Как подобрать теплообменник, соответствующий конкретным потребностям вашей деятельности? Вот несколько полезных советов, которые помогут вам сделать правильный выбор.

Ваш выбор теплообменника зависит от характера вашего продукта и процесса. От того, имеет ли ваш продукт высокую или низкую вязкость. От того, содержит ли он частицы или волокна. От того, содержит ли он крахмал или соль.

Все эти факторы влияют на сложность вашего продукта и, таким образом, тип теплообменника оптимизирует качество вашей продукции и производственный процесс.

Кожухотрубные теплообменники, впервые представленные в 1900-х годах, давно используются во всех типах технологических приложений из-за их прочной конструкции. Кожухотрубные теплообменники способны выдерживать высокие давления и температуры, и эти особенности являются одной из причин их широкого использования.

В последнее время пластинчатые теплообменники становятся все более популярными из-за их высокой эффективности и компактности. Конструкции пластинчатых теплообменников состоят из нескольких слоев гофрированных пластин, образующих серию каналов, по которым протекают жидкости. Эта высокоэффективная конструкция позволяет уменьшить размер блоков и требует меньшего содержания жидкости, чем кожухотрубные блоки той же мощности. Пластинчатые теплообменники по своей конструкции обеспечивают хорошую теплопередачу.

Гибрид — пластинчатая конструкция — сочетает в себе возможности кожухотрубного теплообменника при высоких давлениях и температурах с эффективностью и меньшими габаритами пластинчатого теплообменника. Гибридная конструкция позволяет некоторым процессорам заменять кожухотрубные блоки пластинчато-кожуховыми, что обеспечивает повышенную эффективность теплопередачи.

Более пристальный взгляд на варианты раскрывает преимущества каждой конструкции. Имейте в виду, что выбор лучшего теплообменника для технологического процесса зависит от многих факторов, включая рабочие параметры конструкции, совместимость с жидкостями, температуры подхода, распределение пространства и бюджет.

Существует три основных типа теплообменников на сайте https://opeks.energy/teploobmenniki/ — пластинчатые, трубчатые и скребковые. Каждый из них имеет разные характеристики и соответствие продукции.

Кожухотрубная конструкция

Большинство людей знакомы с кожухотрубной конструкцией. В теплообменнике этого типа пучок труб малого диаметра заключен в цилиндр или кожух большого диаметра. Как упоминалось ранее, одним из основных преимуществ этой конструкции является ее способность выдерживать высокие рабочие давления и температуры.

Еще одно преимущество кожухотрубного теплообменника — удобство обслуживания. Однако в некоторых сервисах трубы легко загрязняются. Такое загрязнение снижает общую эффективность системы.

Кожухотрубная конструкция является самым большим типом теплообменников, поэтому требуется достаточно места на полу. Из-за его большого размера и количества материала, необходимого для его изготовления, первоначальная стоимость может быть выше, чем у других вариантов теплообменника.

Пластинчато-кожуховые теплообменники с лазерной сваркой могут использоваться для термической обработки жидкостей, паров или газов.

Пластинчато-рамная конструкция

Пластинчато-рамные теплообменники предлагаются в нескольких комплектациях. Наиболее распространена разборная пластинчато-рамная конструкция.

В конструкции с разборными пластинами и рамой между пластинами помещается прокладка из синтетического каучука для образования каналов для жидкости. Эта конструкция может быть ограничена в отношении температуры, давления и совместимости с жидкостями из-за эксплуатационных ограничений материала прокладки. Как правило, максимальная температура составляет 392 ° F (200 ° C), а максимальное расчетное давление — 400 фунтов на квадратный дюйм. За исключением молочных и санитарных применений, эти рабочие параметры обычно слишком низки для большинства производственных сред.

Если проектные параметры для технологического процесса предусматривают конструкцию с разборными пластинами и рамой, также важно подтвердить, что жидкости, проходящие через установку, совместимы с прокладками. Пластинчато-рамный теплообменник в сборе с уплотнением обеспечивает легкую очистку конструкции, а загрязненные пластины легко заменить.

