Теплообменник это: Что такое теплообменники, виды и особенности применения

Что такое теплообменники, виды и особенности применения

Запросить цену

Процесс передачи тепла называют теплообменом. Аппараты, в которых происходит процесс – теплообменники. Если в процессе участвуют два агента, разделенные перегородкой – это поверхностные рекуперационные аппараты. Происходит процесс смешения теплого и холодного потока контактом – теплообменник смесительный.

Системы теплообмена, зачем нужен теплообменник

Пример смесительного устройства – градирни. Отходящие газы отдают тепло воде, распыляемой из форсунок. В аппаратах, где два агента протекают по отдельным контурам, тепло передается через стенку, поверхность.

Признаком теплообменника является развитая поверхность и подводка двух систем. Это может быть пар-вода, антифриз-вода, вода-вода. Вместо воды в процессе используют химический раствор, вместо пара – нагретые газы.

Применение теплообменников позволяет:

• Использовать остаточное тепло при получении электрической энергии.
• Вести химические процессы в точном режиме, поддерживая температуру теплообменниками.
• Использовать вторичное тепло от энергоносителя для бытовых нужд.
• Поддерживать температуру теплоносителя для бытовых систем отопления в параметрах, соответствующих стандарту.

Принцип работы теплообменника

Принцип работы поверхностных теплообменников очень прост. Изолированные между собой теплоноситель и теплопотребитель передают друг другу тепло через материал, который находится между ними. В зависимости от конструкции это могут быть трубы или пластины. Для этих целей используются теплопроводные материалы, например, нержавеющая сталь, сплавы и другие материалы. В итоге проходящая через теплообменник среда отдает тепло хладагенту не контактируя с ним. Ключевым принципом работы поверхностных теплообменников является то, что среды не контактируют, т.е не смешиваются.

Разновидности поверхностных теплообменников

Простейший т/о – труба в трубе. Холодная трубка с водой проходит в трубе большего сечения, заполненной горячим агентом. При этом поверхность внутренней трубки нагревается и передает тепло воде. Так работают бойлеры. Если трубок много и собраны они в пучок, то получается кожухотрубный теплообменник. Аппараты с трубным пучком, закрепленном с торцов решетками, распространены в промышленности и применяются для бытовой водоподготовки.

Витые теплообменники представляют змеевики, навитые в корпусе. Межтрубное пространство заполняется другим потоком. Аппаратура применяется при высоком давлении одного из агентов.

Двухтрубные теплообменники применяются для передачи тепла в фазах газ-жидкость. Аппараты могут работать под давлением с высокой теплопередачей.

Спиральный т/о

Спиральные теплообменники представляют бочку, в которой лентой-спиралью расположен плоский лабиринт с внутренней полостью. По спирали движется горячий агент, омываемый холодной водой. Конструкция сложная в изготовлении. Но это единственный вид аппаратов для теплообмена агента, содержащего взвеси, пульпу. Откидывающиеся с обеих сторон крышки позволяют легко чистить зазоры.

Пластинчатый теплообменник представляет особую конструкцию греющих труб, собранных в виде плоского элемента их оребренных труб и многоходовым движением воды. Пластины напоминают гармошки. Их недостаток – забиваются накипью при плохой водоподготовке.

Зачем нужен теплообменник в системе отопления? Представьте, что в трубах вода 900. Это приведет к разрыву пластиковых труб, ожогам. В каждом тепловом узле имеется система т/о, позволяющая поддерживать температурные параметры.

От чего зависит эффективность теплообменника

Кожухотрубный т/о

Поверхностный теплообмен происходит всегда через стенку. При этом возникают потери тепла. Чем тоньше перегородка, тем меньше потери. Новый т/о кожухотрубный имеет кпд 75%, но с зарастанием внутренней и верхней поверхности осадком, эффективность аппарата снижается. Он не может удерживать температурный режим. Поэтому аппараты имеют съемный пучок, который прочищают под высоким давлением специальным пистолетом.

Пластинчатые аппараты имеют кпд 90%, но щели между пластинами забиваются, требуется чистка. Для чистки оборудование разбирают. Важно установить на место сетчато-магнитный фильтр, который препятствует образованию осадка. Пластинчатые теплообменники можно подключать к автоматизированному управлению.

Пластинчатый разборный т/о

Эффективность процесса зависит от схемы подключения. Полнее теплоотдача у противоточного аппарата, когда потоки движутся навстречу друг другу.

