Heavy Duty värmeväxlare design och konstruktion

En värmeväxlare är utrustning som överför värme mellan två eller flera processströmmar. Att välja rätt typ av design kan minimera energikostnaderna och stilleståndstiden.

Det finns flera olika typer av värmeväxlare, inklusive parallellflöde, motflöde och tvärflöde. Den bästa designen beror på framtida skalbarhet och enkel underhåll.

Design

Att välja lämplig värmeväxlardesign börjar med att förstå processkraven, såsom mängden termisk effekt och temperaturförändringar som behövs mellan vätskor. Andra faktorer att ta hänsyn till inkluderar viskositeten hos de involverade vätskorna, partikelinnehåll och kemisk sammansättning. Beroende på typ av process kan värmeväxlare vara gas-till-gas, gas-till-vätska, vätska-till-vätska eller tvåfas.

En skal- och rörvärmeväxlare innehåller en serie rör i ett förseglat, cylindriskt tryckkärl. De kan vara tillverkade av kolstål, rostfritt stål, titan, Inconel eller andra material. Rören är designade för att motstå temperatur, tryck och termiska påfrestningar. De är placerade med en distansbult i mitten för att förhindra att vätska passerar och blandas ihop. Rörplåtens bredd och mellanrum är optimerade för maximal effektivitet, enkel åtkomst och renhet.

Tillverkning

Det finns flera tillverkningsalternativ för kraftiga värmeväxlare. De som är designade för korrosiva applikationer kan använda fiberförstärkta rör för att motstå de tuffa driftsförhållandena som ofta finns i klorerade organiska ämnen. Plattvärmeväxlare innehåller en serie korrugerade legeringsplattor som är packade och komprimerade inuti en ram av kolstål för att skapa en rad flödeskanaler. Dessa flödespassager styr vätskeflöden och förhindrar vätskeblandning.

Rostfria stål och nickellegeringar används för att konstruera rörformade och skal-och-rörvärmeväxlare. Dessa enheter är en arbetshäst inom livsmedels-, dryckes- och läkemedelsindustrin. De klarar de höga temperaturer som behövs för att hålla produktionen igång.

Installation

I gröna anaeroba rötningsprocesser som producerar biogas från boskapsgödsel, livsmedelsbiprodukter och fetter, kan en spiralplattvärmeväxlare överföra det patogenfria metanet till rörledningar för transport och lagring. Biogas kan sedan förbrännas för att generera el och värme. De återstående patogenfria biofasta ämnena kan avvattnas och användas för markvård som gödningsmedel.

I hemmen återvinner en luft-till-luft värmeväxlare gammal inomhusluft, värmer upp den för att få in frisk, uppvärmd luft och eliminera överskott av vattenånga som skulle leda till fönsterkondens. Det hjälper också till att hålla passagerarna friska genom att filtrera bort skadliga kemikalier, partiklar, radon och andra föroreningar.

Underhåll

Att hålla en värmeväxlare i gott skick är nyckeln till att produktionen ska fungera smidigt. Överdriven nedsmutsning kan leda till förorenad eller oanvändbar produkt, korrosion och läckor. Enligt Ethanol Producer Magazine kan det till och med utgöra en brandrisk.

Lyckligtvis finns det många sätt att hjälpa till att hålla en värmeväxlare ren. Provtagning är ett effektivt sätt att mäta tillståndet i ett system, och det rekommenderas att flera vätskeprover tas från hela systemet. Denna information är viktig när du planerar en underhållsdag.

För skal- och rörvärmeväxlare är det viktigt att välja en design med ett huvhuvud för att underlätta underhållet. Denna typ av huvud kan vara flänsad eller svetsad, och den har vanligtvis avtagbara kanalskydd för enkel undersökning. Längden på rören måste också vara tillräcklig för att möjliggöra enkel borttagning och utbyte.