การทำความร้อนหรือการทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพและประหยัดของสภาพแวดล้อมการทำงานในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ที่อยู่อาศัยและบริการชุมชนอุตสาหกรรมอาหารและเคมีดำเนินการโดยใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (TO) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีหลายประเภท แต่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น
บทความนี้จะกล่าวถึงรายละเอียดการออกแบบ ขอบเขต และหลักการทำงานของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน ความสนใจเป็นพิเศษจะจ่ายให้กับคุณสมบัติการออกแบบของรุ่นต่างๆกฎการใช้งานและคุณสมบัติการบำรุงรักษา นอกจากนี้จะมีการนำเสนอรายชื่อผู้ผลิตแผ่น TO ในประเทศและต่างประเทศชั้นนำซึ่งผลิตภัณฑ์เป็นที่ต้องการสูงในหมู่ผู้บริโภคชาวรัสเซีย
อุปกรณ์และหลักการทำงาน
การออกแบบแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปะเก็นประกอบด้วย:
- แผ่นด้านหน้านิ่งซึ่งติดตั้งท่อทางเข้าและทางออก
- แผ่นแรงดันคงที่
- แผ่นดันเคลื่อนย้ายได้
- แพ็คเกจแผ่นถ่ายเทความร้อน
- ซีลที่ทำจากทนความร้อนและทนต่อวัสดุสื่อที่มีฤทธิ์รุนแรง
- ฐานรองรับด้านบน
- ฐานไกด์ด้านล่าง
- เตียง;
- ชุดสลักเกลียว
- ชุดขารองรับ
การจัดเรียงหน่วยนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเข้มสูงสุดของการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างสื่อการทำงานและขนาดกะทัดรัดของอุปกรณ์
การออกแบบแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปะเก็น
ส่วนใหญ่แล้ว แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนจะทำโดยการปั๊มเย็นจากสแตนเลสที่มีความหนา 0.5 ถึง 1 มม. อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้สารประกอบที่ออกฤทธิ์ทางเคมีเป็นสื่อกลางในการทำงาน สามารถใช้แผ่นไททาเนียมหรือนิกเกิลได้
เพลตทั้งหมดที่รวมอยู่ในชุดการทำงานมีรูปร่างเหมือนกันและติดตั้งตามลำดับในรูปกระจกเงา วิธีการติดตั้งแผ่นถ่ายเทความร้อนนี้ไม่เพียง แต่ให้การก่อตัวของช่องแบบเจาะรูเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการสลับของวงจรหลักและวงจรทุติยภูมิ
แต่ละแผ่นมี 4 รูโดยสองรูช่วยให้มั่นใจได้ถึงการไหลเวียนของสื่อการทำงานหลักและอีกสองแผ่นหุ้มด้วยปะเก็นรูปร่างเพิ่มเติมโดยไม่รวมความเป็นไปได้ในการผสมสื่อการทำงาน ความหนาแน่นของการเชื่อมต่อของแผ่นเปลือกโลกนั้นมั่นใจได้ด้วยปะเก็นรูปร่างพิเศษที่ทำจากวัสดุที่ทนความร้อนและทนต่อผลกระทบของสารประกอบทางเคมีที่ใช้งานอยู่ ติดตั้งปะเก็นในร่องโปรไฟล์และยึดด้วยคลิปล็อค
หลักการทำงานของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน
การประเมินประสิทธิผลของการบำรุงรักษาเพลทใด ๆ ดำเนินการตามเกณฑ์ต่อไปนี้:
- อำนาจ;
- อุณหภูมิสูงสุดของสภาพแวดล้อมการทำงาน
- แบนด์วิดท์;
- ความต้านทานไฮดรอลิก
จากพารามิเตอร์เหล่านี้จึงเลือกรูปแบบการแลกเปลี่ยนความร้อนที่ต้องการ ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นปะเก็นสามารถปรับปริมาณงานและความต้านทานไฮดรอลิกได้โดยการเปลี่ยนจำนวนและประเภทขององค์ประกอบแผ่น
ความเข้มของการแลกเปลี่ยนความร้อนเกิดจากระบบการไหลของตัวกลางทำงาน:
- ด้วยการไหลแบบลามินาร์ของสารหล่อเย็นความเข้มของการถ่ายเทความร้อนจะน้อยที่สุด
- โหมดชั่วคราวนั้นโดดเด่นด้วยการเพิ่มความเข้มของการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากลักษณะของกระแสน้ำวนในสภาพแวดล้อมการทำงาน