Чем тоньше перегородка, тем лучше идет процесс. Но для аппаратов, работающих под давлением, толщина стенок зависит от способности выдерживать нагрузки на стенки. Если нельзя утоньшить стенки трубок необходимо увеличить поверхность нагрева, сделать аппарат длиннее.

Каждый т/о изготовлен в соответствии с теплотехническим расчетом, имеет паспорт и рассчитан для работы с определенным теплоносителем.

Как правильно выбрать теплообменник

Зачем нужен теплообменник в системе отопления в быту, понятно. Какой аппарат подходит в конкретном контуре – зависит от условий монтажа. Можно поставить кожухотрубный т/о – он неприхотлив, может простоять без чистки 10 лет, только счета за использование теплоносителя будут все больше – нарушается теплопроводность. Можно поставить пластинчатый, но чистить его придется через 3 года.

Вас может заинтересовать:

Теплообменное оборудование
Кожухотрубные теплообменники
Горизонтальные теплообменники с U-образным трубным пучком

Рекомендуемые статьи

• Объём свободных нефтехранилищ стремительно снижается

  Одной из основных причин значительного сокращения свободных хранилищ для «черного золота» является отсутствие желания у нефтяных магнатов ограничивать добычу, даже если это оказывает негативное влияние на ценообразование рынка нефтепродуктов. По мнению экспертов Citi, именно это обстоятельство является ключевым в проблеме сохранения доступных объемов хранилищ. Как добавляют другие эксперты энергетического рынка, нежелание…

• Виды газгольдеров

    Резервуары различной емкости для размещения газов и газовых смесей получили названия газгольдеры. В них закачивается для хранения природный, нефтяной сжиженный газ и другие виды газов и смесей. Они являются важнейшей частью автономной системы снабжения газом частных домов, коттеджей, дач.

  Рис.1. Газгольдер подземный для питания газовых приборов и агрегатов.               Функции, выполняемые…

• Падение уровня запасов пхг европы продолжается

  Уровень газовых запасов в ПХГ Европы достиг минимальных значений. Новый «рекорд» наиболее низкого текущего уровня запаса газа в хранилищах Европы за последнее десятилетие. До этого самым низким считался показатель 2011 года. Впервые зафиксирована отметка 49,5 % от максимума. Темпы отбора газа из ПХГ всё время растут, что не может вызывать тревоги. Погодные условия в текущем месяце и начале марта обещают быть более жёсткими, чем в…

• Какие металлоконструкции пользуются спросом

  Использование металлоконструкций в современном мире настолько велико, что трудно найти отрасль, в которой они не применяются. Конструкции из металла являются основой любого производства в промышленности и часто востребованы в сельскохозяйственных направлениях. Производственное объединение ООО «Ремстоймаш», расположенное в городе Курган, имеет богатый опыт в производстве конструкций из металла любой сложности.

  Свою…

Теплообменник | это… Что такое Теплообменник?

Простейший теплообменник типа «труба в трубе»

Теплообме́нник, теплообме́нный аппарат — устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному (нагреваемому). Теплоносителями могут быть газы, пары, жидкости. В зависимости от назначения теплообменные аппараты используют как нагреватели и как охладители. Применяется в технологических процессах нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой и других отраслях промышленности, в энергетике и коммунальном хозяйстве.

Содержание 1 Основные понятия, касающиеся теплопередающих устройств 2 Основные типы 2.1 Поверхностные теплообменники 2.1.1 Рекуперативные теплообменники 2.1.2 Регенеративные теплообменники 2.2 Смесительные теплообменники 3 Конструкции теплообменников 4 См. также 5 Примечания 6 Литература 7 Ссылки

Основные понятия, касающиеся теплопередающих устройств

Теплообменник – устройство для передачи тепла от одного теплоносителя к другому. Теплообменный аппарат – автономное теплопередающее устройство, состоящее из теплопередающего элемента (элементов) и полостей для движения теплоносителей. Имеет устройства для входа и выхода теплоносителей. Число, состав и схема соединения элементов в аппарате могут быть любыми. Система теплообменников – совокупность теплообменников, расположенных в ряд, параллельно либо в любой другой последовательности. Теплообменники в системе отличаются составом теплоносителей.

Редактирование: К удалению. Этот раздел содержит второстепенные понятия и ничего нового к остальным разделам не добавляет.

