อะไรคือความแตกต่างระหว่างตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นกับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อ?อ่านแล้วคุณจะเข้าใจทุกอย่าง!

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจำแนกอย่างไร?

ตามวิธีการถ่ายเทความร้อนสามารถแบ่งออกเป็น: ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนผนังพาร์ติชัน, ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่สร้างใหม่, ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนทางอ้อมที่เชื่อมต่อของไหล, ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสัมผัสโดยตรง และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลายตัว

ตามวัตถุประสงค์ มันสามารถแบ่งออกเป็น: เครื่องทำความร้อน เครื่องอุ่น เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด และเครื่องระเหย

ตามโครงสร้างสามารถแบ่งออกเป็น: เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหัวลอย, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นท่อคงที่, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นท่อรูปตัวยู, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น ฯลฯ

หนึ่งในความแตกต่างระหว่างตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อและแบบแผ่น: โครงสร้าง

1. โครงสร้างตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ:

ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อประกอบด้วยเปลือก มัดท่อถ่ายเทความร้อน แผ่นท่อ แผ่นกั้น (แผ่นกั้น) และกล่องท่อ และส่วนประกอบอื่นๆเปลือกส่วนใหญ่เป็นทรงกระบอก โดยมีมัดท่ออยู่ข้างใน และปลายทั้งสองข้างของมัดท่อได้รับการแก้ไขบนแผ่นท่อในการถ่ายเทความร้อนมีสองประเภทของของเหลวร้อนและของเหลวเย็น หนึ่งคือของเหลวภายในท่อเรียกว่าของเหลวด้านท่ออีกอันคือของเหลวที่อยู่นอกท่อเรียกว่าของเหลวด้านเปลือก

เพื่อปรับปรุงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของของไหลที่อยู่นอกท่อ มักจะมีการจัดเรียงแผ่นกั้นหลายแผ่นไว้ในเปลือกท่อแผ่นกั้นสามารถเพิ่มความเร็วของของไหลในด้านเปลือก ทำให้ของไหลผ่านมัดท่อหลายครั้งตามระยะทางที่กำหนด และเพิ่มความปั่นป่วนของของไหล

ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถจัดเรียงเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าหรือสี่เหลี่ยมจัตุรัสบนแผ่นท่อได้การจัดเรียงสามเหลี่ยมด้านเท่ามีขนาดกะทัดรัด ระดับความปั่นป่วนของของไหลภายนอกท่ออยู่ในระดับสูง และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนมีขนาดใหญ่การจัดเรียงแบบสี่เหลี่ยมช่วยให้ทำความสะอาดออกจากท่อได้สะดวก และเหมาะสำหรับของเหลวที่มีแนวโน้มที่จะเปรอะเปื้อน

1 เปลือก;มัด 2 หลอด;3, 4-ขั้วต่อ;5 หัว;แผ่นเพลท 6 ท่อ: 7 แผ่นกั้น: ท่อระบายน้ำ 8 ท่อ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อทางเดียว
แผนผังของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ชั้นเดียว

2. โครงสร้างแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน:

ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นที่ถอดออกได้ทำจากแผ่นลูกฟูกบางที่มีการประทับตราหลายแผ่นในช่วงเวลาหนึ่ง ปิดผนึกด้วยปะเก็นรอบๆ และซ้อนทับกับเฟรมและสกรูอัดรูมุมทั้งสี่ของเพลตและตัวเว้นระยะจะสร้างตัวจ่ายและตัวสะสมของเหลวในเวลาเดียวกัน ของเหลวเย็นและของเหลวร้อนจะถูกแยกออกจากกันอย่างสมเหตุสมผลเพื่อให้แยกออกจากกันทั้งสองด้านของแต่ละแผ่นไหลในช่องแลกเปลี่ยนความร้อนผ่านแผ่น

หนึ่งในความแตกต่างระหว่างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น: การจำแนกประเภท

1. การจำแนกประเภทของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อ:

(1) แผ่นท่อของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นท่อแบบคงที่ถูกรวมเข้ากับมัดท่อที่ปลายทั้งสองด้านของเปลือกท่อเมื่ออุณหภูมิแตกต่างกันมากเล็กน้อยและความดันด้านข้างของเปลือกไม่สูงเกินไป สามารถติดตั้งวงแหวนชดเชยแบบยืดหยุ่นบนเปลือกได้เพื่อลดความเครียดจากความร้อน

(2) แผ่นท่อที่ปลายด้านหนึ่งของมัดท่อของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหัวลอยสามารถลอยได้อย่างอิสระ ขจัดความเครียดจากความร้อนได้อย่างสมบูรณ์ และสามารถดึงมัดท่อทั้งหมดออกจากเปลือกได้ ซึ่งสะดวกสำหรับการทำความสะอาดและบำรุงรักษาเครื่องจักรเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบลอยตัวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่โครงสร้างมีความซับซ้อนและมีราคาสูง

