Kabuk ve Borulu Isı Eşanjörleri
Kabuk ve borulu ısı eşanjörleri uygun bir şekilde adlandırılmıştır - birincil bileşenler bir boru paketi (yukarıda, sağda) ve bunları içeren bir kabuktur. Bir akışkan borulardan geçer ve ikincisi boruları çevreleyen daha büyük kabuktan geçer. Prototip kabuk ve borulu ısı eşanjörünün yalnızca bir iç borusu vardır ve genellikle mühendislik öğrencilerine bir ısı eşanjörünün temel kavramını öğretmek için kullanılır. Ancak pratikte, daha küçük borulardan oluşan bir paket çok daha etkilidir çünkü ısı transfer yüzey alanını büyük ölçüde artırır (ve türbülans üzerinde de küçük bir olumlu etkisi vardır).
Yukarıdaki fotoğraftaki kabuk ve borulu ısı eşanjörü, aynı boyuttaki varsayımsal tek borulu ısı eşanjöründen yaklaşık on iki kat daha fazla verimliliğe sahiptir. Ancak, daha küçük boruların bir dezavantajı vardır: Uygulamanızdaki sıvı çok viskozsa veya partikül içeriyorsa, boruyu kirletebilir ve ısı transfer sürecini baltalayabilir.
20. yüzyılın sonlarına kadar kabuk ve borulu ısı eşanjörleri ısı eşanjörü pazarına hakimdi ve plakalı ısı eşanjörleri birçok endüstriyel ve çoğu HVAC uygulamasında bunların yerini almaya başladı.
Basit tasarımları nedeniyle, dünya çapındaki mühendislik müfredatlarında da önemli bir yere sahiptirler. Bu başarıları elde etmelerine yardımcı olan birçok avantajları vardır. Birincisi, nispeten ucuzdurlar - esasen sadece bir grup tüptürler. Ayrıca, hidro ve aerodinamik tasarımları nedeniyle, kompakt yapısı nedeniyle akış yönünü döngü başına birçok kez değiştirmek zorunda olan tipik plakalı ısı eşanjörünüzden daha yüksek çalışma sıcaklıklarını ve basınçlarını destekleyebilirler. Bu ayrıca, girişten çıkışa basınç düşüşünün daha küçük olduğu anlamına gelir ve bu da enerji maliyetlerinden tasarruf sağlayabilir.
Avantajlarına rağmen plakalı ısı eşanjörleri daha iyi ısı transferi (nedenini birazdan göreceğiz), daha kolay bakım ve temizlik, modülerlik ve kompaktlık gibi nedenlerle tercih edilir hale geliyor.
Plakalı ve Çerçeveli Isı Eşanjörü (Plakalı Isı Eşanjörleri)
Plakalı ısı eşanjörleri, büyük bir çerçeve içinde bir arada tutulan bir dizi plakadan oluşur. İki giriş ve iki çıkış vardır ve plakalar arasındaki boşluklar iki sıvı arasında değişir (yukarıda sağda gösterildiği gibi sıcak, soğuk, sıcak, soğuk, vb.). Bu tasarım, büyük yüzey alanı nedeniyle çok yüksek ısı transfer verimliliğine olanak tanır - benzer alanı kaplayan bir kabuk ve borulu ısı eşanjöründen çok daha yüksektir. Plakalı ısı eşanjörleri ayrıca temizlenmesi ve bakımı çok daha kolaydır, çünkü sökülmesi ve incelenmesi nispeten kolay olacak şekilde tasarlanmıştır. Ayrıca, bir plakada bir arıza varsa, iki plakayı kolayca çıkarabilir ve değiştirmeleri beklerken üniteyi biraz daha düşük kapasitede tekrar hizmete alabilirsiniz. Kabuk ve borulu ısı eşanjörleri bu lüksü paylaşmaz.