Основные типы

Теплообменники по способу передачи теплоты подразделяют на поверхностные, где отсутствует непосредственный контакт теплоносителей, а передача тепла происходит через твёрдую стенку, и смесительные, где теплоносители контактируют непосредственно. Поверхностные теплообменники в свою очередь подразделяются на рекуперативные и регенеративные, в зависимости от одновременного или поочерёдного контакта теплоносителей с разделяющей их стенкой^[1].

Поверхностные теплообменники

Рекуперативные теплообменники

Основная статья: Рекуперативный теплообменник

Рекуперат́ивный теплообме́нник — теплообменник, в котором горячий и холодный теплоносители движутся в разных каналах, в стенке между которыми происходит теплообмен. При неизменных условиях параметры теплоносителей на входе и в любом из сечений каналов, остаются неизменными, независимыми от времени, т.е процесс теплопередачи имеет стационарный характер. Поэтому рекуперативные теплообменники называют также стационарными.

В зависимости от направления движения теплоносителей рекуперативные теплообменники могут быть прямоточными при параллельном движении в одном направлении, противоточными при параллельном встречном движении, а также перекрестноточными при взаимно перпендикулярном движении двух взаимодействующих сред.

Часто под рекуперативным теплообменником ошибочно понимается рекуперативный противоточный теплообменник. (В нём вместо уравнивания температурных потенциалов происходит их обмен, потери могут составлять до 30 %).

Теплообменник для газовой промышленности

Наиболее распространённые в промышленности рекуперативные теплообменники^[2]:

• Кожухотрубные теплообменники,
• Элементные (секционные) теплообменники,
• Двухтрубные теплообменники типа «труба в трубе»^[3],
• Витые теплообменники,
• Погружные теплообменники,
• Оросительные теплообменники,
• Ребристые теплообменники,
• Спиральные теплообменники,
• Пластинчатые теплообменники,
• Пластинчато-ребристые теплообменники,
• Графитовые теплообменники.
• фторопласт-Тефлоновые теплообменники.

Регенеративные теплообменники

В регенеративных поверхностных теплообменниках теплоносители (горячий и холодный) контактируют с твердой стенкой поочерёдно. Теплота накапливается в стенке при контакте с горячим теплоносителем и отдаётся при контакте с холодным.^[1]

Смесительные теплообменники

Основная статья: Смесительный теплообменник

Смеси́тельный теплообме́нник (или конта́ктный теплообме́нник) — теплообменник, предназначенный для осуществления тепло- и массообменных процессов путем прямого смешивания сред (в отличие от поверхностных теплообменников). Наиболее распространены пароводяные струйные аппараты ПСА — теплообменники струйного типа, использующие в своей основе струйный инжектор^[4]. Смесительные теплообменники конструктивно устроены проще, нежели поверхностные, более полно используют тепло. Однако, пригодны они лишь в случаях, когда по технологическим условиям произ­водства допустимо смешение рабочих сред.

Большое применение контактные теплообменники находят в установках утилизации тепла дымовых газов, отработанного пара и т.п^[5].

Конструкции теплообменников

Конструкционно теплообменники подразделяют на:

• объемные одна из сред имеет значительный объем в теплообменнике, одна среда сосредоточена в баке большого объема, вторая протекает через змеевик;
• скоростные (кожухотрубные) среды движутся с достаточно большой скоростью для увеличения коэффициента теплоотдачи, много мелких трубочек находятся в одной большой (кожух), среды движутся одна в межтрубном пространстве, другая внутри трубочек, обычно в трубочках находится более «грязная» среда, так как их легче чистить;
• пластинчатый теплообменник состоит из набора пластин, среды движутся между пластинами, прост в изготовлении (штампованные пластины складываются с прокладками между ними), легко модифицируется (добавляются или убираются пластины), хорошая эффективность (большая площадь контакта через пластины).
• пластинчато-ребристый теплообменник в отличие от пластинчатого теплообменника состоит из системы разделительных пластин, между которыми находятся ребристые поверхности — насадки, присоединенные к пластинам методом пайки в вакууме.

