כיצד מסווגים מחליפי חום?
על פי שיטת העברת החום, ניתן לחלק אותו ל: מחליף חום בקיר מחיצה, מחליף חום רגנרטיבי, מחליף חום עקיף לחיבור נוזלים, מחליף חום במגע ישיר ומחליף חום מרובה.
לפי המטרה, ניתן לחלק אותו ל: מחמם, מחמם מראש, מחמם-על ומאייד.
על פי המבנה ניתן לחלק אותו ל: מחליף חום ראש צף, מחליף חום יריעות צינור קבוע, מחליף חום יריעות צינור בצורת U, מחליף חום צלחות וכו'.
אחד ההבדלים בין מחליפי חום של מעטפת וצינור וצלחות: מבנה
1. מבנה מחליף חום של מעטפת וצינור:
מחליף החום של המעטפת והצינור מורכב מקליפה, צרור צינורות העברת חום, יריעת צינור, ביל (בפל) ותיבת צינור ורכיבים אחרים.המעטפת היא גלילית ברובה, עם צרור צינורות בפנים, ושני קצוות צרור הצינורות מקובעים על יריעת הצינורות.ישנם שני סוגים של נוזל חם ונוזל קר בהעברת חום, האחד הוא הנוזל שבתוך הצינור, הנקרא נוזל צד הצינור;השני הוא הנוזל שמחוץ לצינור, הנקרא נוזל צד הקליפה.
על מנת לשפר את מקדם העברת החום של הנוזל מחוץ לצינור, בדרך כלל מסודרים מספר בפלולים במעטפת הצינור.הבפל יכול להגביר את מהירות הנוזל בצד המעטפת, לגרום לנוזל לעבור דרך צרור הצינורות מספר פעמים בהתאם למרחק שצוין, ולהגביר את המערבולת של הנוזל.
ניתן לסדר את צינורות חילופי החום במשולשים שווי צלעות או ריבועים על יריעת הצינור.סידור המשולשים שווי-צלעות הוא קומפקטי, מידת המערבולת של הנוזל מחוץ לצינור גבוהה, ומקדם העברת החום גדול.הסידור הריבועי מקל על ניקוי הצינור ומתאים לנוזלים המועדים להתעכלויות.
1-קליפה;צרור 2 צינורות;3, 4 מחברים;5 ראשים;צלחת 6 צינורות: 7 צינורות: צינור 8 ניקוז
מחליף חום פגז וצינור חד כיווני
דיאגרמה סכמטית של מחליף חום דו-צינורי חד-קליפה
2. מבנה מחליף חום צלחות:
מחליף החום הניתן להסרה עשוי מלוחות דקים גליים מוטבעים רבים במרווחים מסוימים, אטומים על ידי אטמים סביבם, וחופפים במסגרות וברגי דחיסה.ארבעת החורים הפיניים של הלוחות והמרווחים יוצרים את מפיצי הנוזלים והקולטים.במקביל, נוזל קר ונוזל חם מופרדים בצורה סבירה כך שהם מופרדים משני צידי כל צלחת.זרימה בתעלות, חילופי חום דרך צלחות.
אחד ההבדלים בין מחליפי חום של מעטפת וצינור לבין מחליפי חום צלחות: סיווג
1. סיווג מחליפי חום קליפות וצינורות:
(1) יריעת הצינור של מחליף החום של יריעות הצינור הקבוע משולבת עם צרורות הצינורות בשני קצוות מעטפת הצינור.כאשר הפרש הטמפרטורה מעט גדול והלחץ בצד המעטפת אינו גבוה מדי, ניתן להתקין טבעת פיצוי אלסטית על המעטפת כדי להפחית את הלחץ התרמי.
(2) צלחת הצינור בקצה האחד של צרור הצינורות של מחליף החום של הראש הצף יכולה לצוף בחופשיות, ולבטל לחלוטין את הלחץ התרמי, וניתן לשלוף את כל צרור הצינורות מהקליפה, וזה נוח לניקוי ותחזוקה מכני.מחליפי חום ראש צף נמצאים בשימוש נרחב, אך המבנה שלהם מסובך והעלות גבוהה.
