Skall- og rørvarmeveksler for oppvarming og kjøling

Skall-og-rør varmeveksleren tilpasset av Vrcooler i henhold til kundens krav er malt og klar til å pakkes og sendes til Frankrike.

Skall- og rørvarmevekslere kalles også skall- og rørvarmevekslere. Det er en skilleveggvarmeveksler som bruker veggen til rørbunten innesluttet i skallet som varmeoverføringsflate. Denne typen varmeveksler har en relativt enkel struktur og pålitelig drift. Den kan være laget av forskjellige strukturelle materialer (hovedsakelig metallmaterialer), og kan brukes under høy temperatur og høyt trykk. Det er den mest brukte typen for tiden.

Faktorer å vurdere i utformingen av skall- og rørvarmevekslere

Det finnes mange typer varmevekslerutstyr. For hver spesifikke varmeoverføringstilstand vil den best egnede utstyrsmodellen fås gjennom optimalt utvalg. Hvis denne typen utstyr brukes under andre forhold, kan varmeoverføringseffekten bli forbedret. stor forandring. Derfor er det svært viktig og komplisert arbeid å velge type varmeveksler for spesifikke arbeidsforhold. For utformingen av skall- og rørvarmevekslere er følgende faktorer verdt å vurdere:

 

1. Valg av strømningshastighet

Strømningshastighet er en viktig variabel i varmevekslerdesign. Å øke strømningshastigheten vil øke varmeoverføringskoeffisienten, og samtidig vil også trykkfallet og strømforbruket øke. Dersom det benyttes pumpevæske bør det vurderes at trykkfallet bør forbrukes mest mulig på varmeveksleren i stedet for På reguleringsventilen kan dette forbedre varmeoverføringseffekten ved å øke strømningshastigheten.

Å bruke en høyere strømningshastighet har to fordeler: den ene er å øke den totale varmeoverføringskoeffisienten, og dermed redusere varmeoverføringsarealet; den andre er å redusere muligheten for begroing på røroverflaten. Men det øker også forbruket av motstand og kraft tilsvarende, så det er nødvendig å foreta en økonomisk sammenligning for å endelig bestemme riktig strømningshastighet.

 

2. Valg av tillatt trykkfall

Å velge et større trykkfall kan øke strømningshastigheten, og dermed øke varmeoverføringseffekten og redusere varmeoverføringsområdet. Men det større trykkfallet øker også driftskostnadene til pumpen. Riktig trykkfallsverdi må beregnes basert på den totale årlige kostnaden for varmeveksleren, gjentatte justeringer av størrelsen på utstyret og optimaliseringsberegninger.

I de fleste enheter kan det oppdages at den termiske motstanden på den ene siden er betydelig høyere enn den andre siden, og den termiske motstanden på denne siden blir den kontrollerende termiske motstanden. Når den termiske motstanden til skallsiden er kontrollsiden, kan metoden for å øke antall ledeplater eller redusere skalldiameteren brukes til å øke væskestrømningshastigheten på skallsiden og redusere varmeoverføringsmotstanden, men det er en grense for å redusere avstanden mellom ledeplatene. Kan ikke være mindre enn 1/5 eller 50 mm skalldiameter. Når den termiske motstanden til rørsiden er kontrollsiden, økes væskestrømningshastigheten ved å øke rørets modenhet.

Når du har å gjøre med viskøse materialer, hvis væsken er i laminær strømning, vil materialet gå til skallsiden. Siden væskestrømmen på skallsiden har en tendens til å være turbulent, resulterer dette i høyere varmeoverføringshastigheter og forbedret kontroll av trykkfallet.

 

3. Bestemmelse av væske på skallsiden

Den er hovedsakelig basert på driftstrykket og temperaturen til væsken, tilgjengelig trykkfall, struktur og korrosjonsegenskaper, og valg av nødvendig utstyr og materialer for å vurdere hvilken vei væsken er egnet for. Følgende faktorer er tilgjengelige for vurdering ved valg:

Væskene som er egnet for rørpassasjen inkluderer vann og vanndamp eller sterke etsende væsker; giftige væsker; væsker som er enkle å strukturere; væsker som opererer ved høy temperatur eller høyt trykk, etc.

Væsker som er egnet for skallsiden inkluderer kondensering av toppdestillat; kondensering og omkoking av hydrokarboner; væsker kontrollert av trykkfall på rørdeler; væsker med høy viskositet, etc.

Når situasjonen ovenfor er eliminert, bør valget av hvilken vei mediet tar, fokusere på å forbedre varmeoverføringskoeffisienten og få mest mulig ut av trykkfallet. Siden strømmen av mediet på skallsiden er lett å nå turbulent strømning (Re større enn eller lik 100), er det generelt fordelaktig å flytte væsken med høy viskositet eller lav strømningshastighet, det vil si væsken med lav Reynolds nummer, til skallsiden. Omvendt, hvis fluidet kan nå turbulent strømning i røret, er det mer rimelig å arrangere å gå gjennom røret. Sett fra et trykkfallssynspunkt, er vanligvis skallkjøringen med lavt Reynolds-tall rimelig.

 

4. Bestemmelse av endelig varmeoverføringstemperatur

Den endelige varmevekslingstemperaturen bestemmes generelt av prosessens behov. Når den endelige varmevekslertemperaturen kan velges, har verdien stor innflytelse på om varmeveksleren er økonomisk og rimelig. Når utløpstemperaturen til den varme væsken er lik utløpstemperaturen til den kalde væsken, er varmeutnyttelseseffektiviteten høyest, men den effektive varmeoverføringstemperaturforskjellen er minst og varmevekslingsarealet størst.

I tillegg, når man bestemmer utløpstemperaturen til strømmen, er det ikke ønskelig å ha et temperaturkryssfenomen, det vil si at utløpstemperaturen til det varme fluidet er lavere enn utløpstemperaturen til det kalde fluidet.

5. Valg av utstyrsstruktur

For visse prosessforhold bør utstyrets form bestemmes først, for eksempel å velge en fast rørplateform eller en flytende hodeform, etc.

I varmevekslerdesignprosessen er de generelle målene for varmeoverføringsforbedring oppsummert som følger: redusere størrelsen på varmeveksleren under en gitt varmeoverføring; forbedre ytelsen til den eksisterende varmeveksleren; redusere temperaturforskjellen til det strømmende arbeidsfluidet; eller redusere pumpeeffekten.

Varmeoverføringsprosessen refererer til prosessen med varmeveksling mellom to væsker gjennom veggen på en hard enhet. I henhold til væskens varmeoverføringsmetode kan den i utgangspunktet deles inn i to typer: ingen faseendring og faseendring. Forskningen på forbedret varmeoverføringsteknologi uten faseendringsprosess tar vanligvis tilsvarende tiltak basert på å kontrollere den termiske motstandssiden: som å utvide den indre eller ytre overflaten av røret; sette inn fremmedlegemer i røret; endre formen på rørbuntstøtten; tilsetning av ublandbare tilsetningsstoffer med lavt kokepunkt og andre metoder for å forbedre varmeoverføringseffekten.