С боков каналы ограничиваются брусками, поддерживающими пластины и образующие закрытые каналы. Таким образом, в основу пластинчато-ребристого теплообменника положена жесткая и прочная цельнопаянная теплообменная матрица, построенная по сотовому принципу и работоспособная (даже в исполнении из алюминиевых сплавов) до давления 100 атм. и выше. В пластинчато-ребристых теплообменниках существует большое количество насадок, что позволяет подбирать геометрию каналов со стороны каждого из потоков, реализовывая оптимальную конструкцию. Основные достоинства данного типа теплообменников — компактность (до 4000 м2/м3) и легкость. Последнее обеспечивается за счет применения при изготовлении теплообменной матрицы пакета из тонколистовых деталей из легких алюминиевых сплавов.

• Оребренные пластинчатые теплообменники, ОПТ состоит из тонкостенных оребренных панелей, изготовленных методом высокочастотной сварки, соединенные поочередно с поворотом на 90 градусов. За счет конструкции, а также многообразия используемых материалов достигаются высокие температуры греющих сред, небольшие сопротивления, высокие показатели отношения телепередающей площади к массе теплообменника, длительный срок службы, низкая стоимость и др. Часто используются для утилизации тепла отходящих газов.
• спиральный теплообменник
  представляет собой два спиральных канала, навитых из рулонного материала вокруг центральной разде­лительной перегородки — керна, среды движутся по каналам. Одно из назначений спиральных тепло­обменников — нагревание и охлаждение высоковязких жидкостей.

При выборе между пластинчатыми и кожухотрубными теплообменниками предпочтительными являются пластинчатые, коэффициент теплопередачи которых более чем в три раза больше, чем у традиционных кожухотрубных. ^[2] Кроме того, коэффициент полезного действия пластинчатых теплообменников составляет 90-95 %, а занимаемая площадь в 3-4 раза меньше, чем для кожухотрубных.^[6].

В то же время пластинчатые теплообменники, оснащённые средствами автоматики, регулирования и надёжной арматурой, позволяют снизить количество теплоносителя, идущего на нагрев воды. А значит, и диаметры трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры, снизить нагрузки на сетевые насосы и, соответственно, уменьшить потребление электроэнергии и др.

Но на данный момент стали появляться современные кожухотрубные теплообменники, оснащенные трубками, профилированными таким образом, чтобы рост гидравлического сопротивления ненамного превышал рост теплоотдачи вследствие применения турбулизаторов потока. Это достигается накаткой на внешней поверхности трубы кольцевых или винтообразных канавок, вследствие образования которых на внутренней поверхности трубы образуются плавно очерченные выступы небольшой высоты, интенсифицирующие теплоотдачу в трубах. Данная технология, в дополнение к таким важным показателям как высокая надежность (также при гидравлическом ударе) и меньшая стоимость, дает отечественному кожухотрубному оборудованию дополнительные преимущества по сравнению с иностранными пластинчатыми аналогами. Но это преимущество исчезает при первой промывке такого теплообменника, т.к. очистка внутренних поверхностей трубок с винтообразными канавками практически невозможна и ведет к быстрому выходу такого теплообменника из строя.

Серьёзной проблемой является коррозия теплообменников. Для защиты от коррозии применяется газотермическое напыление трубных досок, труб пароперегревателей. Это относится не только к кожухотрубным теплообменникам, изготовленным из углеродистой стали. Пластины пластинчатых теплообменников в подавляющем большинстве изготавливаются из коррозионно-стойкой жаропрочной стали, но несмотря на этот факт также подвержены питтинговой коррозии при использовании неингибированных сред.

См. также

• Циркуляционный нагреватель

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Атомная энергетика. Словарь терминов
2. ↑ ^{1 2} Теплообменники
3. ↑ Технология Перекачиваемого Льда. Архивировано из первоисточника 14 февраля 2012. Проверено Апрель 3, 2011.
4. ↑ Смесительный теплообменник.//Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. Справочник. (Теплоэнергетика и теплотехника; Кн.4). Под общей ред. Клименко А. В. и Зорина В. М. М.: Издательство МЭИ, 2004. — 632 с.
5. ↑ Н.Ф.Свиридов, Р.Н.Свиридов, И.Н.Ивуков, Б.Л.Терк Установка утилизации тепла дымовых газов // «Энергосбережение» №4/2002.
6. ↑ Энергобезопасность в документах и фактах №2, 2006

Литература

• В. Н. Луканина. Теплотехника. — М., «Высшая школа», 2002 г.

