เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนกระเป๋าและท่อ: เครื่องมือหลักสําหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนในอุตสาหกรรม
1การจัดอันดับ
(1) ตามรูปแบบโครงสร้าง
- เครื่องเปลี่ยนความร้อนท่อและแผ่นคงที่:
ทั้งสองปลายของท่อผังของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนี้ถูกติดตั้งบนแผ่นท่อโดยการผสมและวิธีอื่น ๆ, และแผ่นท่อถูกเชื่อมต่อกับเปลือก. มันมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและราคาถูก.อย่างไรก็ตาม, เนื่องจากสัมประสิทธิภาพการขยายความร้อนที่แตกต่างกันของกระดูกท่อและเปลือก, เมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิที่ใหญ่, มันอาจสร้างความเครียดทางอุณหภูมิในท่อและเปลือก,ส่งผลให้หลอดบิดหรือเสียหาย.
- เครื่องเปลี่ยนความร้อนแบบหัวลอย:
ผนังท่อที่ปลายหนึ่งของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหัวลอยถูกติดตั้ง และผนังท่อ (หัวลอย) ที่ปลายอีกด้านสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระในเปลือกโครงสร้างนี้สามารถชดเชยได้อย่างมีประสิทธิภาพความแตกต่างในการขยายความร้อนระหว่างกระดูกท่อและเปลือกและเหมาะสําหรับโอกาสที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างของเหลวร้อนและเย็นมาก
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลอดทรง U:
ผูกท่อมีรูปร่างเป็น U และทั้งสองปลายของท่อถูกติดตั้งบนแผ่นท่อเดียวกัน โครงสร้างนี้ทําให้ผูกท่อสามารถเป็นอิสระในการขยายและการสับสนสามารถปรับตัวได้ดีขึ้นต่อการขยายความร้อนนอกจากนี้, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อรูป U มีแผ่นท่อเพียงหนึ่งแผ่น, ซึ่งลดจุดเชื่อมต่อระหว่างแผ่นท่อและท่อและลดความเป็นไปได้ของการรั่วไหล.มันยากกว่าที่จะทําความสะอาดด้านในของท่อทรง U เพราะท่อโค้ง, ทําให้มันยากสําหรับเครื่องมือทําความสะอาดที่จะเจาะลึก.เช่นกระบวนการถ่ายทอดความร้อนของก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง.
(2) ตามวิธีการของเหลวไหลผ่านจุด
- เปลือกกระเป๋าและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน
น้ํายาร้อนและน้ํายาเย็นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพียงหลังจากกระบวนการถ่ายทอดความร้อน โครงสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนี้เรียบง่าย แต่ประสิทธิภาพการถ่ายทอดความร้อนค่อนข้างต่ําปกติจะใช้กับความต้องการของประสิทธิภาพการถ่ายทอดความร้อนไม่สูงหรือการไหลของของเหลวน้อย.
- เปลือกหลายช่องและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน:
โดยการตั้งส่วนแยกในกระบวนการท่อและ / หรือเปลือก, น้ํามันไหลไปและกลับหลายครั้งโดยเพิ่มอัตราการไหลของของเหลวและเวลาโอนความร้อนและปรับปรุงประสิทธิภาพการโอนความร้อนตัวอย่างเช่น ในโรงงานเคมีขนาดใหญ่บางแห่ง เพื่อใช้พลังงานความร้อนได้อย่างเต็มที่ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลายระยะและหลอด
2จุดการออกแบบ
(1) การคํานวณพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อน:
พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนถูกกําหนดขึ้นอยู่กับปริมาณของภาระการแลกเปลี่ยนความร้อน ปัจจัยเช่นอัตราการไหลของเหลวการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความสามารถความร้อนเฉพาะของของเหลวทั้งสองต้องพิจารณาในการออกแบบของตัวเอง แต่ยังพิจารณาส่วนที่แน่นอนในการรับมือกับการเปลี่ยนแปลงในสภาพการทํางาน
(2) การเลือกวัสดุ:
สําหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อและเปลือกโลหะ การเลือกวัสดุสําหรับท่อและเปลือกเป็นสิ่งสําคัญอุณหภูมิการทํางานและความดัน ควรพิจารณา. หากของเหลวเป็น corrosive มาก เช่น วัสดุเคมีที่มีกรดจําเป็นต้องเลือกวัสดุโลหะทนทานต่อการกัดกรด เช่น เหล็กไร้ขัดเหล็ก ทิตาเนียมเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็ก และอื่น ๆสําหรับสภาพแวดล้อมการทํางานที่มีอุณหภูมิและความดันสูง, ความแข็งแรงและความทนทานต่ออุณหภูมิสูงของวัสดุยังเป็นข้อพิจารณาสําคัญ เช่นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหม้อระบายน้ํา supercriticalสามารถใช้วัสดุเหล็กสแตนเลสเพื่อตอบสนองความต้องการการทํางานของอุปกรณ์.