(3) כל צינור של מחליף חום צינור בצורת U מכופף לצורת U, ושני הקצוות מקובעים על אותה יריעת צינור באזורים העליונים והתחתונים.בעזרת מחיצת קופסת הצינור, היא מחולקת לשני חדרים: כניסה ויציאה.מחליף החום מבטל לחלוטין מתח תרמי, והמבנה שלו פשוט יותר מזה של ראש צף, אבל צד הצינור לא קל לניקוי
(4) מחליף החום של הסרט החם עם זרם המערבולת מאמץ את טכנולוגיית חילופי החום החמה של זרם המערבולת העדכנית ביותר, ומשפר את אפקט חילופי החום על ידי שינוי מצב תנועת הנוזל.כאשר המדיום עובר דרך פני השטח של צינור המערבולת, תהיה לו ניקוי חזק על פני צינור המערבולת, ובכך ישפר את יעילות העברת החום, עד 10000 W/m2.יחד עם זאת, למבנה יש פונקציות של עמידות בפני קורוזיה, עמידות בטמפרטורה גבוהה, עמידות בלחץ גבוה ואנטי אבנית.
2. סיווג מחליפי חום צלחות:
(1) על פי גודל שטח חילופי החום ליחידת שטח, מחליף חום הלוחות הוא מחליף חום קומפקטי, בעיקר בהשוואה למחליף החום של המעטפת והצינור.מחליפי חום מסורתיים של מעטפת וצינור תופסים שטח גדול.
(2) על פי השימוש בתהליך, ישנם שמות שונים: מחמם צלחות, מצנן צלחות, מעבה צלחות, מחמם צלחות מראש.
(3) על פי שילוב התהליך, ניתן לחלק אותו למחליף חום צלחות חד-כיווני ומחליף חום צלחות רב-כיווני.
(4) על פי כיוון הזרימה של שני המדיה, ניתן לחלק אותו למחליף חום צלחות מקביל, מחליף חום צלחות זרימה נגדית ומחליף חום צלחות צולבות.שני האחרונים נמצאים בשימוש נפוץ יותר.
(5) על פי גודל הפער של הרץ, ניתן לחלק אותו למחליף חום צלחות רווח קונבנציונלי ומחליף חום צלחות רווח רחב.
(6) על פי מצב הבלאי בגלי, למחליף חום הלוחות יש הבדלים מפורטים יותר, שלא יחזרו על עצמם.אנא עיין ב: צורה גלית של מחליף חום צלחות.
(7) על פי אם מדובר בסט שלם של מוצרים, ניתן לחלק אותו למחליף חום צלחות יחיד ויחידת מחליף חום צלחות.
מחליף חום עם סנפיר צלחות
אחד ההבדלים בין מחליפי חום של מעטפת וצינור וצלחות: תכונות
1. תכונות של מחליף חום פגז וצינור:
(1) יעילות גבוהה וחיסכון באנרגיה, מקדם העברת החום של מחליף החום הוא 6000-8000W/(m2·k).
(2) כל ייצור נירוסטה, חיי שירות ארוכים, עד 20 שנים.
(3) שינוי זרימה למינרית לזרימה סוערת משפר את יעילות העברת החום ומפחית את ההתנגדות התרמית.
(4) העברת חום מהירה, עמידות בטמפרטורה גבוהה (400 מעלות צלזיוס), עמידות בלחץ גבוה (2.5 MPa).
(5) מבנה קומפקטי, טביעת רגל קטנה, קל משקל, התקנה קלה, חיסכון בהשקעה בבנייה אזרחית.
(6) העיצוב גמיש, המפרט מלא, יכולת הביצוע חזקה והכסף נחסך.
(7) יש לו מגוון רחב של תנאי יישום והוא מתאים ללחץ, טווח טמפרטורות וחילופי חום של מדיות שונות.
(8) עלות תחזוקה נמוכה, פעולה פשוטה, מחזור ניקוי ארוך וניקוי נוח.
(9) לאמץ טכנולוגיית סרט ננו-תרמית, שיכולה לשפר משמעותית את מקדם העברת החום.
(10) בשימוש נרחב בכוח תרמי, תעשייה וכרייה, פטרוכימיה, הסקה מרכזית עירונית, מזון ורפואה, אלקטרוניקה אנרגיה, מכונות ותעשייה קלה ותחומים אחרים.
(11) לצינור הנחושת עם סנפירי הקירור המגולגלים על פני השטח החיצוניים של צינור העברת החום יש מוליכות תרמית גבוהה ושטח העברת חום גדול.
(12) לוחית ההנחיה מנחה את הנוזל בצד המעטפת לזרום ברציפות בקו השבור במחליף החום.ניתן לכוונן את המרחק בין לוחות ההנחיה לזרימה אופטימלית.המבנה יציב, והוא יכול לעמוד בהעברת חום של נוזל בצד המעטפת עם קצב זרימה גדול או אפילו קצב זרימה סופר גדול ותדירות פעימה גבוהה.