Ссылки

• Портал теплообменного оборудования www.teploobmenka.ru

Как работают теплообменники

Теплообменники помогают контролировать температуру жидкости в пищевой, фармацевтической и фармацевтической промышленности для пастеризации, стерилизации, очистки на месте и других гигиенических операций. В этом посте мы обсудим, как работают три типа теплообменников: пластинчатые и каркасные, кожухотрубные и скребковые.

Теплообменники предназначены для передачи тепла между двумя или более жидкостями для регулирования температуры во время производства продуктов питания, напитков и фармацевтических препаратов.

• Пищевая промышленность: теплообменники делают продукты безопасными для потребления и продлевают срок хранения, предотвращая рост вредных микробов.
• Переработка молока: теплообменники пастеризуют молоко путем повышения температуры молока.
• Фармацевтическая обработка: ингредиенты косметических и фармацевтических препаратов должны смешиваться при определенных температурах, чтобы обеспечить безопасное использование и качество продукции.

Теплообменники различаются в зависимости от свойств обрабатываемых жидкостей, таких как вязкость, размер частиц, температура и расход.

Как работают пластинчатые и рамочные теплообменники

Прокладочные пластинчатые и рамочные теплообменники являются одними из наиболее эффективных конструкций, поэтому они также являются одними из наиболее распространенных конструкций в технологических системах. Прокладки между пластинами направляют поток продукта и нагревающей/охлаждающей жидкости через чередующиеся каналы.

Когда горячие жидкости проходят по пластинам, тепло передается от горячей к холодной стороне, понижая температуру горячей стороны и повышая температуру холодной стороны.

Ключом к эффективной работе является то, что теплообменники должны поддерживать достаточную скорость жидкости через пластины для передачи тепла, а также контролировать перепады давления, которые могут нарушить работу.

В системах обычно используются пластинчатые и рамные теплообменники для пастеризации, охлаждения сырого молока и нагрева CIP (мойка на месте). Учитывая их пригодность для продуктов с низкой и средней вязкостью и с небольшим количеством твердых частиц или без них, пластинчатые теплообменники также широко используются для производства напитков, пива, сусла, яиц, соусов и большинства молочных продуктов.

Регенеративный нагрев и охлаждение

При переработке молока охлажденное молоко нагревают, например, с 4 °C до температуры пастеризации 72 °C и выдерживают при этой температуре в течение 15 секунд, а затем охлаждают до 4 °C снова.

Тепло всегда передается от более теплых веществ к более холодным , поэтому во время пастеризации теплообменники используют тепло пастеризованного молока для нагревания холодного молока, что экономит энергию нагрева и охлаждения. Процесс называется регенеративным теплообменом или рекуперацией тепла , обычно достигая 90% и достигая до 95% рекуперации тепла из пастеризованного молока. Восстановление ниже для продуктов с более высоким содержанием жира, таких как сливки и смеси для мороженого. Регенерация положительно влияет на энергосбережение, капитальные затраты и эффективность работы. Теплопередача происходит быстро, когда разница температур высока. По мере уменьшения разницы температур скорость переноса замедляется и полностью прекращается, когда температуры выравниваются (Руководство по производству молочных продуктов).

Операторы могут иметь несколько секций на одной раме для управления потоком горячих или холодных жидкостей, когда продукты необходимо нагревать на одном этапе, а затем охлаждать на следующем этапе.

Для пастеризации в многосекционном теплообменнике используются соединительные пластины с различными угловыми соединениями для одинарных, двойных, сквозных или глухих каналов.

Пример установки из нескольких секций. 1. Торцевая пластина I 2. Торцевая пластина II 3. Канальные пластины 4. Переходная пластина

Технология пластин и прокладок

Конструкция гофрированных пластин создает большую, но компактную общую площадь поверхности для передачи тепла. Зона теплопередачи пластин имеет зигзагообразный рисунок, создающий высокую турбулентность, которая увеличивает теплопередачу и облегчает очистку во время безразборной мойки.

Распределительная зона пластины обеспечивает равномерный поток жидкости по всей пластине для максимальной теплопередачи. Оптимизированное распределение потока также уменьшает неравномерные температурные зоны, которые способствуют загрязнению.

В то время как узкий проход потока в пластинчатых теплообменниках обеспечивает эффективный теплообмен, узкий проход также ограничивает его способность обрабатывать жидкости с низкой и средней вязкостью и небольшим количеством взвешенных частиц, что может привести к загрязнению из-за попадания частиц на контакт пластины точки.