(3) การออกแบบการลดความดัน:
ความดันลดลงเกิดขึ้นเมื่อของเหลวไหลผ่านท่อและกระเป๋าหลักสูตรการลดความดันมากเกินไปจะเพิ่มการบริโภคพลังงานในการขนส่งของเหลวและอาจส่งผลกระทบต่อการทํางานปกติของระบบทั้งหมดในการออกแบบ, ผ่านการเลือกที่สมเหตุสมผลของกว้างท่อ, การจัดวางและรูปแบบของแผ่นพับและปัจจัยอื่น ๆ เพื่อควบคุมอัตราการไหลของของเหลว, เพื่อควบคุมความดันตก.เช่นในการออกแบบของสายท่อ การใช้เส้นผ่าท่อขนาดเล็กสามารถเพิ่มพื้นที่การถ่ายทอดความร้อน แต่ในเวลาเดียวกันยังจะเพิ่มอัตราการไหลของเหลวและลดความดันดังนั้นมันต้องพิจารณาอย่างครบวงจร.
3กระบวนการผลิต
(1) การเชื่อมต่อของท่อและแผ่นท่อ:
นี่คือสายเชื่อมสําคัญในการผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อและเปลือกโลหะ วิธีการเชื่อมต่อทั่วไปคือการขยายและการปั่นการขยายคือผ่านวิธีการกลหรือไฮดรอลิกเพื่อทําให้หลอดพลาสติก deformation, ดังนั้นมันจะเข้ากันอย่างใกล้ชิดในรูของแผ่นท่อ, วิธีนี้เหมาะสําหรับความดันต่ํา, อุณหภูมิไม่สูงโอกาส.คือการเชื่อมต่อท่อและแผ่นท่อด้วยกัน ผ่านกระบวนการปั่น, ซึ่งสามารถให้ความแข็งแรงการเชื่อมต่อที่สูงขึ้นและเหมาะสําหรับความดันสูง, อุณหภูมิสูงและสภาพการทํางานที่ยากลําบากอื่น ๆบางครั้งยังใช้การขยาย + การเชื่อมต่อผสมผสม weldedเพื่อให้มีข้อดีของทั้งสองอย่าง
(2) การผลิตเปลือก:
เปลือกโดยทั่วไปถูกทําจากรูปร่างกระบอกโดยกระบวนการของแผ่นม้วน, การปั่นและกระบวนการอื่น ๆ ในกระบวนการผลิต, เพื่อให้แน่ใจว่าความกลมของเปลือกความเรียบและความเท่าเทียมกันของความหนาของผนังสําหรับเปลือกขนาดใหญ่ การทดสอบที่ไม่ทําลาย เช่น การทดสอบ ultrasonic การทดสอบรังสี เป็นต้น ก็จําเป็นเช่นกัน เพื่อรับรองคุณภาพของเปลือก และป้องกันความบกพร่องในการผสมและปัญหาอื่น ๆ
(3) กระบวนการประกอบ:
เมื่อประกอบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน อย่างแรก ผูกท่อควรถูกติดตั้งบนแผ่นท่อและติดตั้ง แล้วผูกท่อและแผ่นท่อควรถูกติดตั้งในเปลือกด้วยกันระหว่างกระบวนการนี้, ควรระวังการป้องกันกระดูกท่อเพื่อป้องกันท่อจากการเสียหายและมันควรได้รับการรับรองว่าตําแหน่งการติดตั้งของส่วนประกอบแต่ละส่วนคือแม่นยําเพื่อให้แน่ใจว่าของเหลวสามารถไหลตามเส้นทางที่ออกแบบ.