- ความเข้มสูงสุดของการถ่ายเทความร้อนทำได้โดยการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นแบบปั่นป่วน
ประสิทธิภาพของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นคำนวณสำหรับการไหลที่ปั่นป่วนของตัวกลางในการทำงาน
แผ่นถ่ายเทความร้อนมีสามประเภทขึ้นอยู่กับตำแหน่งของร่อง:
- จาก "อ่อนนุ่ม"
ช่อง (ร่องอยู่ที่มุม 600) แผ่นดังกล่าวมีลักษณะความปั่นป่วนเล็กน้อยและการถ่ายเทความร้อนที่มีความเข้มต่ำอย่างไรก็ตามแผ่น "อ่อน" มีความต้านทานต่อไฮดรอลิกน้อยที่สุด - กับ "เฉลี่ย"
ช่อง (มุมลอนตั้งแต่ 60 ถึง 300) แผ่นเปลือกโลกเป็นช่วงเปลี่ยนผ่านและแตกต่างกันในความปั่นป่วนและอัตราการถ่ายเทความร้อนโดยเฉลี่ย - จาก "ยาก"
ช่อง (มุมลอน 300) จานดังกล่าวมีลักษณะความปั่นป่วนสูงสุดการถ่ายเทความร้อนที่รุนแรงและความต้านทานไฮดรอลิกเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการแลกเปลี่ยนความร้อนการเคลื่อนที่ของตัวกลางทำงานหลักและรองจะดำเนินการในทิศทางตรงกันข้าม กระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างสื่อการทำงานหลักและรองมีดังนี้:
- สารหล่อเย็นถูกจ่ายให้กับท่อทางเข้าของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
- เมื่อสื่อการทำงานเคลื่อนที่ไปตามวงจรที่เกี่ยวข้องซึ่งเกิดจากองค์ประกอบของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนการถ่ายเทความร้อนที่รุนแรงจะเกิดขึ้นจากตัวกลางที่ให้ความร้อนถูกทำให้ร้อน
- ผ่านท่อทางออกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสารหล่อเย็นแบบทำความร้อนจะถูกส่งไปยังวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้ (เพื่อให้ความร้อนการระบายอากาศระบบจ่ายน้ำ) และสารหล่อเย็นที่ระบายความร้อนจะเข้าสู่พื้นที่ทำงานของเครื่องกำเนิดความร้อนอีกครั้ง
หลักการทำงานของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน
เพื่อให้การทำงานของระบบมีประสิทธิภาพจำเป็นต้องมีความหนาแน่นของช่องแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งจัดทำโดยปะเก็น
ความหลากหลายของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทุติยภูมิ
เมื่อเลือกหม้อต้มก๊าซแบบสองวงจร สิ่งสำคัญคือต้องใส่ใจกับคุณสมบัติการออกแบบของวงจร มีสองประเภท:
- โคมไฟ;
- เปลือกและหลอด
ชนิดของแผ่นและเปลือกและท่อใช้กับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแยกส่วน
นอกจากเครื่องแยกชิ้นส่วนแล้วยังมีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบบิทเทอร์มอลซึ่งหมายถึงอุปกรณ์รวมสำหรับวงจรน้ำและความร้อน
…
รูปทรงของ Lamellar
แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนประกอบด้วยแผ่นโลหะหลายแผ่นที่มีทางเดินอัด พวกมันถูกรวบรวมในภาพสะท้อนเพื่อสร้างช่องแยกสำหรับการเคลื่อนไหวของของเหลว แผ่นโลหะปั๊มขึ้นรูปด้วยความหนา 1 มม. ช่องมักจะเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าที่มีมุมขนาดต่างกัน ยิ่งมุมคมมากเท่าไหร่น้ำก็ยิ่งเคลื่อนที่เร็วขึ้นเท่านั้น ยิ่งโง่ก็ยิ่งไหลเวียนได้ช้าลง
ตามรูปแบบของการเคลื่อนย้ายของสื่อแผ่นเปลือกโลกเป็นแบบหลายทางและแบบพาสเดียว ในรุ่นแรกสารหล่อเย็นสามารถเปลี่ยนทิศทางได้หลายครั้งซึ่งทำให้สามารถผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงเพียงพอ ในกรณีที่สองทิศทางการเคลื่อนที่ของของเหลวจะไม่เปลี่ยนแปลง
คุณสมบัติของอุปกรณ์หม้อต้มก๊าซแบบติดผนัง
อ่านวิธีล้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหม้อต้มก๊าซที่บ้านได้ที่นี่?