Для жидкостей, содержащих частицы, доступны два решения:

• Широкая пластина с низкой точкой контакта, которая может работать с продуктом с большим количеством твердых частиц
• Пластины с широким зазором, которые могут работать с большим количеством твердых частиц.

Оба пропускают частицы, сводя к минимуму загрязнение.

Принцип работы кожухотрубных теплообменников

Кожухотрубные теплообменники вместо передачи тепла через параллельные пластины передают тепло между пучком труб, окруженным большим кожухом. Жидкости, протекающие по трубкам, обмениваются теплом с жидкостями, протекающими по трубкам, содержащимся в оболочке.

Поскольку диаметр труб обычно больше, чем зазор между пластинами в пластинчатых теплообменниках, кожухотрубные теплообменники подходят для применений, в которых продукт является более вязким (устойчивым к потоку) или содержит твердые частицы высокой плотности. Максимальный размер частиц зависит от диаметра трубки. Трубчатые теплообменники обычно могут работать дольше между чистками, чем пластинчатые теплообменники в сверхвысокотемпературных применениях.

Основной принцип кожуха и трубы перемещает продукт через пучок параллельных труб с теплоносителем между трубами и вокруг них.

Концентрический трубчатый теплообменник состоит из трубок разного диаметра, расположенных концентрически внутри друг друга, что особенно эффективно при нагреве или охлаждении, поскольку нагревающие/охлаждающие жидкости проходят по обеим сторонам труб продукта. Тюбики с продуктом могут иметь размер, соответствующий требованиям по вязкости и содержанию твердых частиц. Концентрическая трубка особенно подходит для высоковязких неньютоновских жидкостей, вязкость которых меняется под давлением (шампунь, лак для ногтей, кетчуп).

Как и в других конструкциях теплообменников, кожухотрубные теплообменники устроены таким образом, чтобы продукт и нагревающая/охлаждающая жидкость текли в противоположных направлениях. Например, холодный продукт движется в теплообменнике справа налево, а нагревающий поток проходит слева направо по трубкам для продукта. Конфигурация с противотоком использует максимальную разницу температур для более эффективной теплопередачи.

Фармацевтическая линия кожухотрубных теплообменников одного производителя работает при давлении до 10 бар и рабочей температуре 150°C. Типичные области применения кожухотрубных теплообменников включают системы обработки воды (например, для впрыска или очистки) и системы безразборной мойки.

Как работают двойные трубные решетки

В фармацевтике риск смешивания продукта с нагревающей или охлаждающей средой устраняется благодаря конструкции двойной трубной решетки.

Продукт течет по трубам, а рабочая жидкость течет по трубам внутри кожуха. Рабочая жидкость герметизируется в корпусе одной трубной решеткой, а вторая трубная решетка герметизирует продукт.

Теплообменники с двойными трубными решетками облегчают обнаружение утечек , поскольку они появляются в месте соединения наружной трубной доски. Теплоноситель герметизируется в корпусе первой трубной решеткой, а вторая трубная решетка герметизирует продукт. В случае утечки утечка любой жидкости легко обнаруживается визуально.

Кожухотрубные теплообменники особенно эффективны в фармацевтической промышленности, где особенно высоки требования к гигиене продуктов и изоляции продуктов от нагревающих/охлаждающих жидкостей. Чтобы удовлетворить требования отрасли, высококачественные трубчатые теплообменники контролируют рост микробов и предотвращают перекрестное загрязнение.

Некоторые из новейших конструкций «труба в трубе» для фармацевтических применений характеризуются высокой силой сдвига и турбулентностью для обеспечения эффективной передачи тепла при одновременном уменьшении биопленки.

Небольшие и легкие теплообменники, предназначенные для ограниченного пространства, могут быть эффективной заменой трубчатых теплообменников большего размера . Они имеют одни и те же потоки горячей и холодной жидкости через чередующиеся каналы, которые создают высокую турбулентность для высокой эффективности теплопередачи при использовании на 50–80 % меньшей площади теплопередачи.

Как работают скребковые теплообменники

Многие процессы, связанные с производством продуктов питания, химикатов, фармацевтических препаратов, косметики, товаров для здоровья и красоты, требуют надежной теплопередачи, которая предотвращает загрязнение вязкими и липкими продуктами. В этих процессах скребковые теплообменники являются правильным выбором.