4. การดําเนินงานและการดูแล
(1) การดําเนินงาน:
เมื่อเริ่มต้นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน นําของเหลวช้า ๆ เพื่อป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์เนื่องจากการกระแทกทางความร้อนและปัจจัยอื่น ๆเริ่มต้นเปิดแวลล์น้ําเย็นช้าๆ, เพื่อให้ของเหลวเย็นค่อย ๆ เติมแลกเปลี่ยนความร้อน, แล้วนําของเหลวร้อน, และควบคุมอัตราการไหลของของเหลวร้อนและอัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ.ให้ความสนใจอย่างมากกับความดันของเหลว, อุณหภูมิ, อัตราการไหลและปริมาตรอื่น ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาอยู่ในช่วงการออกแบบตัดสินใจในทันเวลาเช่นการปรับการเปิดวาล์วหรือหยุดการทํางานของอุปกรณ์
(2) การบํารุงรักษา
การตรวจสอบและบํารุงรักษาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นประจําเป็นกุญแจในการประกันการทํางานที่มั่นคงในระยะยาว การตรวจสอบหลักรวมถึงการมีการรั่วไหล, การกัดสนิม, การปรับขนาด เป็นต้นของท่อสําหรับปัญหาการปรับขนาด ตามลักษณะและความหนาของชั้นปรับขนาดสามารถใช้วิธีทําความสะอาดทางเคมีหรือวิธีทําความสะอาดทางกลการทําความสะอาดทางเคมีคือการใช้สารปฏิกิริยาทางเคมีและชั้นปริมาณของปฏิกิริยาทางเคมี, ชั้นปริมาณจะละลายหรือถอด; การทําความสะอาดทางกลคือโดยวิธีการทางกายภาพ,เช่น การใช้แปรง, ปืนน้ําแรงดันสูง และเครื่องมืออื่น ๆ เพื่อกําจัดชั้นระดอง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนกระเป๋าและท่อ: เครื่องมือหลักสําหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนในอุตสาหกรรม
1การจัดอันดับ
(1) ตามรูปแบบโครงสร้าง
- เครื่องเปลี่ยนความร้อนท่อและแผ่นคงที่:
ทั้งสองปลายของท่อผังของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนี้ถูกติดตั้งบนแผ่นท่อโดยการผสมและวิธีอื่น ๆ, และแผ่นท่อถูกเชื่อมต่อกับเปลือก. มันมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและราคาถูก.อย่างไรก็ตาม, เนื่องจากสัมประสิทธิภาพการขยายความร้อนที่แตกต่างกันของกระดูกท่อและเปลือก, เมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิที่ใหญ่, มันอาจสร้างความเครียดทางอุณหภูมิในท่อและเปลือก,ส่งผลให้หลอดบิดหรือเสียหาย.
- เครื่องเปลี่ยนความร้อนแบบหัวลอย:
ผนังท่อที่ปลายหนึ่งของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหัวลอยถูกติดตั้ง และผนังท่อ (หัวลอย) ที่ปลายอีกด้านสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระในเปลือกโครงสร้างนี้สามารถชดเชยได้อย่างมีประสิทธิภาพความแตกต่างในการขยายความร้อนระหว่างกระดูกท่อและเปลือกและเหมาะสําหรับโอกาสที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างของเหลวร้อนและเย็นมาก
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลอดทรง U:
ผูกท่อมีรูปร่างเป็น U และทั้งสองปลายของท่อถูกติดตั้งบนแผ่นท่อเดียวกัน โครงสร้างนี้ทําให้ผูกท่อสามารถเป็นอิสระในการขยายและการสับสนสามารถปรับตัวได้ดีขึ้นต่อการขยายความร้อนนอกจากนี้, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อรูป U มีแผ่นท่อเพียงหนึ่งแผ่น, ซึ่งลดจุดเชื่อมต่อระหว่างแผ่นท่อและท่อและลดความเป็นไปได้ของการรั่วไหล.มันยากกว่าที่จะทําความสะอาดด้านในของท่อทรง U เพราะท่อโค้ง, ทําให้มันยากสําหรับเครื่องมือทําความสะอาดที่จะเจาะลึก.เช่นกระบวนการถ่ายทอดความร้อนของก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง.
