Comment sont classés les échangeurs de chaleur ?
Selon la méthode de transfert de chaleur, il peut être divisé en : échangeur de chaleur à cloison, échangeur de chaleur régénératif, échangeur de chaleur indirect à connexion fluide, échangeur de chaleur à contact direct et échangeur de chaleur multiple.
Selon le but, il peut être divisé en : réchauffeur, préchauffeur, surchauffeur et évaporateur.
Selon la structure, il peut être divisé en : échangeur de chaleur à tête flottante, échangeur de chaleur à plaques tubulaires fixe, échangeur de chaleur à plaques tubulaires en forme de U, échangeur de chaleur à plaques, etc.
Une des différences entre les échangeurs de chaleur à calandre et à tubes et plaques : la structure
1. Structure de l'échangeur de chaleur à calandre et à tubes :
L'échangeur de chaleur à calandre et à tubes est composé d'une coque, d'un faisceau de tubes de transfert de chaleur, d'une plaque tubulaire, d'un déflecteur (déflecteur) et d'une boîte à tubes et d'autres composants.La coque est principalement cylindrique, avec un faisceau de tubes à l'intérieur, et les deux extrémités du faisceau de tubes sont fixées sur la plaque tubulaire.Il existe deux types de fluide chaud et de fluide froid dans le transfert de chaleur : l'un est le fluide à l'intérieur du tube, appelé fluide côté tube ;l'autre est le fluide à l'extérieur du tube, appelé fluide côté coque.
Afin d'améliorer le coefficient de transfert thermique du fluide à l'extérieur du tube, plusieurs chicanes sont généralement disposées dans l'enveloppe du tube.Le déflecteur peut augmenter la vitesse du fluide du côté de la coque, faire passer le fluide à travers le faisceau de tubes plusieurs fois en fonction de la distance spécifiée et augmenter la turbulence du fluide.
Les tubes d'échange thermique peuvent être disposés en triangles ou carrés équilatéraux sur la plaque tubulaire.La disposition des triangles équilatéraux est compacte, le degré de turbulence du fluide à l'extérieur du tube est élevé et le coefficient de transfert thermique est grand.La disposition carrée facilite le nettoyage hors du tube et convient aux fluides sujets à l'encrassement.
1 coque ;Faisceau de 2 tubes ;3, 4 connecteurs ;5 têtes ;Plaque à 6 tubes : 7 chicanes : 8 tuyaux de vidange
Échangeur de chaleur à calandre et à tubes unidirectionnel
Schéma schématique d'un échangeur de chaleur à double tube et monocoque
2. Structure de l'échangeur de chaleur à plaques :
L'échangeur de chaleur à plaques amovibles est constitué de nombreuses plaques minces ondulées estampées à certains intervalles, scellées par des joints autour d'elles et recouvertes de cadres et de vis de compression.Les quatre trous d'angle des plaques et entretoises forment les distributeurs et collecteurs de fluide.Dans le même temps, le fluide froid et le fluide chaud sont raisonnablement séparés de manière à être séparés des deux côtés de chaque plaque.Flux dans des canaux, échange thermique à travers des plaques.
Une des différences entre les échangeurs de chaleur à calandre et les échangeurs de chaleur à plaques : la classification
1. Classification des échangeurs de chaleur à calandre et à tubes :
(1) La plaque tubulaire de l'échangeur de chaleur à plaque tubulaire fixe est intégrée aux faisceaux de tubes aux deux extrémités de l'enveloppe tubulaire.Lorsque la différence de température est légèrement importante et que la pression latérale de la coque n'est pas trop élevée, un anneau de compensation élastique peut être installé sur la coque pour réduire la contrainte thermique.
(2) La plaque tubulaire à une extrémité du faisceau de tubes de l'échangeur de chaleur à tête flottante peut flotter librement, éliminant complètement la contrainte thermique, et l'ensemble du faisceau de tubes peut être retiré de la coque, ce qui est pratique pour le nettoyage et l'entretien mécaniques.Les échangeurs de chaleur à tête flottante sont largement utilisés, mais leur structure est compliquée et leur coût est élevé.
