Оборудование для водоподготовки:
фильтры, тестеры, насосы, фитинги.
    Каталог

    Аквафактор.ru

    Всесторонний обзор теплообменников

    Содержание:   1 Типы теплообменников 1.1 Пластинчатые и рамные теплообменники 1.2 Кожухотрубный теплообменник 1.3 Скребковый теплообменник 2 Конфигурации потока теплообменников 3 Внедрение теплообменников Одним из наиболее важных элементов технологии, которые используются во многих различных отраслях промышленности, является теплообменник. Теплообменник предназначен для передачи тепла от одного типа среды к другому. Различные среды, с которыми работают теплообменники, включают жидкость, газ и их комбинацию. Среды могут быть разделены непосредственно стеной, чтобы гарантировать, что среды не смешиваются друг с другом и не соприкасаются друг с другом каким-либо образом. Во многих случаях теплообменники используются для повышения энергоэффективности системы за счет перемещения тепла из одной области системы, которая не требует его, в другую область, которая выиграла бы от дополнительного тепла. Теплообменники используются в самых разных системах, от кондиционеров и холодильников до бойлеров и электростанций. Конкретное применение теплообменника зависит от системы, к которой он подключен. Чтобы точно понять, как работает теплообменник, давайте посмотрим, что происходит, когда печь сжигает пропан или природный газ. В этой ситуации побочные продукты, образующиеся в результате выхлопа или процесса сгорания, будут проходить через теплообменник. Эти побочные продукты будут нагревать металл, в то время как газ выталкивается к выпускному отверстию печи. Пока это происходит, горячий металл будет непосредственно нагревать воздух, который в настоящее время циркулирует снаружи теплообменника. В этой статье представлен подробный обзор того, как работают теплообменники, и различных типов теплообменников, которые можно использовать на вашем предприятии. Типы теплообменников Существует три различных типа теплообменников, которые можно использовать: пластинчатые и рамные теплообменники, кожухотрубные теплообменники и скребковые теплообменники. В теплообменниках с пластинчатой и рамной конструкцией используются гофрированные параллельные пластины для эффективного регулирования потока холодных и горячих жидкостей по поверхностям пластин. Кожухотрубчатые теплообменники работают путем передачи тепла через жидкости, которые проходят через трубы и большой кожух. Эти теплообменники способны работать с жидкостями с большим количеством твердых частиц. Что касается скребковых теплообменников, то эти системы используются специально для очень вязких или вязких продуктов. Скребковые теплообменники особенно эффективны при передаче тепла благодаря скребковым лопастям, которые гарантируют, что продукт никогда не осядет на внутренних поверхностях. Пластинчатые и рамные теплообменники Пластинчатые и рамные теплообменники снабжены гофрированными параллельными пластинами, разделенными прокладками. Такая конструкция позволяет теплообменнику контролировать поток горячей и холодной жидкости по поверхности пластин. Система имеет очень упрощенную механическую конструкцию, которая обеспечивает быструю очистку, а также легкое изменение производительности путем добавления или удаления различных пластин. В случае, если жидкости, протекающие через теплообменник, являются несколько вязкими или содержат небольшое количество твердых частиц, наличие относительно широких зазоров между пластинами должно помочь вам поддерживать требуемый поток. Различные пластины будут иметь разные углы шеврона, что позволяет теплообменнику поддерживать теплопередачу при различных перепадах давления. Пластины с широкими потоками имеют меньше точек соприкосновения с ними, что снижает вероятность засорения. Таким образом, эти системы доказали свою эффективность при использовании в сырых соках. Ваша система может также состоять из пластин с двойными стенками, которые помогают предотвратить смешивание различных сред, если одна из пластин треснет. Пластинчатые и рамные теплообменники обычно используются для продуктов с очень низкой вязкостью, что означает, что в веществе почти нет твердых частиц. Некоторые из этих продуктов включают молоко, пиво, мороженое и пивное сусло. Кожухотрубный теплообменник Кожухотрубные теплообменники состоят из ряда трубок, а также более крупного кожуха, который окружает все трубки. Определенные жидкости будут проходить через трубки. В то же время в сосуде-оболочке будут содержаться другие жидкости. Когда этот теплообменник работает правильно, тепло может передаваться от одной жидкости к другой. Внутренние трубки способны перерабатывать вязкие жидкости, содержащие умеренное количество твердых частиц, что делает их более эффективными для вязких жидкостей по сравнению с пластинчатыми и рамными теплообменниками. Существует множество различных типов кожухотрубных теплообменников, включая все, от однотрубных теплообменников до многотрубных теплообменников. Однотрубные теплообменники — это самый простой вариант, доступный вам. Эти системы оснащены одной внутренней трубой рядом с внешней оболочкой. Однотрубные теплообменники в основном используются для продуктов, содержащих крупные частицы или ингредиенты с