การเปลี่ยนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในหม้อต้มก๊าซด้วยมือของคุณเอง
ตามวิธีการเชื่อมต่อตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นสามารถพับและประสานได้ รูปทรงจานที่ถอดออกได้จะถูกรวมเข้าด้วยกันโดยใช้ปะเก็นยางยืดหยุ่น เพื่อให้แน่ใจว่าช่องมีความหนาแน่นจำเป็นต้องขันให้แน่นด้วยสายรัดโลหะ การออกแบบประกอบด้วยแผ่นคอนกรีตขนาดใหญ่สองแผ่น - คงที่และเคลื่อนย้ายได้ ในตอนแรกแท่งจะได้รับการแก้ไขซึ่งแผ่นเปลือกโลกถูกขึงตึง ยิ่งมีมากก็ยิ่งสร้างความร้อนมากขึ้น แผ่นที่เคลื่อนย้ายได้ถูกติดตั้งล่าสุด ถั่ววางบนปาดแล้วหนีบจนแน่นข้อดีของรูปทรงเพลทแบบพับได้คือสามารถถอดประกอบทำความสะอาดหรือนำองค์ประกอบที่ไม่จำเป็นออกได้ ข้อเสียคือน้ำหนักและขนาดที่ใหญ่
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบประสานถูกเชื่อมจากเพลตในบรรยากาศอาร์กอนเพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนในพื้นที่เชื่อม รูปทรงเหล่านี้ไม่ได้แยกชิ้นส่วนดังนั้นจึงทำความสะอาดได้ยากกว่ารูปทรงที่พับได้ ข้อได้เปรียบของพวกเขาคือขนาดที่กะทัดรัดกว่าและน้ำหนักที่ค่อนข้างเบา
เปลือกและท่อ
วงจรเปลือกและท่อออกแบบได้ง่ายกว่า แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าดังนั้นจึงมีขนาดใหญ่ขึ้น เนื่องจากการใช้วัสดุอย่างมีนัยสำคัญ หม้อต้มก๊าซในครัวเรือนจึงติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนดังกล่าวน้อยลงเรื่อยๆ แต่การออกแบบวงจรเปลือกและท่อมีความน่าเชื่อถือมากกว่าและสามารถทนต่อภาระร้ายแรงระหว่างการทำงานได้ ดังนั้นจึงมีการติดตั้งหน่วยอุตสาหกรรมเป็นหลัก
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเหล่านี้เป็นท่อที่มีท่อขนาดเล็กจำนวนมากวางอยู่ น้ำอุ่นจะเคลื่อนไปตามพวกเขาซึ่งจะจ่ายให้กับก๊อก
บันทึก! ประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อต่ำกว่าของแผ่นคู่กัน
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน Bithermal
วงจรสองท่อคือท่อสองท่อที่เสียบเข้าด้วยกัน: DHW เคลื่อนที่ไปตามตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายในและตัวพาความร้อนของระบบทำความร้อนจะเคลื่อนที่ไปตามท่อภายนอก หม้อต้มก๊าซที่มีการออกแบบวงจรดังกล่าวมีประสิทธิภาพมากกว่าน้ำร้อนจะร้อนเร็วกว่าหม้อต้มทั่วไป อย่างไรก็ตาม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ bithermic ก็มีข้อเสียเช่นกัน: พวกมันอุดตันด้วยคราบเกลือเร็วขึ้น ซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวในระยะแรก ดังนั้นหากตัวเลือกตกอยู่ในหน่วยที่มีวงจรรวมคุณจะต้องใส่ตัวกรองที่ช่องเติมน้ำเย็นซึ่งจะกักเกลือและสิ่งสกปรกทั้งหมดไว้ มิฉะนั้นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะอุดตันอย่างรวดเร็วด้วยตะกอนและล้มเหลว จะไม่สามารถทำความสะอาดแบบแยกวงจรได้ คุณจะต้องซื้อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบบิตเทอร์มอลใหม่ซึ่งมีราคาค่อนข้างแพง