(2) ตามวิธีการของเหลวไหลผ่านจุด
- เปลือกกระเป๋าและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน
น้ํายาร้อนและน้ํายาเย็นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพียงหลังจากกระบวนการถ่ายทอดความร้อน โครงสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนี้เรียบง่าย แต่ประสิทธิภาพการถ่ายทอดความร้อนค่อนข้างต่ําปกติจะใช้กับความต้องการของประสิทธิภาพการถ่ายทอดความร้อนไม่สูงหรือการไหลของของเหลวน้อย.
- เปลือกหลายช่องและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน:
โดยการตั้งส่วนแยกในกระบวนการท่อและ / หรือเปลือก, น้ํามันไหลไปและกลับหลายครั้งโดยเพิ่มอัตราการไหลของของเหลวและเวลาโอนความร้อนและปรับปรุงประสิทธิภาพการโอนความร้อนตัวอย่างเช่น ในโรงงานเคมีขนาดใหญ่บางแห่ง เพื่อใช้พลังงานความร้อนได้อย่างเต็มที่ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลายระยะและหลอด
2จุดการออกแบบ
(1) การคํานวณพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อน:
พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนถูกกําหนดขึ้นอยู่กับปริมาณของภาระการแลกเปลี่ยนความร้อน ปัจจัยเช่นอัตราการไหลของเหลวการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความสามารถความร้อนเฉพาะของของเหลวทั้งสองต้องพิจารณาในการออกแบบของตัวเอง แต่ยังพิจารณาส่วนที่แน่นอนในการรับมือกับการเปลี่ยนแปลงในสภาพการทํางาน
(2) การเลือกวัสดุ:
สําหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อและเปลือกโลหะ การเลือกวัสดุสําหรับท่อและเปลือกเป็นสิ่งสําคัญอุณหภูมิการทํางานและความดัน ควรพิจารณา. หากของเหลวเป็น corrosive มาก เช่น วัสดุเคมีที่มีกรดจําเป็นต้องเลือกวัสดุโลหะทนทานต่อการกัดกรด เช่น เหล็กไร้ขัดเหล็ก ทิตาเนียมเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็ก และอื่น ๆสําหรับสภาพแวดล้อมการทํางานที่มีอุณหภูมิและความดันสูง, ความแข็งแรงและความทนทานต่ออุณหภูมิสูงของวัสดุยังเป็นข้อพิจารณาสําคัญ เช่นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหม้อระบายน้ํา supercriticalสามารถใช้วัสดุเหล็กสแตนเลสเพื่อตอบสนองความต้องการการทํางานของอุปกรณ์.
(3) การออกแบบการลดความดัน:
ความดันลดลงเกิดขึ้นเมื่อของเหลวไหลผ่านท่อและกระเป๋าหลักสูตรการลดความดันมากเกินไปจะเพิ่มการบริโภคพลังงานในการขนส่งของเหลวและอาจส่งผลกระทบต่อการทํางานปกติของระบบทั้งหมดในการออกแบบ, ผ่านการเลือกที่สมเหตุสมผลของกว้างท่อ, การจัดวางและรูปแบบของแผ่นพับและปัจจัยอื่น ๆ เพื่อควบคุมอัตราการไหลของของเหลว, เพื่อควบคุมความดันตก.เช่นในการออกแบบของสายท่อ การใช้เส้นผ่าท่อขนาดเล็กสามารถเพิ่มพื้นที่การถ่ายทอดความร้อน แต่ในเวลาเดียวกันยังจะเพิ่มอัตราการไหลของเหลวและลดความดันดังนั้นมันต้องพิจารณาอย่างครบวงจร.