(3) Chaque tube de l'échangeur de chaleur à tubes en forme de U est plié en forme de U et les deux extrémités sont fixées sur la même plaque tubulaire dans les zones supérieure et inférieure.À l’aide de la cloison de la boîte à tubes, il est divisé en deux chambres : entrée et sortie.L'échangeur de chaleur élimine complètement le stress thermique et sa structure est plus simple que celle du type à tête flottante, mais le côté du tube n'est pas facile à nettoyer
(4) L'échangeur thermique à film chaud à courants de Foucault adopte la dernière technologie d'échange thermique à film chaud à courants de Foucault et améliore l'effet d'échange thermique en modifiant l'état de mouvement du fluide.Lorsque le milieu traverse la surface du tube vortex, il aura un fort affouillement sur la surface du tube vortex, améliorant ainsi l'efficacité du transfert de chaleur, jusqu'à 10 000 W/m2.En même temps, la structure a les fonctions de résistance à la corrosion, de résistance aux températures élevées, de résistance à haute pression et d'anti-calcaire.
2. Classification des échangeurs de chaleur à plaques :
(1) Selon la taille de la zone d'échange thermique par unité d'espace, l'échangeur de chaleur à plaques est un échangeur de chaleur compact, principalement comparé à l'échangeur de chaleur à calandre et à tubes.Les échangeurs de chaleur traditionnels à calandre et à tubes occupent une grande surface.
(2) Selon l'utilisation du procédé, il existe différentes appellations : plaque chauffante, refroidisseur à plaques, condenseur à plaques, préchauffeur à plaques.
(3) Selon la combinaison de processus, il peut être divisé en échangeur de chaleur à plaques unidirectionnel et échangeur de chaleur à plaques multidirectionnel.
(4) Selon le sens d'écoulement des deux médias, il peut être divisé en échangeur de chaleur à plaques parallèles, échangeur de chaleur à plaques à contre-courant et échangeur de chaleur à plaques à flux transversal.Les deux derniers sont plus couramment utilisés.
(5) Selon la taille de l'espace du canal, il peut être divisé en échangeur de chaleur à plaques à espacement conventionnel et échangeur de chaleur à plaques à espacement large.
(6) Selon l'état d'usure de l'ondulation, l'échangeur de chaleur à plaques présente des différences plus détaillées, qui ne seront pas répétées.Veuillez vous référer à : forme ondulée d'échangeur de chaleur à plaques.
(7) Selon qu'il s'agit d'un ensemble complet de produits, il peut être divisé en échangeur de chaleur à plaque unique et en unité d'échangeur de chaleur à plaques.
Échangeur de chaleur à plaques et ailettes
Une des différences entre les échangeurs de chaleur à calandre et à tubes et plaques : Caractéristiques
1. Caractéristiques de l'échangeur de chaleur à calandre et à tubes :
(1) Haute efficacité et économie d'énergie, le coefficient de transfert de chaleur de l'échangeur de chaleur est de 6 000 à 8 000 W/(m2·k).
(2) Production entièrement en acier inoxydable, longue durée de vie, jusqu'à 20 ans.
(3) Le passage d'un flux laminaire à un flux turbulent améliore l'efficacité du transfert de chaleur et réduit la résistance thermique.
(4) Transfert de chaleur rapide, résistance à haute température (400 degrés Celsius), résistance à haute pression (2,5 MPa).
(5) Structure compacte, faible encombrement, poids léger, installation facile, économisant les investissements en construction civile.
(6) La conception est flexible, les spécifications sont complètes, la praticabilité est forte et l’argent est économisé.
(7) Il a une large gamme de conditions d'application et convient à la pression, à la plage de température et à l'échange thermique de divers supports.
(8) Faible coût de maintenance, opération simple, long cycle de nettoyage et nettoyage pratique.
(9) Adopter la technologie du film nano-thermique, qui peut améliorer considérablement le coefficient de transfert de chaleur.
(10) Largement utilisé dans l'énergie thermique, l'industrie et les mines, la pétrochimie, le chauffage central urbain, l'alimentation et la médecine, l'électronique énergétique, les machines et l'industrie légère et d'autres domaines.
(11) Le tube de cuivre avec des ailettes de refroidissement enroulées sur la surface extérieure du tube de transfert de chaleur a une conductivité thermique élevée et une grande zone de transfert de chaleur.
(12) La plaque de guidage guide le fluide côté coque pour qu'il s'écoule en continu dans la ligne pointillée de l'échangeur de chaleur.La distance entre les plaques de guidage peut être ajustée pour un débit optimal.La structure est ferme et peut répondre au transfert de chaleur d'un fluide côté coque avec un débit important ou même un débit très important et une fréquence de pulsation élevée.