Их способность обрабатывать жидкости с большим количеством твердых частиц или высокой вязкостью делает их более эффективными в этих областях применения .

Скребковые теплообменники дороже, чем другие теплообменники, но они работают эффективно, когда другие теплообменники были бы неэффективны.

В скребковых теплообменниках продукт поступает в цилиндр снизу и течет вверх. Нагревающая или охлаждающая среда проходит по узкому кольцеобразному (кольцевому) каналу.

Типичные приложения для обработки:

• Кетчуп
• Майонез
• Спреды и начинки
• Соучи и пудинги
. от стенки цилиндра для поддержания постоянной теплопередачи.

Они разработаны специально для бережного обращения с продуктом, чтобы не влиять на его качество и консистенцию.

Скребковые теплообменники обычно устанавливаются вертикально. Внутри электродвигатель вращает ротор со скребковыми лезвиями. Чтобы предотвратить повреждение продукта, роторы и продукт проходят через теплообменник в одном направлении, при этом продукт входит снизу, а выходит сверху.

Скребковые теплообменники широко распространены в пищевой промышленности и производстве средств личной гигиены. Для обеспечения непрерывного производства требуется равномерная теплопередача, но консистенция или состав некоторых пищевых продуктов препятствует эффективной теплопередаче. Теплообменники со скребковыми поверхностями отвечают требованиям эффективности, не допуская попадания продукта на стенки и попадая в смесь там, где она должна быть.

Важность очищаемости

При переработке молочных продуктов продукты имеют высокое содержание белка, что может привести к загрязнению теплообменников. Загрязнение происходит, когда перерабатываемые жидкости прилипают к внутренним поверхностям и со временем накапливаются, снижая эффективность, поэтому часть хорошей программы гигиены включает использование оборудования, которое остается чистым в течение длительного времени и которое легко очищается во время безразборной мойки.

Загрязнение может привести к повышению давления, поэтому теплообменники, подверженные загрязнению или образованию накипи, следует периодически очищать. Легкий шлам или накипь на трубе снижает ее тепловую эффективность. Поскольку сложность очистки увеличивается по мере увеличения толщины накипи или отложений, операторы должны выполнять плановые проверки для раннего выявления источников загрязнения.

Преимущества и недостатки каждого типа теплообменника

Высокий

	Пластинчатый теплообменник	Tubular	Scraped Surface
Cost per square foot	Low	Low	High
Laminar	Low	Low	Medium/High
Турбулентный	Высокий	Средний	Средний
Количество регенерации	Medium	None
Maintenance cost	Medium	Low	High
Operating pressure	Low	High	High
Use with particulates	Плохо	Хорошо/отлично	Отлично
Способность CIP	Отлично	Отлично	Хорошо
Материалы строительства Доступны	GOOD	GOOD	GOOD
DESID	Среднее/Хорошее	Отличное
Гибкость процесса	Удовлетворительное	Хорошее	Хорошее

Вкратце, теплообменники повышают эффективность производства фармацевтической продукции, продуктов питания и напитков несколькими уникальными способами

1. Теплообменники нагревают чистящие жидкости, которые удаляют остатки из компонентов систем.

2. Теплообменники создают постоянную температуру для пастеризации и безразборной мойки.

3. Нагревают воду для эффективного ополаскивания пищевого оборудования (резервуаров и трубопроводов).

4. Они могут быть размещены на салазках для компактного и гибкого размещения CIP-оборудования.

5. Теплообменники сами по себе подлежат CIP, поскольку их конструкция вызывает турбулентность, когда системы поддерживают достаточную скорость потока.

6. Они передают тепло, не загрязняя нагретые жидкости.

7. Энергосбережение: регенеративный теплообмен сохраняет энергию за счет повторного использования нагретых жидкостей для нагрева жидкостей в повторяющихся циклах.

Руководство по выбору правильного теплообменника

Это руководство предназначено для переработчиков, руководителей производства и инженеров-механиков, чтобы помочь им в процессе выбора теплообменника.

Руководство по выбору правильного теплообменника

Прочесть руководство

Следующие шаги

Как вы уже знаете, стили теплообменников могут широко варьироваться в зависимости от ряда переменных, что может сделать правильный выбор для вашего процесса сложным. Мы здесь, чтобы помочь!  