ข้อกำหนดสำหรับปะเก็น
เพื่อให้แน่ใจว่าช่องโปรไฟล์มีความแน่นสนิทและป้องกันการรั่วไหลของของเหลวที่ใช้งานได้ปะเก็นซีลต้องมีความต้านทานต่ออุณหภูมิที่จำเป็นและมีความต้านทานเพียงพอต่อผลกระทบของสภาพแวดล้อมการทำงานที่ก้าวร้าว
ปะเก็นประเภทต่อไปนี้ใช้ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นที่ทันสมัย:
- เอทิลีนโพรพิลีน (EPDM) ใช้เมื่อทำงานกับน้ำร้อนและไอน้ำในช่วงอุณหภูมิ -35 ถึง + 1600Сไม่เหมาะสำหรับอาหารที่มีไขมันและน้ำมัน
- ปะเก็น NITRIL (NBR) ใช้ในการทำงานกับสื่อการทำงานที่มีน้ำมันซึ่งอุณหภูมิไม่เกิน 1350C
- ปะเก็น VITOR ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานกับสื่อที่มีฤทธิ์รุนแรงที่อุณหภูมิไม่เกิน 1800C
กราฟแสดงการพึ่งพาอายุการใช้งานของซีลกับเงื่อนไขการใช้งาน:
เกี่ยวกับการติดปะเก็นมีสองวิธี:
- บนกาว
- กับคลิป.
วิธีแรกเนื่องจากความลำบากและระยะเวลาในการวางนั้นไม่ค่อยได้ใช้ นอกจากนี้ เมื่อใช้กาว การบำรุงรักษาเครื่องและการเปลี่ยนซีลยังมีความซับซ้อนอย่างมาก
คลิปล็อคช่วยให้ติดตั้งเพลทได้อย่างรวดเร็วและเปลี่ยนซีลที่แตกหักได้ง่าย
ประเภทหลักของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน
เมื่อคำนึงถึงคุณสมบัติการออกแบบของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทต่างๆพวกเขาสามารถแบ่งย่อยตามเงื่อนไขออกเป็นประเภทต่อไปนี้:
- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ Single pass, ทำให้ของเหลวร้อนขึ้นโดยเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวอย่างต่อเนื่อง อุปกรณ์ดังกล่าวมีการไหลเวียนของสารหล่อเย็น
- อุปกรณ์แผ่นหลายช่อง ใช้เฉพาะกับตัวพาความร้อนที่มีอุณหภูมิแตกต่างกันค่อนข้างต่ำ ในกรณีนี้การเคลื่อนที่ของของเหลวเกิดขึ้นในสองทิศทาง - ไปข้างหน้าและข้างหลัง
- หน่วยหลายวงจร ติดตั้งวงจรอิสระสองวงจรซึ่งอยู่ที่ด้านหนึ่งของอุปกรณ์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นดังกล่าวถือได้ว่าดีที่สุดเมื่อจำเป็นต้องมีการปรับเอาต์พุตความร้อนให้คงที่