2. תכונות של מחליף חום צלחות:
(1) מקדם העברת חום גבוה
מכיוון שלוחות גליים שונים מתהפכים, נוצרות תעלות מורכבות, כך שהנוזל בין הלוחות הגליים זורם בזרימה מסתחררת תלת מימדית, וניתן ליצור זרימה סוערת במספר ריינולדס נמוך (בדרך כלל Re=50-200), כך העברת חום המקדם גבוה יחסית, ובדרך כלל רואים שהצבע האדום הוא פי 3-5 מהסוג של מעטפת וצינור.
(2) הפרש הטמפרטורה הממוצע הלוגריתמי גדול, והפרש הטמפרטורה בסופו קטן
במחליף חום של מעטפת וצינור, יש שתי זרימות נוזלים בצד הצינור ובצד הצינור בהתאמה.בדרך כלל, הם צולבים ויש להם גורם תיקון ממוצע לוגריתמי קטן של הפרש הטמפרטורה.רוב מחליפי החום הלוחות הם זרימה מקבילה או נגדית, ומקדם התיקון הוא בדרך כלל סביב 0.95.בנוסף, זרימת הנוזל החם והקר במחליף חום הלוחות מקבילה לזרימת הנוזל החם והקר במחליף החום.
המשטח החם וללא מעקף הופכים את הפרש הטמפרטורה בקצה מחליף החום לצלחות לקטן, והעברת החום למים יכולה להיות פחות מ-1°C, בעוד שמחליף החום של המעטפת והצינור הוא בדרך כלל 5°C.
(3) טביעת רגל קטנה
למחליף חום הלוחות מבנה קומפקטי, ושטח העברת החום ליחידת נפח הוא פי 2-5 מזה של מחליף החום של המעטפת והצינור.בניגוד למחליף החום של מעטפת וצינור, הוא אינו דורש מיקום תחזוקה לחילוץ צרור הצינורות.לכן, על מנת להשיג את אותה יכולת העברת חום, שטח הרצפה של מחליף חום הלוחות הוא בערך 1/5-1/8 מזה של מחליף החום של המעטפת והצינור.
(4) קל לשנות את אזור חילופי החום או שילוב התהליך
כל עוד מוסיפים או מסירים כמה לוחות, ניתן להשיג את המטרה של הגדלה או הקטנה של שטח העברת החום.על ידי שינוי פריסת הלוחות או החלפת סוגי לוחות מרובים, ניתן לממש את שילוב התהליך הנדרש, ולהתאים את אזור חילופי החום של מחליף החום של המעטפת והצינור לתנאי חילופי החום החדשים.זה כמעט בלתי אפשרי להגדיל את שטח העברת החום של מחליף חום פגז וצינור.
(5) משקל קל
עובי הצלחת של מחליף חום הלוחות הוא 0.4-0.8 מ"מ בלבד, ועובי הצינור של מחליף החום של המעטפת והצינור הוא 2.0-2.5 מ"מ.מחליפי חום מעטפת וצינורות כבדים בהרבה ממסגרות מחליפי חום צלחות.מחליפי חום צלחות בדרך כלל מהווים רק כ-1/5 ממשקל הקליפה והצינור.
(6) מחיר נמוך
החומר של מחליף חום הלוחות זהה, אזור חילופי החום זהה, והמחיר נמוך ב-40% ~ 60% מזה של מחליף החום של המעטפת והצינור.
(7) קל להכנה
לוחית העברת החום של מחליף חום הלוחות הוטבעה ועובדה, בעלת רמה גבוהה של סטנדרטיזציה וניתנת לייצור המוני.מחליפי חום מעטפת וצינורות עשויים בדרך כלל בעבודת יד.
(8) קל לניקוי
כל עוד ברגי הלחץ של מחליף חום הלוחות המסגרת משוחררים, ניתן לשחרר את צרור הצינורות של מחליף חום הלוחות, וניתן להסיר את מחליף חום הלוחות לניקוי מכני.זה מאוד נוח לתהליך חילופי החום של ציוד שצריך לנקות לעתים קרובות.
(9) איבוד חום קטן
במחליף חום הלוחות, רק צלחת המעטפת של צלחת חילופי החום חשופה לאטמוספירה, איבוד החום זניח, ואין צורך באמצעי בידוד.