Независимо от того, нужны ли вам детали для поддержания работы ваших текущих установок, прямая замена изношенного или неэффективного теплообменника или новая установка для нового процесса, CSI может вам помочь. Наша команда обслуживания клиентов, инженеры, дизайнеры и специалисты по продуктам предлагают решения с использованием широкого спектра брендов, технологий и возможностей.

Чтобы узнать, как мы можем помочь, свяжитесь с нами сегодня!

Свяжитесь с нами

О CSI

Компания Central States Industrial Equipment (CSI) является лидером в области дистрибьюции гигиенических труб, клапанов, фитингов, насосов, теплообменников и расходных материалов для техобслуживания для гигиеничных промышленных процессоров с четырьмя распределительными предприятиями в США. CSI также обеспечивает детальное проектирование и исполнение для гигиенических технологических систем в пищевой, молочной промышленности, производстве напитков, фармацевтике, биотехнологии и производстве средств личной гигиены. Специализируясь на технологических трубопроводах, запуске систем и системах очистки, CSI использует технологии, интеллектуальную собственность и отраслевой опыт для решения технологических проблем. Дополнительную информацию можно найти на сайте www.csidesigns.com.

Теплообменник? Что это за хрень?!

Если вы новичок в области HVAC, вам может быть интересно, что такое теплообменник… В этой статье мы здесь, чтобы сообщить вам!

 

Что такое теплообменник?

Теплообменник — это компонент системы HVAC, который передает тепловую энергию от одной среды к другой. Двумя основными типами теплообменников являются змеевики испарителя и змеевики конденсатора, оба из которых помогают в обогреве и охлаждении домов и зданий.

 

Как работают теплообменники?

Как газовая печь использует теплообменник

Газовые печи являются одним из наиболее распространенных видов домашних систем отопления. В этих устройствах используются теплообменники для повышения температуры воздуха перед его распространением по всему дому через воздуховоды и регистры.

 

В газовой печи теплообменник представляет собой герметичный сосуд с одним отверстием внизу и одним вверху, известный как дымоход. Вот как это работает:

1. Горелки вырабатывают дымовые газы и направляют их через нижнее отверстие в теплообменник.
2. В то же время вентилятор направляет воздух из помещения через теплообменник снаружи.
3. Теплообменник использует дымовые газы от горелок для нагрева воздуха, который направляется через приточный воздуховод для распределения по всему дому.
4. Выхлопные газы от процесса горения выбрасываются через дымоход наружу дома.

Таким образом, теплообменник играет здесь две основные роли: обмен теплом для обогрева дома и отделение токсичного горения от нагретого воздуха.

 

Общие проблемы с теплообменником печи

Когда теплообменник в вашей печи быстро нагревается, металл расширяется. Когда печь завершает цикл, нагретый металл остывает и сжимается до своих первоначальных размеров. Со временем это постоянное расширение и сжатие вызывает напряжение в металле, что в конечном итоге может привести к растрескиванию теплообменника.

 В результате треснувший теплообменник может издавать странные звуки. Кроме того, трещина означает, что теплообменник больше не образует эффективную изоляцию между воздухом для дыхания в вашем доме и дымовым воздухом. Это может привести к небезопасному уровню угарного газа в доме, вызывая проблемы как для вашего обогревателя, так и для вашего здоровья.

Как кондиционер использует теплообменник

Кондиционеры работают, удаляя тепло из помещений и передавая его наружу. Для этого используется химическое вещество, называемое хладагентом, которое переносит, поглощает и выделяет тепло при переходе из газа в жидкость и наоборот. Вот как это работает:

1. Хладагент проходит через различные компоненты кондиционера, перемещая при этом тепло.
2. Хладагент начинается в виде жидкости под низким давлением в змеевиках испарителя, расположенных во внутреннем блоке.
3. Вентилятор продувает теплый воздух из помещения через змеевики, и хладагент превращается в газ, поглощая тепло из воздуха. В результате помещение охлаждается.
4. Теперь это теплый газ низкого давления, хладагент поступает в компрессор, обычно расположенный в наружном блоке, где он преобразуется в горячий газ высокого давления.
5. Хладагент поступает в конденсатор, а также во внешний блок.
6. Когда воздух проходит через змеевики конденсатора, он уносит тепло от хладагента, в результате чего хладагент превращается в холодную жидкость под высоким давлением.
7. Хладагент еще больше охладится в расширительном клапане, прежде чем вернуться в испаритель, чтобы поглотить больше тепла и вывести его из здания.

   No related posts.