Ein Wärmetauscher ist ein energiesparendes Gerät, das Wärme zwischen zwei oder mehr Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Temperaturen überträgt. Für eine großflächige Beheizung ist das Vorhandensein eines Wärmetauschers unerlässlich.
Entsprechend der Wärmeübertragungsmethode des Wärmetauschers kann der Wärmetauscher in drei Kategorien unterteilt werden:
Ein Direktkontaktwärmetauscher, auch Hybridwärmetauscher genannt, ist ein Gerät, bei dem heiße und kalte Flüssigkeiten in direktem Kontakt stehen und Wärme austauschen. Normalerweise sind die beiden Flüssigkeiten, die in direktem Kontakt stehen, Gas und Flüssigkeit mit niedrigerem Verdampfungsdruck;
Das Funktionsprinzip des Energiespeicher-Wärmetauschers besteht darin, die Wärmeleitfähigkeit fester Stoffe zu nutzen. Konkret erhitzt das Wärmemedium zunächst den Feststoff auf eine bestimmte Temperatur und das Kaltmedium entzieht dem Feststoff dann Wärme. Durch diesen Prozess kann die Wärmeübertragung realisiert werden. ;
Der Trennwandwärmetauscher nutzt auch die Wärmeleitung des Zwischenprodukts, und die kalten und heißen Medien werden durch eine feste Trennwand getrennt und tauschen Wärme durch die Trennwand aus. Für Heizungsbetriebe werden am häufigsten Trennwandwärmetauscher eingesetzt. Je nach Aufbau kann es auch in Rohrwärmetauscher, Plattenwärmetauscher und Wärmerohrwärmetauscher unterteilt werden.
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Rohrbündelwärmetauscher
Rohrbündelwärmetauscher werden auch Rohrbündelwärmetauscher genannt. Es handelt sich um einen Trennwandwärmetauscher, der die Wand des im Mantel eingeschlossenen Rohrbündels als Wärmeübertragungsfläche nutzt. Diese Art von Wärmetauscher hat einen relativ einfachen Aufbau und einen zuverlässigen Betrieb. Es kann aus verschiedenen Strukturmaterialien (hauptsächlich Metallmaterialien) hergestellt und unter hohen Temperaturen und hohem Druck verwendet werden. Es ist derzeit der am weitesten verbreitete Typ.
Rohrbündelwärmetauscher
Entsprechend den getroffenen Kompensationsmaßnahmen können Rohrbündelwärmetauscher in vier Typen unterteilt werden: Festrohrwärmetauscher, Schwebekopfwärmetauscher, U-Rohrwärmetauscher und Stopfbuchswärmetauscher.
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Fester Rohrbodenwärmetauscher
Der feste Rohrbodenwärmetauscher ist eine Art Rohrbündelwärmetauscher. Die Rohrböden an beiden Enden des Wärmetauschers mit festem Rohrboden sind durch Schweißen mit dem Mantel verbunden und bestehen hauptsächlich aus Mantel, Rohrboden, Rohrbündel, oberer Abdeckung (Kopf) und anderen Komponenten.
Fester Rohrbodenwärmetauscher
Die Vorteile fester Rohrbodenwärmetauscher sind:
◆Einfache Struktur;
◆Bei gleichem Manteldurchmesser ist die Anzahl der Rohre am größten und der Bypass am geringsten;
◆Jedes Wärmetauscherrohr kann ausgetauscht werden und das Innere des Rohrs ist leicht zu reinigen.
Die Nachteile fester Rohrbodenwärmetauscher sind:
◆Die Schalenseite kann nicht mechanisch gereinigt werden;
◆Wenn der Temperaturunterschied zwischen dem Wärmetauscherrohr und dem Mantel groß ist (mehr als 50 Grad), entsteht eine Temperaturdifferenzspannung. Die Lösung besteht darin, eine Dehnungsfuge an der Schale anzubringen, sodass der Druck auf der Schalenseite aufgrund der begrenzten Festigkeit der Dehnungsfuge nicht zu hoch sein darf;
◆Es ist nur für Arbeitsfälle geeignet, bei denen die Flüssigkeit sauber und nicht leicht zu verkalken ist und der Temperaturunterschied zwischen den beiden Flüssigkeiten gering ist oder der Temperaturunterschied groß ist, aber der mantelseitige Druck nicht hoch ist.