высоким содержанием клетчатки. С другой стороны, многотрубные теплообменники могут осуществлять нагрев, рекуперацию тепла и охлаждение продуктов с относительно низкой вязкостью. Эти теплообменники также могут иметь конструкцию с одной или двумя трубными решетками. Кожухотрубные теплообменники обычно используются для продуктов с низкой или средней вязкостью. Пюре, гели и лосьоны — вот некоторые из продуктов, которые могут вместить эти теплообменники. Скребковый теплообменник Как упоминалось ранее, скребковый теплообменник разработан специально для продуктов, которые считаются липкими или высоковязкими. Эти системы уникальны тем, что оснащены скребковыми лезвиями, которые гарантируют, что продукт никогда не осядет на внутренних поверхностях. Сначала продукт будет поступать в скребковый теплообменник снизу трубы. Затем охлаждающие или нагревающие жидкости будут двигаться в стандартном противоточном потоке. Лопасти, содержащиеся в теплообменнике этого типа, избавят от любого продукта на стенке канала, а это означает, что теплопередача будет постоянной. Эти лопасти могут быть изготовлены из различных материалов в зависимости от конкретного применения, для которого используется теплообменник. Независимо от того, из какого материала изготовлены лопасти, они всегда предназначены для бережного обращения с продуктом, что гарантирует, что теплообменник не повлияет на консистенцию и качество продукта. Имейте в виду, что эти теплообменники могут быть установлены горизонтально или вертикально в зависимости от ваших предпочтений. Роторы и продукт будут двигаться в одном направлении до того, как продукт выйдет из верхней части теплообменника, что делается для того, чтобы роторы не повредили продукт. Скребковые теплообменники используются для самых разных целей во многих отраслях промышленности.  Эти применения включают в себя: Вязкие продукты — арахисовое масло, кетчуп, тесто для хлеба, детское питание, шампуни и лосьоны для кожи. Продукты с твердыми частицами — джемы, консервы, мясо, корма для домашних животных и птица. Липкие продукты — плавленый сыр, зубная паста, желатин и карамель. Продукты, чувствительные к теплу – сливочные сыры, яичные продукты и фруктовые пюре. Продукты с фазовым переходом — сахарные концентраты, экстракты чая, глазурь, шортенинг, пиво, вино, сало и помадка. Конфигурации потока теплообменников Существует три отдельных типа конфигураций потока, которые могут иметь теплообменники: параллельный поток, противоток и перекрестный поток. Параллельный поток включает в себя две жидкости, поступающие в теплообменник из одного и того же места, что означает, что они будут течь в одном направлении и будут параллельны друг другу во время этого процесса. Разница температур между двумя жидкостями относительно велика вокруг входной зоны. Как только жидкости достигают выпускного отверстия, две жидкости будут иметь одинаковую температуру. Противоток включает в себя две жидкости, помещенные в теплообменник на противоположных концах. Таким образом, жидкости будут течь навстречу друг другу. Несмотря на то, что разница температур между этими двумя жидкостями будет ниже по сравнению с другими конфигурациями, она также останется постоянной на протяжении всего процесса. Противоточная конфигурация считается наиболее эффективным вариантом, который можно использовать с теплообменником. Перекрестный поток включает в себя две отдельные жидкости, текущие перпендикулярно друг другу. Важно понимать, что некоторые теплообменники могут использовать несколько конфигураций потока в одной системе. Внедрение теплообменников Если вы хотите правильно реализовать теплообменники в системах, основанных на нескольких процессах, необходимо реализовать сеть тепловых потоков. В этих ситуациях внедрение теплообменников может быть затруднено. Многопроцессорные системы необходимы для нефтеперерабатывающих заводов и аналогичных объектов. Когда проектировщик работает над установкой теплообменников на объекте, существует несколько различных типов программного обеспечения, которые могут помочь ему на этапе проектирования. Наиболее важным соображением на этапе проектирования является надлежащее снижение загрязнения, для чего потребуются многочисленные технологии и байпасы. Программное обеспечение также можно использовать для управления загрязнением теплообменника. В зависимости от продукта, который вы используете, программное обеспечение может прогнозировать скорость загрязнения ваших теплообменников. Некоторые типы программного обеспечения измеряют производительность теплообменника в течение длительного периода времени, чтобы определить, произошло ли загрязнение на заметном уровне. При рассмотрении вопроса о внедрении теплообменников важно сравнить снижение затрат на энергию, возникающее при использовании теплообменника, с расходами на очистку, которые необходимы для обслуживания системы. Эти расчеты также могут быть выполнены с помощью программного обеспечения. Теплообменники доказали свою незаменимость в широком спектре промышленных процессов. Эффективно передавая тепло от одной жидкости к другой, система должна быть более экономичной в своей работе, что может помочь вам снизить затраты на электроэнергию.


    aquafactor.ru

    0
    0