เฉพาะวัสดุคุณภาพสูงเท่านั้นที่ใช้ในการผลิตแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน ในกรณีนี้การออกแบบของอุปกรณ์มีองค์ประกอบ 5 หรือ 50 ชิ้นซึ่งขึ้นอยู่กับพลังของอุปกรณ์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนดังกล่าวสามารถเสริมด้วยแผ่นยึดเข้ากับเฟรมได้โดยตรงซึ่งช่วยให้คุณเปลี่ยนไฟแสดงสถานะของอุปกรณ์ได้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคุณภาพสูงสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสารหล่อเย็นได้ในช่วง -25 ° C ถึง + 200 ° C
ข้อมูลจำเพาะ
โดยทั่วไปลักษณะทางเทคนิคของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนจะพิจารณาจากจำนวนแผ่นและวิธีการเชื่อมต่อ ด้านล่างนี้เป็นลักษณะทางเทคนิคของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นประเก็น ประสาน กึ่งเชื่อม และเชื่อม:
พารามิเตอร์การทำงาน | หน่วย | พับได้ | ประสาน | กึ่งเชื่อม | รอย |
ประสิทธิภาพ | % | 95 | 90 | 85 | 85 |
อุณหภูมิปานกลางในการทำงานสูงสุด | 0C | 200 | 220 | 350 | 900 |
แรงดันสูงสุดของสื่อการทำงาน | บาร์ | 25 | 25 | 55 | 100 |
อำนาจสูงสุด | เมกะวัตต์ | 75 | 5 | 75 | 100 |
ระยะเวลาดำเนินการโดยเฉลี่ย | ปี | 20 | 20 | 10 — 15 | 10 — 15 |
จากพารามิเตอร์ที่ระบุในตารางจะมีการกำหนดรูปแบบการแลกเปลี่ยนความร้อนที่ต้องการ นอกเหนือจากลักษณะเหล่านี้แล้วเราควรคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกึ่งเชื่อมและแบบเชื่อมได้รับการปรับให้เข้ากับสื่อการทำงานที่ก้าวร้าวมากขึ้น
ขอบเขตการใช้งาน
วันนี้มีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลายประเภท
นอกจากนี้อุปกรณ์แต่ละชิ้นยังมีการออกแบบและคุณสมบัติการทำงานที่เป็นเอกลักษณ์:
- บัดกรี;
- พับ;
- กึ่งเชื่อม
- รอย
อุปกรณ์ที่มีระบบพับได้มักใช้ในเครือข่ายทำความร้อนที่เชื่อมต่อกับอาคารที่พักอาศัยและอาคารเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆในระบบภูมิอากาศและห้องทำความเย็นสระว่ายน้ำจุดทำความร้อนและวงจรจ่ายน้ำร้อน อุปกรณ์บัดกรีพบจุดประสงค์ในโรงงานแช่แข็ง เครือข่ายการระบายอากาศ อุปกรณ์ปรับอากาศ อุปกรณ์อุตสาหกรรมเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ และคอมเพรสเซอร์
การออกแบบรายละเอียดของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกึ่งเชื่อมและแบบเชื่อมใช้ใน:
- ระบบระบายอากาศและภูมิอากาศ
- สาขาเภสัชกรรมและเคมี
- ปั๊มหมุนเวียน
- อุตสาหกรรมอาหาร;
- ระบบการพักฟื้น
- อุปกรณ์สำหรับอุปกรณ์ทำความเย็นเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน
- ในวงจรทำความร้อนและแหล่งจ่ายน้ำร้อน
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ได้รับความนิยมมากที่สุดซึ่งใช้ในชีวิตประจำวันคือแบบประสานซึ่งให้ความร้อนหรือความเย็นของสารหล่อเย็น
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบทำความร้อนมีไว้เพื่ออะไร?
การอธิบายการมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบทำความร้อนนั้นค่อนข้างง่าย ระบบจ่ายความร้อนส่วนใหญ่ในประเทศของเราได้รับการออกแบบในลักษณะที่ควบคุมอุณหภูมิของสารหล่อเย็นในห้องหม้อไอน้ำและสื่อการทำงานที่ให้ความร้อนจะถูกส่งไปยังหม้อน้ำที่ติดตั้งในอพาร์ตเมนต์โดยตรง
ต่อหน้าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสื่อการทำงานจากห้องหม้อไอน้ำจะถูกจ่ายด้วยพารามิเตอร์ที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนเช่น 1000C เมื่อเข้าสู่วงจรหลักสารหล่อเย็นแบบอุ่นจะไม่เข้าสู่อุปกรณ์ทำความร้อน แต่จะให้ความร้อนแก่ตัวกลางทำงานรองซึ่งจะเข้าสู่หม้อน้ำ
ข้อดีของรูปแบบดังกล่าวคืออุณหภูมิของสารหล่อเย็นจะถูกควบคุมที่สถานีระบายความร้อนระดับกลางแต่ละแห่งจากที่ที่จ่ายให้กับผู้บริโภค
หม้อไอน้ำแลกเปลี่ยนความร้อน
ในตอนแรกโปรดจำไว้ว่าตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นองค์ประกอบหลักเช่นนี้ในอุปกรณ์ของหม้อต้มก๊าซ โดยผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนพลังงานความร้อนจากก๊าซเผาไหม้จะถูกถ่ายโอนไปยังตัวพาความร้อน (ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหลัก) และผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากตัวพาความร้อนไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อน (ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนทุติยภูมิ)เป็นที่น่าสังเกตว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทั้งสองนี้มักถูกแทนที่ด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบผสม ซึ่งรู้จักกันดีว่าเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ bithermal ในภาพแรกเราดูตำแหน่งของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในหม้อต้มก๊าซที่มีห้องเผาไหม้แบบปิด
ภาพที่สองแสดงลักษณะของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน
ข้อดีและข้อเสีย
การใช้แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนอย่างแพร่หลายเกิดจากข้อดีดังต่อไปนี้:
- ขนาดกะทัดรัด เนื่องจากการใช้แผ่นทำให้พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญซึ่งจะช่วยลดขนาดโดยรวมของโครงสร้าง
- ความสะดวกในการติดตั้งการใช้งานและการบำรุงรักษา การออกแบบโมดูลาร์ของหน่วยทำให้ง่ายต่อการถอดและล้างชิ้นส่วนที่ต้องทำความสะอาด
- ประสิทธิภาพสูง. ผลผลิตของ PHE อยู่ระหว่าง 85 ถึง 90%
- ราคาไม่แพง การติดตั้งเชลล์และท่อเกลียวและบล็อกที่มีลักษณะทางเทคนิคคล้ายกันมีราคาแพงกว่ามาก
ข้อเสียของการออกแบบแผ่นสามารถพิจารณาได้:
- ความจำเป็นในการต่อสายดิน ภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำที่หลงทาง fistulas และข้อบกพร่องอื่น ๆ สามารถก่อตัวเป็นแผ่นบาง ๆ
- ความจำเป็นในการใช้สภาพแวดล้อมการทำงานที่มีคุณภาพ เนื่องจากส่วนตัดขวางของช่องทำงานมีขนาดเล็กการใช้น้ำกระด้างหรือตัวพาความร้อนที่มีคุณภาพต่ำอาจทำให้เกิดการอุดตันซึ่งจะช่วยลดอัตราการถ่ายเทความร้อน
แผนภาพท่อแลกเปลี่ยนความร้อน
มีหลายวิธีในการเชื่อมต่อ PHE กับระบบทำความร้อน วิธีที่ง่ายที่สุดคือการเชื่อมต่อแบบขนานกับวาล์วควบคุมแผนภาพที่แสดงด้านล่าง:
แผนภาพการเชื่อมต่อแบบขนานของ PHE
ข้อเสียของการเชื่อมต่อดังกล่าวรวมถึงภาระที่เพิ่มขึ้นในวงจรความร้อนและการทำน้ำร้อนที่มีประสิทธิภาพต่ำโดยมีความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญ
การเชื่อมต่อแบบขนานของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสองตัวในรูปแบบสองขั้นตอนจะช่วยให้การทำงานของระบบมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้มากขึ้น:
แผนภาพการเชื่อมต่อแบบขนานสองขั้นตอน
1 - แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน 2 - เครื่องควบคุมอุณหภูมิ; 2.1 - วาล์ว; 2.2 - เทอร์โมสตรัท; 3 - ปั๊มหมุนเวียน; 4 - เครื่องวัดปริมาณการใช้น้ำร้อน 5 - มาโนมิเตอร์
ตัวกลางในการทำความร้อนในขั้นตอนแรกคือวงจรส่งกลับของระบบทำความร้อนและใช้น้ำเย็นเป็นสื่อกลางในการให้ความร้อน ในวงจรที่สองตัวกลางให้ความร้อนคือตัวพาความร้อนจากสายตรงของระบบทำความร้อนและตัวพาความร้อนที่อุ่นไว้แล้วจากขั้นตอนแรกจะใช้เป็นตัวกลางให้ความร้อน
คู่มือการใช้งาน
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นที่ผลิตจากโรงงานแต่ละเครื่องจะต้องมาพร้อมกับคู่มือการใช้งานโดยละเอียดซึ่งมีข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมด ด้านล่างนี้เป็นข้อกำหนดพื้นฐานบางประการสำหรับ VET ทุกประเภท
การติดตั้งเพ
- ตำแหน่งของหน่วยต้องให้การเข้าถึงส่วนประกอบหลักสำหรับการบำรุงรักษาฟรี
- การยึดท่อจ่ายและท่อระบายน้ำต้องแข็งและแน่น
- ควรติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนคอนกรีตแนวนอนหรือฐานโลหะที่มีความสามารถในการรับน้ำหนักเพียงพอ
ผลงานการว่าจ้าง
- ก่อนที่จะเริ่มเครื่องจำเป็นต้องตรวจสอบความแน่นตามคำแนะนำที่ให้ไว้ในเอกสารข้อมูลทางเทคนิคของผลิตภัณฑ์
- เมื่อเริ่มต้นการติดตั้งครั้งแรก อัตราการเพิ่มอุณหภูมิไม่ควรเกิน 250C / h และความดันในระบบไม่ควรเกิน 10 MPa / นาที
- ขั้นตอนและขอบเขตของการว่าจ้างต้องสอดคล้องกับรายการที่ระบุไว้ในหนังสือเดินทางของหน่วยอย่างชัดเจน
การทำงานของหน่วย
- ในกระบวนการใช้ PHE ต้องไม่เกินอุณหภูมิและความดันของตัวกลางในการทำงานความร้อนสูงเกินไปหรือความดันที่เพิ่มขึ้นอาจนำไปสู่ความเสียหายร้ายแรงหรือความล้มเหลวทั้งหมดของเครื่อง
- เพื่อให้แน่ใจว่ามีการแลกเปลี่ยนความร้อนอย่างเข้มข้นระหว่างสื่อการทำงานและเพิ่มประสิทธิภาพของการติดตั้งจำเป็นต้องจัดเตรียมความเป็นไปได้ในการทำความสะอาดสื่อการทำงานจากสิ่งสกปรกทางกลและสารประกอบทางเคมีที่เป็นอันตราย
- การยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์อย่างมีนัยสำคัญและการเพิ่มผลผลิตจะช่วยให้การบำรุงรักษาเป็นประจำและเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหายได้ทันท่วงที
แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนล้าง
การทำงานและประสิทธิภาพของเครื่องส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการล้างที่มีคุณภาพสูงและทันเวลา ความถี่ของการล้างขึ้นอยู่กับความเข้มของงานและลักษณะของกระบวนการทางเทคโนโลยี
วิธีการรักษา
การก่อตัวของเกล็ดในช่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นการปนเปื้อนของ PHE ที่พบมากที่สุดซึ่งนำไปสู่การลดความเข้มของการแลกเปลี่ยนความร้อนและประสิทธิภาพโดยรวมของการติดตั้งลดลง การขจัดตะกรันจะดำเนินการโดยใช้สารเคมีล้าง หากนอกเหนือจากตะกรันแล้วยังมีการปนเปื้อนประเภทอื่น ๆ อีกจำเป็นต้องทำความสะอาดแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยกลไก
การล้างสารเคมี
วิธีนี้ใช้สำหรับการทำความสะอาด PHE ทุกประเภทและมีประสิทธิภาพเมื่อมีการปนเปื้อนเพียงเล็กน้อยในพื้นที่ทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน สำหรับการทำความสะอาดด้วยสารเคมีไม่จำเป็นต้องถอดชิ้นส่วนซึ่งจะช่วยลดเวลาในการทำงานได้อย่างมาก นอกจากนี้ยังไม่มีการใช้วิธีการอื่นใดในการทำความสะอาดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบประสานและแบบเชื่อม