(3) ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อรูปตัว U แต่ละท่อจะโค้งงอเป็นรูปตัว U และปลายทั้งสองข้างจะถูกยึดไว้บนแผ่นท่อเดียวกันที่ส่วนบนและส่วนล่างด้วยความช่วยเหลือของฉากกั้นกล่องหลอดจะแบ่งออกเป็นสองห้อง: ทางเข้าและทางออกตัวแลกเปลี่ยนความร้อนขจัดความเครียดจากความร้อนได้อย่างสมบูรณ์และโครงสร้างก็เรียบง่ายกว่าแบบหัวลอย แต่ด้านท่อนั้นทำความสะอาดง่าย

(4) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบฟิล์มร้อนแบบกระแสวนใช้เทคโนโลยีการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบฟิล์มร้อนแบบกระแสวนล่าสุด และปรับปรุงผลการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยการเปลี่ยนสถานะการเคลื่อนที่ของของไหลเมื่อตัวกลางผ่านพื้นผิวของท่อน้ำวน จะมีการกัดกร่อนอย่างรุนแรงบนพื้นผิวของท่อน้ำวน ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนได้สูงถึง 10,000 วัตต์ต่อตารางเมตรในเวลาเดียวกัน โครงสร้างมีหน้าที่ทนต่อการกัดกร่อน ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อแรงดันสูง และป้องกันการปรับขนาด

2. การจำแนกประเภทของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน:

(1) ตามขนาดของพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนต่อหน่วยพื้นที่ ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดกะทัดรัด ซึ่งส่วนใหญ่เปรียบเทียบกับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อแบบดั้งเดิมใช้พื้นที่ขนาดใหญ่

(2) ตามการใช้กระบวนการ มีชื่อที่แตกต่างกัน: เครื่องทำความร้อนแบบแผ่น, เครื่องทำความเย็นแบบแผ่น, คอนเดนเซอร์แบบแผ่น, เครื่องอุ่นแบบแผ่น

(3) ตามการรวมกระบวนการ มันสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นทิศทางเดียวและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นหลายทิศทาง

(4) ตามทิศทางการไหลของสื่อทั้งสอง มันสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นขนาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นไหลเคาน์เตอร์ และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นไหลข้ามสองอันหลังนี้ใช้กันทั่วไปมากกว่า

(5) ตามขนาดช่องว่างของนักวิ่ง มันสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นช่องว่างแบบธรรมดาและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นช่องว่างกว้าง

(6) ตามสภาพการสึกหรอของลอน แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนมีความแตกต่างโดยละเอียดมากขึ้น ซึ่งจะไม่เกิดซ้ำโปรดดูที่: เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นลูกฟูก

(7) ไม่ว่าจะเป็นชุดผลิตภัณฑ์ที่สมบูรณ์ก็สามารถแบ่งออกเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเดียวและหน่วยแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น

แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนแบบครีบ

หนึ่งในความแตกต่างระหว่างตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อและแบบแผ่น: คุณสมบัติ

1. คุณสมบัติของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ:

(1) ประสิทธิภาพสูงและประหยัดพลังงาน ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคือ 6000-8000W/(m2·k)

(2) การผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมทั้งหมดมีอายุการใช้งานยาวนานถึง 20 ปี

(3) การเปลี่ยนการไหลแบบราบเรียบเป็นการไหลแบบปั่นป่วนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนและลดความต้านทานความร้อน

(4) การถ่ายเทความร้อนอย่างรวดเร็ว ทนต่ออุณหภูมิสูง (400 องศาเซลเซียส) ความต้านทานแรงดันสูง (2.5 MPa)

(5) โครงสร้างที่กะทัดรัด ฐานขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ติดตั้งง่าย ประหยัดการลงทุนก่อสร้างโยธา

(6) การออกแบบมีความยืดหยุ่น คุณสมบัติครบถ้วน ใช้งานได้จริงแข็งแรง และประหยัดเงิน

(7) มีเงื่อนไขการใช้งานที่หลากหลาย และเหมาะสำหรับแรงดัน ช่วงอุณหภูมิ และการแลกเปลี่ยนความร้อนของตัวกลางต่างๆ

(8) ค่าบำรุงรักษาต่ำ ใช้งานง่าย รอบการทำความสะอาดที่ยาวนาน และการทำความสะอาดที่สะดวก

(9) ใช้เทคโนโลยีฟิล์มนาโนความร้อนซึ่งสามารถปรับปรุงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนได้อย่างมาก

(10) ใช้กันอย่างแพร่หลายในพลังงานความร้อน อุตสาหกรรมและเหมืองแร่ ปิโตรเคมี เครื่องทำความร้อนส่วนกลางในเมือง อาหารและยา อิเล็กทรอนิกส์พลังงาน เครื่องจักรและอุตสาหกรรมเบา และสาขาอื่น ๆ

(11) ท่อทองแดงที่มีครีบระบายความร้อนรีดอยู่บนพื้นผิวด้านนอกของท่อถ่ายเทความร้อนมีค่าการนำความร้อนสูงและพื้นที่ถ่ายเทความร้อนขนาดใหญ่

