通過(guò)這些管移動(dòng)。管束設置在外殼內,二級流體通過(guò)外殼并在管表面上方移動(dòng)。在核工程中,會(huì )將核反應堆堆芯產(chǎn)生的熱量傳遞給水蒸氣。為了增加傳遞的熱量和產(chǎn)生的功率,必須更大化熱交換表面,這是通過(guò)使用管來(lái)獲得的。每個(gè)蒸汽發(fā)生器可以包含300016000根罐子,每根管子的直徑約為19mm。

管殼式換熱器的優(yōu)點(diǎn):

廣為人知和理解。

最通用的換熱器服務(wù)類(lèi)型。

最寬的允許壓力和溫度范圍。

堅固的機械結構。

管殼式換熱器的缺點(diǎn):

換熱效率低于其他類(lèi)型的換熱器。

經(jīng)受流動(dòng)誘發(fā)振動(dòng)。

不太適合溫度交叉條件。

在殼側包含可能導致腐蝕的停滯區。

流量分布不均勻。

管殼式換熱器的典型應用包括:

中低粘度產(chǎn)品: 根據所選的具體產(chǎn)品,可能包含不同大小的顆粒,包括果肉、果泥、WFI、乳液、凝膠、高污染乳制品的飲料。

雙管換熱器

雙管換熱器是管殼式換熱器的一種形式,采用最簡(jiǎn)單的換熱器設計和配置,由兩個(gè)或多個(gè)同心圓柱形pipestubes(一個(gè)較大的管和一個(gè)或多個(gè)較小的管)組成。根據管殼式換熱器的設計,一種流體流過(guò)較小的管,另一種流體在較大的管內圍繞較小的管流動(dòng)。這種類(lèi)型的換熱器以最基本和最實(shí)惠而聞名。它的尺寸使其稱(chēng)為狹小空間的理想選擇,為制造過(guò)程的布局提供了一些額外的靈活性。

就設計和維護而言,更便宜的換熱器之一是雙管換熱器,使其成為小型工業(yè)的理想選擇。雖然這種換熱器在設計和維護上簡(jiǎn)單且便宜,但其效率低以及大規模占用空間大,導致現代工業(yè)使用更高效的換熱器,如管殼式換熱器。

雙管換熱器的優(yōu)點(diǎn):

您可以以較低的資金成本獲得良好的換熱效率。

與管殼式換熱器相比,它們體積小,不需要太多的維護空間,而傳熱是可以接受的。

由于它們很受歡迎,所有部件都已標準化,維修和保養非常容易。

它們具有靈活的設計,并且可以輕松完成其他添加和移除的部件。

您可以在高壓和高溫下使用這種類(lèi)型的交換器。

換熱器的設計允許更多的熱膨脹,而無(wú)需任何膨脹節。

雙管換熱器的缺點(diǎn):

它們通常用于逆流設計,不能用于某些應用,但是這并不意味著(zhù)它們不能在并行流中使用。

它們在傳熱方面有局限性,而不是復雜的設計,應該用于低熱量負荷。

這種類(lèi)型的換熱器泄漏現象更常見(jiàn)(與更多單元配對)。

雙管換熱器的典型應用包括:

其實(shí),很難涵蓋雙管換熱器的所有應用。僅舉幾例,它們在高溫和高壓的應用中很受歡迎,例如鍋爐和壓縮機,以及在工程系統中的顯熱和冷卻。

正如您所了解的一樣,換熱器的樣式可能會(huì )因許多變量而有很大差異,這可能會(huì )使您為釀造過(guò)程的正確選擇顯得令人生畏。在后面的博客中我們將為您介紹啤酒廠(chǎng)應該如何選擇換熱器。當然,如果您計劃開(kāi)啟啤酒廠(chǎng)或拓展您的啤酒廠(chǎng),您也可能聯(lián)系我們獲得交鑰匙解決方案或拓展方案。

 


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