Кожухотръбен топлообменник за отопление и охлаждане
Кожухотръбният топлообменник, персонализиран от Vrcooler според изискванията на клиента, е боядисан и готов за опаковане и изпращане до Франция.
Кожухотръбните топлообменници се наричат още кожухотръбни топлообменници. Това е топлообменник с преградна стена, който използва стената на тръбния сноп, затворена в корпуса, като повърхност за пренос на топлина. Този вид топлообменник има сравнително проста структура и надеждна работа. Може да бъде изработен от различни структурни материали (главно метални материали) и може да се използва при висока температура и високо налягане. Това е най-широко използваният тип в момента.
Фактори, които трябва да се имат предвид при проектирането на кожухотръбни топлообменници
Има много видове топлообменно оборудване. За всяко конкретно състояние на топлообмен, най-подходящият модел оборудване ще бъде получен чрез оптимален избор. Ако този тип оборудване се използва при други условия, ефектът на пренос на топлина може да се подобри. голяма промяна. Ето защо е много важна и сложна работа за избор на типа топлообменник за конкретни условия на работа. При проектирането на кожухотръбни топлообменници си струва да се вземат предвид следните фактори:
1. Избор на дебит
Дебитът е важна променлива в дизайна на топлообменника. Увеличаването на дебита ще увеличи коефициента на топлопреминаване и в същото време спадът на налягането и консумацията на енергия също ще се увеличат. Ако се използва течност за изпомпване, трябва да се има предвид, че спадът на налягането трябва да се консумира възможно най-много върху топлообменника, вместо върху регулиращия вентил, това може да подобри ефекта на топлопреминаване чрез увеличаване на дебита.
2. Избор на допустим спад на налягането
Избирането на по-голям спад на налягането може да увеличи скоростта на потока, като по този начин засили ефекта на топлопредаване и намали площта на топлопреминаване. Но по-големият спад на налягането също увеличава експлоатационните разходи на помпата. Подходящата стойност на пад на налягането трябва да се изчисли въз основа на общата годишна цена на топлообменника, многократни настройки на размера на оборудването и изчисления за оптимизация.
В повечето устройства може да се установи, че топлинното съпротивление от едната страна е значително по-високо от другото и топлинното съпротивление от тази страна се превръща в контролиращо топлинно съпротивление. Когато термичното съпротивление от страната на черупката е контролната страна, методът за увеличаване на броя на преградите или намаляване на диаметъра на черупката може да се използва за увеличаване на скоростта на потока на течността от страната на черупката и намаляване на съпротивлението на пренос на топлина, но има ограничение за намаляване на разстоянието между преградите. Не може да бъде по-малък от 1/5 или 50 mm диаметър на корпуса. Когато термичното съпротивление на страната на тръбата е контролната страна, дебитът на флуида се увеличава чрез увеличаване на зрелостта на тръбата.
Когато работите с вискозни материали, ако течността е в ламинарен поток, материалът ще премине към страната на корпуса. Тъй като потокът на флуида от страната на корпуса има тенденция да бъде турбулентен, това води до по-високи скорости на топлообмен и подобрен контрол на падането на налягането.
3. Определяне на течност от страната на корпуса
Основно се основава на работното налягане и температурата на флуида, наличния спад на налягането, структурата и корозионните характеристики и избора на необходимото оборудване и материали, за да се прецени кой начин е подходящ флуидът. Следните фактори са налични за разглеждане при избора:
Течностите, подходящи за тръбния проход, включват вода и водна пара или силно корозивни течности; токсични течности; течности, които са лесни за структуриране; течности, които работят при висока температура или високо налягане и др.
Течностите, подходящи за страната на черупката, включват кондензация на горния дестилат; кондензация и повторно кипене на въглеводороди; течности, контролирани чрез спад на налягането на тръбни фитинги; течности с висок вискозитет и др.
Когато горната ситуация бъде елиминирана, изборът на това кой път да поеме средата трябва да се съсредоточи върху подобряването на коефициента на топлопреминаване и максималното оползотворяване на спада на налягането. Тъй като потокът на средата от страната на черупката е лесен за достигане на турбулентен поток (Re по-голямо или равно на 100), обикновено е полезно да се движи течността с висок вискозитет или нисък дебит, тоест течността с нисък Reynolds номер, към страната на корпуса. Обратно, ако течността може да достигне турбулентен поток в тръбата, по-разумно е да се организира преминаването през тръбата. От гледна точка на спада на налягането, обикновено работата на корпуса с ниско число на Рейнолдс е разумна.
4. Определяне на крайната температура на топлообмен
Крайната температура на топлообмен обикновено се определя от нуждите на процеса. Когато може да се избере крайната температура на топлообмен, нейната стойност има голямо влияние върху това дали топлообменникът е икономичен и разумен. Когато изходната температура на горещия флуид е равна на изходната температура на студения флуид, ефективността на оползотворяване на топлината е най-висока, но ефективната температурна разлика на топлообмен е най-малка и площта на топлообмен е най-голяма.
Освен това, когато се определя температурата на изхода на потока, не е желателно да има феномен на температурен кръст, т.е. температурата на изхода на горещия флуид да е по-ниска от температурата на изхода на студения флуид.
5. Избор на структура на оборудването
За определени условия на процеса първо трябва да се определи формата на оборудването, като например избор на фиксирана форма на тръбен лист или форма на плаваща глава и т.н.
В процеса на проектиране на топлообменника, общите цели за подобряване на преноса на топлина са обобщени, както следва: намаляване на размера на топлообменника при даден топлопренос; подобряване на работата на съществуващия топлообменник; намаляване на температурната разлика на течащата работна течност; или намалете мощността на помпата.
Процесът на пренос на топлина се отнася до процеса на обмен на топлина между два флуида през стената на твърдо устройство. Според метода на топлопредаване на флуида, той може основно да бъде разделен на два типа: без фазова промяна и фазова промяна. Изследването на подобрена технология за пренос на топлина без процес на промяна на фазата обикновено предприема съответните мерки, базирани на контролиране на страната на термичното съпротивление: като разширяване на вътрешната или външната повърхност на тръбата; поставяне на чужди предмети в тръбата; промяна на формата на опората на тръбния сноп; добавяне на несмесими добавки с ниска точка на кипене и други методи за подобряване на ефекта на пренос на топлина.