Tüm plakalı ısı eşanjörleri oluklu plakalara sahip olsa da, plakaları birbirine nasıl sızdırmaz hale getirdiklerine göre farklılık gösterebilirler. Sızıntı direncinin (ve fiyatın) artan sırasına göre, plakalı ısı eşanjörleri contalı, lehimli veya kaynaklı olabilir. Contalar, basınç altında arızaya daha yatkın olsa da ucuzdur ve değiştirilmesi kolaydır. Ayrıca, vazgeçilmez modülerlik avantajını da sunarlar - contalı bir plakalı ısı eşanjörü tamamen sökülebilir ve kapasiteyi artırmak için herhangi bir zamanda plakalar eklenebilir. Bir plakalı ısı eşanjörü lehimli veya kaynaklıysa, sonradan plaka eklemek çok zor ve pahalıdır. Genel olarak, contalı plakalı ısı eşanjörleri, esnekliğin en önemli olduğu endüstriyel ortamlarda tercih edilir. Kaynaklı plakalı ısı eşanjörleri, artan maliyet nedeniyle nadirdir, ancak lehimli plakalı ısı eşanjörleri, değiştirmenin bakımdan daha kolay olduğu HVAC ortamlarında yaygındır.
Çukurlu Plaka/Plaka Bobin Isı Eşanjörü
Pazar payı önceki iki kategoriden çok daha az olsa da, çukur plaka/plaka bobin teknolojisi, sıvılardan birinin hareket etmediği uygulamalar için en iyi çözümdür. Ayrıca, ilk planlarda hesaba katılmayan atık ısı geri kazanımı gibi, iyileştirme uygulamalarında da faydalıdır. Genel olarak, soğutma veya ısıtmanın aksi takdirde pahalı olacağı bir depolama tankını (parlak bir bira tankı veya süt ürünleri tankı gibi) pasif ısıtmak veya soğutmak için bu iyi bir seçenektir.
Temel varsayım çok basittir: iki çelik sac birbirine nokta kaynakla kaynaklanır, ardından sıvının akması için plakalar arasında kanallar oluşturmak üzere şişirilir. Basitliği ve düşük maliyetli malzemeleri nedeniyle, çukur plaka/plaka bobin teknolojisi genellikle herhangi bir özel uygulamaya göre özelleştirilebilir. En yaygın uygulama bira ve süt tankları için tank ceketleridir, ancak çukur plakanın bölümleri bir tankın içine sığacak şekilde kesilebilir ve verimli ısı transferi için depolanan sıvıya daldırılabilir.
Dimple plaka/plaka bobin, yukarıdaki iki ısı değiştirici türünün en iyisini sunar - ucuzdur, özelleştirilebilir ve kompakttır, ancak tasarım ve malzemeler nedeniyle inanılmaz derecede yüksek basınçlara ve sıcaklıklara dayanabilir. Ayrıca birçok endüstriyel işleme sonradan eklenebilir, özellikle enerji maliyetlerini düşürmek veya çevre düzenlemelerine uymak için.
Uygulamanız için hangi seçenek doğru?
Plakalı Isı Eşanjörü
PHE'ler, kompaktlık, verimlilik ve bakım kolaylığı nedeniyle birçok sektörde boru ve boru seçeneklerini geride bırakıyor. Mevcut sürecinizin bir parçası olan bir sıvıyı verimli bir şekilde ısıtmanız veya soğutmanız gerekiyorsa, plakalı ısı eşanjörleri sizin için doğru çözüm olabilir. PHE'lerde kullanılan yapı ve malzemelerin, dar zemin alanlarında onları nasıl harika bir ısı transferi kaynağı haline getirdiğini öğrenin.
Çukur Plaka/Plaka Bobini
Geleneksel bir plakalı ısı eşanjörünün kullanımını ortadan kaldıran yüksek basınç/sıcaklık uygulamaları için, mevcut tankınıza uyacak şekilde özelleştirilmiş bir pasif ısı transferi uygulaması en iyi çözüm olabilir. Verimliliği artırmak ve aynı zamanda yerden tasarruf etmek için tankınıza çukurlu plakanın nasıl eklenebileceğini öğrenin.