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Schwimmkopf-Wärmetauscher
Der Schwebekopfwärmetauscher ist eine Art Rohrbündelwärmetauscher. Es verfügt über ein Ende des Rohrbodens, das nicht mit dem Mantel verbunden ist und in axialer Richtung frei schweben kann. Er wird auch Schwebekopf genannt. Der Schwimmkopf besteht aus einer Schwimmrohrplatte, einem Hakenring und einer Schwimmkopfendabdeckung, bei der es sich um eine lösbare Verbindung handelt, und das Rohrbündel kann aus dem Gehäuse herausgezogen werden.
Schwimmkopf-Wärmetauscher
Die Vorteile von Schwebekopfwärmetauschern sind:
◆Wenn zwischen dem Wärmetauscherrohr und dem Mantel ein Temperaturunterschied besteht, d. h. wenn sich der Mantel oder das Wärmetauscherrohr ausdehnt, entsteht keine Temperaturunterschiedsspannung.
◆Das Rohrbündel kann aus dem Gehäuse herausgezogen werden, was die Reinigung im Inneren und zwischen den Rohren erleichtert.
Die Nachteile von Schwebekopfwärmetauschern sind:
◆Komplizierte Struktur, großer Materialaufwand und hohe Kosten;
◆Wenn die Dichtung zwischen der schwimmenden Kopfabdeckung und dem schwimmenden Rohrboden nicht dicht ist, kommt es zu einer internen Leckage, die zur Vermischung der beiden Medien führt.
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U-Rohr-Wärmetauscher
Der U-förmige Rohrwärmetauscher ist eine Art Rohrbündelwärmetauscher, der aus Rohrböden, Schalen, Rohrbündeln und anderen Komponenten besteht. Jedes Rohr des U-Rohr-Wärmetauschers ist U-förmig gebogen und der Einlass und Auslass sind jeweils auf beiden Seiten desselben Rohrbodens installiert. Der Kopf ist durch eine Trennwand in zwei Kammern unterteilt, so dass jede Röhre frei ausgedehnt und zusammengezogen werden kann. , unabhängig von anderen Röhren und Gehäusen.
U-Rohr-Wärmetauscher
Die Vorteile von U-Rohr-Wärmetauschern sind:
◆Das Rohrbündel kann ohne Berücksichtigung der Belastung durch Temperaturunterschiede frei schweben und kann bei großen Temperaturunterschieden eingesetzt werden;
◆Es hat nur eine Rohrplatte, weniger Flansche, weniger Leckstellen und eine einfache Struktur;
◆Der U-förmige Rohrwärmetauscher ist zuverlässig im Betrieb und kostengünstig.
Die Nachteile von U-Rohr-Wärmetauschern sind:
◆Es ist schwierig, das Rohrinnere zu reinigen. Da das Rohr einen bestimmten Biegeradius haben muss, ist die Ausnutzung des Rohrbodens gering;
◆Der Abstand zwischen den Rohren in der innersten Schicht des Rohrbündels ist groß und die Mantelseite kann leicht kurzgeschlossen werden. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr zu hoch ist, führt dies zu starker Erosion des U-förmigen Rohrbogenabschnitts und beeinträchtigt dessen Lebensdauer.
◆Wenn das Innenrohr beschädigt ist, kann es nicht ersetzt werden, sodass die Ausschussrate hoch ist.