3กระบวนการผลิต
(1) การเชื่อมต่อของท่อและแผ่นท่อ:
นี่คือสายเชื่อมสําคัญในการผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อและเปลือกโลหะ วิธีการเชื่อมต่อทั่วไปคือการขยายและการปั่นการขยายคือผ่านวิธีการกลหรือไฮดรอลิกเพื่อทําให้หลอดพลาสติก deformation, ดังนั้นมันจะเข้ากันอย่างใกล้ชิดในรูของแผ่นท่อ, วิธีนี้เหมาะสําหรับความดันต่ํา, อุณหภูมิไม่สูงโอกาส.คือการเชื่อมต่อท่อและแผ่นท่อด้วยกัน ผ่านกระบวนการปั่น, ซึ่งสามารถให้ความแข็งแรงการเชื่อมต่อที่สูงขึ้นและเหมาะสําหรับความดันสูง, อุณหภูมิสูงและสภาพการทํางานที่ยากลําบากอื่น ๆบางครั้งยังใช้การขยาย + การเชื่อมต่อผสมผสม weldedเพื่อให้มีข้อดีของทั้งสองอย่าง
(2) การผลิตเปลือก:
เปลือกโดยทั่วไปถูกทําจากรูปร่างกระบอกโดยกระบวนการของแผ่นม้วน, การปั่นและกระบวนการอื่น ๆ ในกระบวนการผลิต, เพื่อให้แน่ใจว่าความกลมของเปลือกความเรียบและความเท่าเทียมกันของความหนาของผนังสําหรับเปลือกขนาดใหญ่ การทดสอบที่ไม่ทําลาย เช่น การทดสอบ ultrasonic การทดสอบรังสี เป็นต้น ก็จําเป็นเช่นกัน เพื่อรับรองคุณภาพของเปลือก และป้องกันความบกพร่องในการผสมและปัญหาอื่น ๆ
(3) กระบวนการประกอบ:
เมื่อประกอบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน อย่างแรก ผูกท่อควรถูกติดตั้งบนแผ่นท่อและติดตั้ง แล้วผูกท่อและแผ่นท่อควรถูกติดตั้งในเปลือกด้วยกันระหว่างกระบวนการนี้, ควรระวังการป้องกันกระดูกท่อเพื่อป้องกันท่อจากการเสียหายและมันควรได้รับการรับรองว่าตําแหน่งการติดตั้งของส่วนประกอบแต่ละส่วนคือแม่นยําเพื่อให้แน่ใจว่าของเหลวสามารถไหลตามเส้นทางที่ออกแบบ.
4. การดําเนินงานและการดูแล
(1) การดําเนินงาน:
เมื่อเริ่มต้นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน นําของเหลวช้า ๆ เพื่อป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์เนื่องจากการกระแทกทางความร้อนและปัจจัยอื่น ๆเริ่มต้นเปิดแวลล์น้ําเย็นช้าๆ, เพื่อให้ของเหลวเย็นค่อย ๆ เติมแลกเปลี่ยนความร้อน, แล้วนําของเหลวร้อน, และควบคุมอัตราการไหลของของเหลวร้อนและอัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ.ให้ความสนใจอย่างมากกับความดันของเหลว, อุณหภูมิ, อัตราการไหลและปริมาตรอื่น ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาอยู่ในช่วงการออกแบบตัดสินใจในทันเวลาเช่นการปรับการเปิดวาล์วหรือหยุดการทํางานของอุปกรณ์
(2) การบํารุงรักษา
การตรวจสอบและบํารุงรักษาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นประจําเป็นกุญแจในการประกันการทํางานที่มั่นคงในระยะยาว การตรวจสอบหลักรวมถึงการมีการรั่วไหล, การกัดสนิม, การปรับขนาด เป็นต้นของท่อสําหรับปัญหาการปรับขนาด ตามลักษณะและความหนาของชั้นปรับขนาดสามารถใช้วิธีทําความสะอาดทางเคมีหรือวิธีทําความสะอาดทางกลการทําความสะอาดทางเคมีคือการใช้สารปฏิกิริยาทางเคมีและชั้นปริมาณของปฏิกิริยาทางเคมี, ชั้นปริมาณจะละลายหรือถอด; การทําความสะอาดทางกลคือโดยวิธีการทางกายภาพ,เช่น การใช้แปรง, ปืนน้ําแรงดันสูง และเครื่องมืออื่น ๆ เพื่อกําจัดชั้นระดอง