การล้างสารเคมีของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนจะดำเนินการตามลำดับต่อไปนี้:
- มีการนำสารละลายทำความสะอาดแบบพิเศษเข้าสู่พื้นที่ทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งภายใต้อิทธิพลของน้ำยาที่ใช้งานทางเคมีจะเกิดการทำลายตะกรันอย่างเข้มข้นและคราบสกปรกอื่น ๆ
- ตรวจสอบการไหลเวียนของผงซักฟอกผ่านวงจรหลักและรองของ TO;
- การล้างช่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยน้ำ
- ระบายสารทำความสะอาดออกจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อน
ในระหว่างกระบวนการทำความสะอาดทางเคมีควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการล้างครั้งสุดท้ายของเครื่องเนื่องจากส่วนประกอบที่ใช้งานทางเคมีของผงซักฟอกสามารถทำลายซีลได้
ประเภทของการปนเปื้อนและวิธีการทำความสะอาดที่พบบ่อยที่สุด
ขึ้นอยู่กับสื่อปฏิบัติการที่ใช้สภาวะอุณหภูมิและความดันในระบบลักษณะของการปนเปื้อนอาจแตกต่างกันดังนั้นเพื่อการทำความสะอาดที่มีประสิทธิภาพจึงจำเป็นต้องเลือกผงซักฟอกที่เหมาะสม:
- การขจัดคราบตะกรันและคราบโลหะโดยใช้สารละลายฟอสฟอริกไนตริกหรือกรดซิตริก
- กรดแร่ที่ถูกยับยั้งเหมาะสำหรับการกำจัดเหล็กออกไซด์
- เงินฝากอินทรีย์ถูกทำลายอย่างมากโดยโซเดียมไฮดรอกไซด์และแร่ธาตุโดยกรดไนตริก
- การปนเปื้อนของไขมันจะถูกขจัดออกโดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์พิเศษ
เนื่องจากความหนาของแผ่นถ่ายเทความร้อนเพียง 0.4 - 1 มม. จึงควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับความเข้มข้นของสารออกฤทธิ์ในองค์ประกอบของผงซักฟอก การใช้ส่วนประกอบที่ก้าวร้าวเกินความเข้มข้นที่อนุญาตอาจนำไปสู่การทำลายแผ่นเปลือกโลกและปะเก็นได้
การใช้แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนอย่างแพร่หลายในภาคส่วนต่างๆ ของอุตสาหกรรมและระบบสาธารณูปโภคที่ทันสมัย เนื่องมาจากประสิทธิภาพสูง ขนาดกะทัดรัด ติดตั้งง่ายและบำรุงรักษา ข้อดีอีกอย่างของ PHE คืออัตราส่วนราคา / คุณภาพที่เหมาะสมที่สุด
วิธีการสร้างแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน
องค์ประกอบต่อไปนี้มีความโดดเด่นในการออกแบบ:
- แผ่นยึดที่มีหัวฉีดซึ่งเชื่อมต่อกับท่อสำหรับจ่ายสื่อการทำงาน
- แผ่นดันหลัง
- แผ่นประทับรัดเข้ากับบรรจุภัณฑ์
- ซีลยางช่องปิดผนึกและอุปกรณ์ทั้งหมดโดยรวม
- คำแนะนำด้านบนและด้านล่างสำหรับการแก้ไขโครงสร้าง
- ชั้นวางหลัง
- แท่งเกลียวสำหรับยึดชิ้นส่วนแต่ละชิ้น
แผ่นที่มีขนาดเท่ากันผลิตขึ้นสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหนึ่งเครื่อง ในบรรจุภัณฑ์พวกเขาอยู่ในตำแหน่งที่หมุนได้ 180 องศาโดยสัมพันธ์กัน ด้วยเหตุนี้ช่องภายในจึงถูกสร้างขึ้นสำหรับการเคลื่อนย้ายสภาพแวดล้อมการทำงาน
หลักการทำงานของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนแสดงไว้ในแผนภาพอย่างชัดเจนยิ่งขึ้น
ขึ้นอยู่กับวิธีการเชื่อมแผ่นแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:
- พับ;
- ประสาน;
- กึ่งเชื่อม
- รอย
การเลือกอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับการใช้งานและเงื่อนไขการใช้งาน รุ่นที่พับได้เป็นที่แพร่หลายมากที่สุด: มีขนาดกะทัดรัดติดตั้งง่ายและการทำความสะอาดและบำรุงรักษาไม่ต้องใช้ความพยายามมากนัก