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Sprühwärmetauscher
Der Sprühwärmetauscher ist eine Art Röhrenwärmetauscher, der die Wärmetauscherrohre in Reihen auf dem Stahlrahmen befestigt, die heiße Flüssigkeit in den Rohren fließt und das Kühlwasser gleichmäßig von der oberen Sprühvorrichtung nach unten gegossen wird auch Sprühkühler genannt. Die Außenseite des Rohrs des Sprühwärmetauschers ist eine Schicht aus einem Flüssigkeitsfilm mit einem hohen Grad an Turbulenz, und der Wärmeübertragungskoeffizient außerhalb des Rohrs ist viel größer als der des Tauchwärmetauschers. Darüber hinaus wird der Sprühwärmetauscher meist an der Stelle platziert, an der die Luft zirkuliert, und durch die Verdunstung des Kühlwassers wird auch ein Teil der Wärme abgeführt, wodurch die Temperatur des Kühlwassers gesenkt und die treibende Kraft der Wärmeübertragung erhöht werden kann . Im Vergleich zum Tauchwärmetauscher ist die Wärmeübertragungswirkung des Sprühwärmetauschers deutlich verbessert.
Sprühwärmetauscher
Die Vorteile von Sprühwärmetauschern sind:
◆Einfache Struktur und niedrige Kosten;
◆Es kann die Temperatur des Kühlwassers senken und die treibende Kraft der Wärmeübertragung erhöhen;
◆Kann hohem Druck standhalten;
◆Einfache Wartung und Reinigung, geringe Anforderungen an die Wasserqualität.
Die Nachteile von Sprühwärmetauschern sind:
◆Ungleichmäßiges Versprühen von Kühlwasser beeinträchtigt den Wärmeübertragungseffekt;
◆Es kann nur im Freien installiert werden.
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Rohrwärmetauscher
Der Gehäusewärmetauscher ist eine Art Röhrenwärmetauscher, bei dem es sich um ein konzentrisches kreisförmiges Gehäuse handelt, das durch zwei Standardrohre unterschiedlicher Größe verbunden ist. Die äußere wird als Mantelseite und die innere als Röhrenseite bezeichnet. Zwei unterschiedliche Medien können auf der Mantelseite und der Rohrseite umgekehrt (oder in die gleiche Richtung) strömen, um den Effekt des Wärmeaustauschs zu erzielen. Röhrenwärmetauscher bestehen üblicherweise aus einem Mantel (einschließlich eines Innenmantels und eines Außenmantels), einem U-förmigen Winkelstück, einer Stopfbuchse und dergleichen.
Rohrwärmetauscher
Die Vorteile von Gehäusewärmetauschern sind:
◆Einfache Struktur, die hohem Druck standhält;
◆Die Wärmeübertragungsfläche kann je nach Bedarf vergrößert oder verkleinert werden, was für die Anwendung praktisch ist.
Die Nachteile von Gehäusewärmetauschern sind:
◆Es gibt viele Verbindungen zwischen Rohren, die leicht lecken können;
◆Große Bodenfläche und hoher Metallverbrauch pro Einheit der Wärmeübertragungsfläche.
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Mantelwärmetauscher
Der Mantelwärmetauscher ist eine Art Plattenwärmetauscher, der durch Anbringen eines Mantels an der Außenwand des Behälters hergestellt wird und einen einfachen Aufbau hat; seine Heizfläche ist jedoch durch die Behälterwand begrenzt und der Wärmeübergangskoeffizient ist nicht hoch. Um den Wärmeübergangskoeffizienten zu verbessern und die Flüssigkeit im Wasserkocher gleichmäßig zu erhitzen, kann im Wasserkocher ein Rührer eingebaut werden. Bei der Einleitung von Kühlwasser oder nicht phasenwechselndem Heizmittel in den Mantel können auch spiralförmige Leitbleche oder andere Maßnahmen zur Erhöhung der Turbulenz im Mantel angebracht werden, um den Wärmeübergangskoeffizienten auf einer Seite des Mantels zu erhöhen. Um die fehlende Wärmeübertragungsfläche auszugleichen, können im Inneren des Wasserkochers auch Spulen eingebaut werden. Doppelmantelwärmetauscher werden häufig zum Heizen und Kühlen von Reaktionsprozessen eingesetzt.