(12) แผ่นนำจะนำทางของเหลวด้านเปลือกให้ไหลอย่างต่อเนื่องในแนวขาดในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนระยะห่างระหว่างแผ่นนำสามารถปรับได้เพื่อการไหลที่เหมาะสมที่สุดโครงสร้างมีความมั่นคงและสามารถตอบสนองการถ่ายเทความร้อนของของไหลด้านเปลือกด้วยอัตราการไหลขนาดใหญ่หรือแม้กระทั่งอัตราการไหลขนาดใหญ่พิเศษและความถี่การเต้นเป็นจังหวะสูง

2. คุณสมบัติของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน:

(1) ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูง

เนื่องจากแผ่นลูกฟูกที่แตกต่างกันถูกกลับด้าน ช่องที่ซับซ้อนจึงถูกสร้างขึ้น เพื่อให้ของเหลวระหว่างแผ่นลูกฟูกไหลในกระแสหมุนวนสามมิติ และการไหลเชี่ยวสามารถสร้างได้ที่เลขเรย์โนลด์สต่ำ (โดยทั่วไปคือ Re=50-200) ดังนั้น การถ่ายเทความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์ค่อนข้างสูงและโดยทั่วไปถือว่าสีแดงเป็น 3-5 เท่าของประเภทเปลือกและท่อ

(2) ความแตกต่างของอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึมมีขนาดใหญ่ และความแตกต่างของอุณหภูมิที่ส่วนท้ายมีขนาดเล็ก

ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อ มีของไหลสองแบบไหลที่ด้านท่อและด้านท่อตามลำดับโดยทั่วไป จะเป็นการไหลข้ามและมีตัวประกอบการแก้ไขความแตกต่างของอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึมเล็กน้อยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นส่วนใหญ่จะเป็นแบบขนานหรือไหลทวน และค่าแก้ไขโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 0.95นอกจากนี้การไหลของของไหลร้อนและเย็นในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นจะขนานกับการไหลของของไหลร้อนและเย็นในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

พื้นผิวที่ร้อนและไม่มีทางเบี่ยงทำให้อุณหภูมิที่แตกต่างกันที่ส่วนท้ายของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมีน้อย และการถ่ายเทความร้อนไปยังน้ำอาจน้อยกว่า 1°C ในขณะที่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อโดยทั่วไปจะมีอุณหภูมิ 5°C

(3) รอยเท้าขนาดเล็ก

ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมีโครงสร้างที่กะทัดรัด และพื้นที่การถ่ายเทความร้อนต่อหน่วยปริมาตรเป็น 2-5 เท่าของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อต่างจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อตรงที่ไม่จำเป็นต้องมีสถานที่บำรุงรักษาสำหรับการสกัดมัดท่อดังนั้น เพื่อให้บรรลุความสามารถในการถ่ายเทความร้อนที่เท่ากัน พื้นที่พื้นของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นจะอยู่ที่ประมาณ 1/5-1/8 ของพื้นที่ของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อ

(4) ง่ายต่อการเปลี่ยนพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนหรือการรวมกระบวนการ

ตราบใดที่มีการเพิ่มหรือถอดแผ่นไม่กี่แผ่น ก็สามารถบรรลุเป้าหมายในการเพิ่มหรือลดพื้นที่การถ่ายเทความร้อนได้ด้วยการเปลี่ยนเค้าโครงเพลทหรือการเปลี่ยนเพลทหลายประเภท ทำให้สามารถรับรู้ถึงการผสมผสานกระบวนการที่ต้องการได้ และพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อสามารถปรับให้เข้ากับสภาวะการแลกเปลี่ยนความร้อนใหม่ได้แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเพิ่มพื้นที่การถ่ายเทความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อ

(5) น้ำหนักเบา

ความหนาของแผ่นของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นคือ 0.4-0.8 มม. และความหนาของท่อของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อคือ 2.0-2.5 มม.เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อมีน้ำหนักมากกว่าโครงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมากโดยทั่วไปเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมีน้ำหนักประมาณ 1/5 ของน้ำหนักของเปลือกและท่อเท่านั้น

(6) ราคาต่ำ

วัสดุของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเหมือนกัน พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนเท่ากัน และราคาต่ำกว่าตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อประมาณ 40%~60%

(7) ทำง่าย

แผ่นถ่ายเทความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นได้รับการประทับตราและแปรรูป ซึ่งมีมาตรฐานระดับสูงและสามารถผลิตได้เป็นจำนวนมากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อมักทำด้วยมือ

(8) ทำความสะอาดง่าย

ตราบใดที่สลักเกลียวแรงดันของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของเพลทเฟรมคลายตัว มัดท่อของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของเพลทก็สามารถคลายออกได้ และสามารถถอดตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของเพลทออกเพื่อทำความสะอาดทางกลได้สะดวกมากสำหรับกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนของอุปกรณ์ที่ต้องทำความสะอาดบ่อยๆ

(9) การสูญเสียความร้อนเล็กน้อย

ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น จะมีเพียงเปลือกของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนเท่านั้นที่สัมผัสกับบรรยากาศ การสูญเสียความร้อนมีน้อยมาก และไม่จำเป็นต้องใช้มาตรการฉนวน