Пластинчатая конструкция

В этой конструкции полностью сварной пакет пластин вставлен в кожух, который распределяет напряжение и устраняет необходимость в прокладках. Этот тип теплообменника может выдерживать экстремальные температуры и давления. Он работает с жидкостями, газами или их переходными фазами.

Пластинчатый блок часто проектируется и изготавливается в соответствии с конкретными потребностями клиента, а тип используемого металла определяется применением. Нержавеющая сталь является нормой, хотя титан используется, когда в процессе задействованы высококоррозионные жидкости, такие как соляная кислота.

В отличие от кожухотрубной конструкции вероятность образования отложений при пластинчатой ​​конструкции мала. Вместо этого эти устройства почти всегда самоочищаются: при пропускании жидкости через пластинчатые устройства, чем выше скорость работы, тем чище пластины. Трубки не обладают такими самоочищающимися свойствами и поэтому подвержены загрязнению.

Многие нефтеперерабатывающие заводы модернизируют свое оборудование для использования в пластинчатом исполнении. Пакеты, сваренные с помощью лазерной сварки, могут быть заменены трубными пучками в существующих корпусах теплообменников. Поскольку пакеты пластин меньше пакетов, установки перекрывают (например, сваркой) часть корпуса. В результате процесс обеспечивает более высокую эффективность при меньшей занимаемой площади. Эти пластинчатые теплообменники могут быть дешевле в эксплуатации, чем кожухотрубные, которые они заменяют, из-за снижения энергопотребления.

Большинство людей знакомы с кожухотрубной конструкцией. В теплообменнике этого типа пучок маленьких трубок заключен в большой цилиндр или кожух. Одним из основных преимуществ этой конструкции является ее способность выдерживать высокие рабочие давления и температуры.

Пластинчатая конструкция для пара

Недавняя установка может продемонстрировать некоторые преимущества модернизации пластинчатого теплообменника в технологическом процессе.

Химическая компания обратилась к нескольким производителям теплообменников в поисках единого теплообменника, который можно было бы использовать как для конденсации технологического пара, так и для переохлаждения пара. Инженеры одного производителя теплообменников спроектировали блок с высокоэффективными пластинами в пакете из двух пластин. Они поместили рюкзаки спиной к спине в оболочке с двойными открывающимися концами. Обширное тестирование продемонстрировало работоспособность обменника и позволило проекту продвинуться вперед.

Обычно для конденсации технологического пара и переохлажденного пара требуются две отдельные части оборудования. В новой конструкции два пакета пластин позволяют иметь два входа и два выхода на стороне пластин. Это приводит к вдвое большему количеству холодной воды, поступающей во входное отверстие. Подача большого количества холодной воды в агрегат при запуске системы гарантирует, что агрегат поддерживает среду, необходимую для термической конденсации.

При этом установка предназначена для охлаждения пара водой из градирни. В результате установка может конденсировать и переохлаждать пар в одной единице оборудования. В новой конструкции пар конденсируется в одном блоке и переходит из выхода в другой блок, который его переохлаждает.

Сейчас оборудование работает, и руководители химической компании довольны результатами. Снижены эксплуатационные расходы предприятия, поскольку перед теплообменником требуется меньшее охлаждение из-за высокой эффективности пластинчатого теплообмена. Кроме того, по словам руководителей химической компании, обслуживающий персонал ценит двойные открывающиеся концы, облегчающие обслуживание.

В заключение, хотя существует несколько типов теплообменников, решение о покупке часто может быть сужено из-за температуры и давления, необходимых для процесса. Другие факторы, которые следует учитывать, включают площадь основания оборудования и температуру приближения. Они идут рука об руку: чем меньше температура приближения, тем больше блок. Кожухотрубные агрегаты обычно плохо работают при температурах ниже 20 ° F (11 ° C), поэтому для этих применений лучше подходят пластинчатые теплообменники.

Помните, что технологические требования для приложений с пластиной и оболочкой обычно зависят от заказчика. Пластины поставляются разных размеров, а размеры теплообменника (количество и размер пластин, материал прокладок и т. д.) Могут быть адаптированы к условиям работы заказчика. Такая настройка не обязательно означает длительный график или более высокую первоначальную стоимость. Решения могут быть адаптированы из стандартных продуктовых линеек для удовлетворения технологических требований в различных отраслях промышленности.