Mantelwärmetauscher
Die Vorteile von Doppelmantelwärmetauschern sind:
◆Einfache Struktur;
◆Einfach zu verarbeiten.
Die Nachteile von Doppelmantelwärmetauschern sind:
◆Kleine Wärmeübertragungsfläche und geringe Wärmeübertragungseffizienz.
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Spiralplattenwärmetauscher
Der Spiralplattenwärmetauscher ist eine Art Plattenwärmetauscher, der aus zwei parallelen Metallplatten besteht, die im Inneren zwei konzentrische Spiralkanäle bilden. Zur Trennung der Spiralkanäle ist in der Mitte des Wärmetauschers eine Trennwand angebracht und zwischen den beiden Platten ist eine Distanzsäule eingeschweißt, um den Kanalabstand aufrechtzuerhalten.
Spiralplattenwärmetauscher
Die Vorteile von Spiralplattenwärmetauschern sind:
◆Hoher Wärmeübertragungskoeffizient;
◆Nicht leicht zu skalieren und zu blockieren;
◆Kann eine Wärmequelle mit niedrigerer Temperatur nutzen;
◆Kompakte Struktur.
Die Nachteile von Spiralplattenwärmetauschern sind:
◆Der Betriebsdruck und die Temperatur sollten nicht zu hoch sein;
◆Eine Überholung ist nicht einfach.
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Wärmerohr-Wärmetauscher
Das Wärmerohr wird gebildet, indem eine bestimmte Menge einer bestimmten Arbeitsflüssigkeit in ein versiegeltes Metallrohr gefüllt wird, das nicht kondensierbares Gas entfernt. Die Arbeitsflüssigkeit nimmt am heißen Ende Wärme auf, siedet und verdampft. Der erzeugte Dampf strömt zum kalten Ende, wo er kondensiert und latente Wärme abgibt. Das Kondensat kehrt zum heißen Ende zurück, kocht und verdampft erneut. Dieser Zyklus wiederholt sich und die Wärme wird kontinuierlich vom heißen Ende zum kalten Ende übertragen.
Wärmerohr-Wärmetauscher
Die Vorteile von Heatpipe-Wärmetauschern sind:
◆Einfache Struktur, lange Lebensdauer und zuverlässiger Betrieb;
◆Extrem hohe Wärmeleitfähigkeit und gute isotherme Eigenschaft;
◆Der Wärmeübertragungsbereich auf beiden Seiten der kalten und heißen Seite kann beliebig geändert werden, es kann Wärme über eine große Entfernung übertragen und die Temperatur steuern.
Seine Nachteile sind:
◆Geringe Oxidationsbeständigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit.
Vorsichtsmaßnahmen für die Verwendung des Wärmetauschers:
◆Halten Sie das Rohrnetz sauber. Ob vor oder nach Abschluss der Arbeiten: Das Rohrnetz muss gereinigt werden, um eine Verstopfung des Wärmetauschers zu vermeiden. Darüber hinaus sollte auf die Reinigung des Dekontaminationsgeräts und des Filters geachtet werden, damit die gesamten Wärmeaustauscharbeiten reibungslos abgeschlossen werden können.
◆Kontrollieren Sie das enthärtete Wasser streng. Überprüfen Sie vor der Verarbeitung des Heizmediums die Wasserqualität im System und im Enthärtertank und spritzen Sie es ein, nachdem Sie sich vergewissert haben, dass die Wasserqualität qualifiziert ist.
◆ Testen Sie das neue System. Für das neue System kann es nicht sofort abwechselnd mit dem Wärmetauscher verwendet werden, sondern das neue System muss innerhalb eines bestimmten Zeitraums betrieben werden und der Wärmetauscher kann erst nach Abschluss des Betriebstests in das System integriert werden. Dadurch soll verhindert werden, dass Verunreinigungen im Rohrnetz die Innenausstattung des Wärmetauschers beschädigen