2. Caractéristiques de l'échangeur de chaleur à plaques :
(1) Coefficient de transfert thermique élevé
Étant donné que différentes plaques ondulées sont inversées, des canaux complexes se forment, de sorte que le fluide entre les plaques ondulées s'écoule dans un écoulement tourbillonnant tridimensionnel et qu'un écoulement turbulent puisse être généré à un faible nombre de Reynolds (généralement Re = 50-200), donc transfert de chaleur Le coefficient est relativement élevé et on considère généralement que la couleur rouge est 3 à 5 fois celle du type coque et tube.
(2) La différence de température moyenne logarithmique est grande et la différence de température à la fin est faible
Dans un échangeur de chaleur à calandre et à tubes, il y a deux flux de fluide respectivement côté tube et côté tube.Généralement, ils sont à flux croisés et ont un petit facteur de correction logarithmique de différence de température moyenne.La plupart des échangeurs de chaleur à plaques fonctionnent en parallèle ou à contre-courant, et le facteur de correction est généralement d'environ 0,95.De plus, le flux de fluide chaud et froid dans l'échangeur thermique à plaques est parallèle au flux de fluide chaud et froid dans l'échangeur thermique.
La surface chaude et l'absence de dérivation réduisent la différence de température à l'extrémité de l'échangeur de chaleur à plaques, et le transfert de chaleur à l'eau peut être inférieur à 1 °C, tandis que l'échangeur de chaleur à calandre et à tubes est généralement de 5 °C.
(3) Faible encombrement
L'échangeur de chaleur à plaques a une structure compacte et la surface de transfert de chaleur par unité de volume est 2 à 5 fois supérieure à celle de l'échangeur de chaleur à calandre et tube.Contrairement à l’échangeur thermique à calandre, il ne nécessite pas de lieu de maintenance pour l’extraction du faisceau tubulaire.Par conséquent, afin d'obtenir la même capacité de transfert de chaleur, la surface au sol de l'échangeur de chaleur à plaques est d'environ 1/5 à 1/8 de celle de l'échangeur de chaleur à calandre et à tubes.
(4) Il est facile de modifier la zone d'échange thermique ou la combinaison de processus
Tant que quelques plaques sont ajoutées ou retirées, l'objectif d'augmenter ou de réduire la surface de transfert de chaleur peut être atteint.En modifiant la disposition des plaques ou en remplaçant plusieurs types de plaques, la combinaison de processus requise peut être réalisée et la zone d'échange thermique de l'échangeur thermique à calandre et à tubes peut être adaptée aux nouvelles conditions d'échange thermique.Il est presque impossible d’augmenter la surface de transfert de chaleur d’un échangeur de chaleur à calandre et à tubes.
(5) poids léger
L'épaisseur de la plaque de l'échangeur de chaleur à plaques n'est que de 0,4 à 0,8 mm et l'épaisseur du tube de l'échangeur de chaleur à calandre est de 2,0 à 2,5 mm.Les échangeurs de chaleur à calandre et à tubes sont beaucoup plus lourds que les châssis d'échangeurs de chaleur à plaques.Les échangeurs de chaleur à plaques ne représentent généralement qu’environ 1/5 du poids de l’enveloppe et du tube.
(6) Prix bas
Le matériau de l'échangeur de chaleur à plaques est le même, la zone d'échange de chaleur est la même et le prix est 40 % à 60 % inférieur à celui de l'échangeur de chaleur à calandre et à tubes.
(7) Facile à réaliser
La plaque de transfert de chaleur de l'échangeur de chaleur à plaques a été estampée et traitée, ce qui présente un degré élevé de standardisation et peut être produite en série.Les échangeurs de chaleur à calandre et à tubes sont généralement fabriqués à la main.
(8) Facile à nettoyer
Tant que les boulons de pression de l'échangeur de chaleur à plaques de cadre sont desserrés, le faisceau de tubes de l'échangeur de chaleur à plaques peut être desserré et l'échangeur de chaleur à plaques peut être retiré pour un nettoyage mécanique.Ceci est très pratique pour le processus d’échange thermique des équipements qui doivent être nettoyés fréquemment.
(9) Petite perte de chaleur
Dans l'échangeur de chaleur à plaques, seule la plaque d'enveloppe de la plaque d'échange thermique est exposée à l'atmosphère, la perte de chaleur est négligeable et aucune mesure d'isolation n'est requise.
