Płytowy i ramowy wymiennik ciepła: co, jak, rodzaje, praca, wymiarowanie, czyszczenie, zastosowania

W przemyśle do różnych celów stosuje się „Płytowy i ramowy wymiennik ciepła”. Wewnątrz płytowo-ramowego wymiennika ciepła temperatura i przenoszenie ciepła odbywa się zawsze od wyższego do niższego.

W obszarze przemysłowym wymienniki ciepła są stosowane w dużej ilości, wśród nich płytowo-ramowy wymiennik ciepła jest jednym z nich. Płytowo-ramowy wymiennik ciepła wykorzystuje się jako metalową płytę, przez którą ciepło może być przenoszone między obecnymi dwoma płynami. Jest noszony w ramie i zaciśnięty między popychaczem a głowicą.

Co to jest płytowy i ramowy wymiennik ciepła?

Płytowy i ramowy wymiennik ciepła to urządzenie, które jest najbardziej odpowiednim wymiennikiem ciepła do wymiany ciśnienia z niskiego ciśnienia na średnie ciśnienie przez medium cieczy pod ciśnieniem. Znajduje zastosowanie w free cooling, kotłach.

Płytowo-ramowy wymiennik ciepła to urządzenie, które wykorzystuje się w sekwencji metalowych płyt, gdzie ciepło swobodnie przenosi jeden płyn do drugiego. Płyty płytowego i ramowego wymiennika ciepła są umieszczone nad sobą, dzięki czemu mogą tworzyć kanał sekwencyjny, dzięki czemu płyn ciśnieniowy może się w nim poruszać.

Jak działa płytowy i ramowy wymiennik ciepła?

Płytowo-ramowy wymiennik ciepła jest urządzeniem, które znajduje szerokie zastosowanie w małych konstrukcjach spawanych. Główną wygodą płytowego i ramowego wymiennika ciepła jest to, że płyn pod ciśnieniem łatwo rozprowadza się po metalowych płytach.

Płyty uszczelniające płytowego i ramowego wymiennika ciepła odcinają ciepło przez powierzchnię wymiennika i pomagają w oddzieleniu czynnika gorącego od czynnika zimnego. Z tego powodu płyn o niższej temperaturze, gaz i płyn o wyższej temperaturze, gaz zużywają minimalny poziom energii.

Zasada działania płytowego i ramowego wymiennika ciepła jest głęboko wyprowadzona w sekcji poniżej,

Na początku procesu wiele talerzy jest ułożonych w stos.

Uszczelki są stosowane wewnątrz płytowego i ramowego wymiennika ciepła, dzięki czemu mogą zapobiegać płyny, które dostają się z płyt naprzemiennych. Uszczelki można łatwo przesuwać w lewo lub w prawo, tworząc blok. W każdym kanale płyt na pewno popłyną dwa płyny. Otwory płyt uszczelek w płytowym i ramowym wymienniku ciepła są wyrównane w ten sposób od a rura jak kanał, z którego może płynąć płyn.

Jeśli przejdziemy przez płyty uszczelkowe wymiennika płytowo-ramowego, to możemy zauważyć, że strona płyty uszczelkowej alternatora jest zablokowana.

Jeśli chłodniejszy płyn może przejść przez płytowy i ramowy wymiennik ciepła, wówczas płyn wpływa z lewego górnego wlotu.

Po wejściu do chłodnicy płyn może przepływ przez płytę 2, płytę 4 i płytę 6. Po tym płyn chłodzący pozostawił wysoką temperaturę i wypłynął z lewa strona dolna na zewnątrz.

W kolejnym kroku ciecz o wysokiej temperaturze wpływa prawą stroną dolnego wlotu i może przepływ przez płytę 1, płytę 3 i płytę 5. Następnie gorący płyn odpływy z prawego bocznego wylotu górnego.

Uszczelka płytowego i ramowego wymiennika ciepła umożliwia przepływ płynu wewnątrz danego kanału.

W tym procesie płyty, które zawierały kanały, z których znajdują się płyny płynie o różnej temperaturze i zawsze ma tendencję do przepływu płynu od temperatury gorącej do temperatury zimnej.  

Płyn o wyższej temperaturze przenosi niewielką ilość energii cieplnej na płyn o niższej temperaturze. Różne rodzaje dwóch płynów nigdy się nie łączy do siebie i oni nigdy się nie spotkać do siebie tylko dlatego, że oddzielenie odbywa się przez ściankę metalowej płyty. Z tego powodu płyn o niższej temperaturze nagrzewał się, a płyn o niższej temperaturze stygł. Wielkość wymiany ciepła w płytowo-ramowym wymienniku ciepła jest prosta.

Powinniśmy zawsze zapewnić, że tuleje ochronne muszą być mocowane za pomocą prętów zaciskowych nad gwintami. Izolacja powinna być bardziej termiczna energia.

Przepływ płynu jest licznik przepływu.

Zasada działania przeciwprądu jest najbardziej efektywna tylko ze względu na logarytmiczną różnicę temperatur. Logarytmiczna średnia różnicy temperatur (LMTD) jest największy.

Rodzaje płytowego i ramowego wymiennika ciepła:

Płytowy i ramowy wymiennik ciepła można podzielić na cztery kategorie. Oni są,

1. Lutowany płytowy i ramowy wymiennik ciepła
2. Uszczelniony płytowy i ramowy wymiennik ciepła
3. Spawany płytowy i ramowy wymiennik ciepła
4. Częściowo spawany płytowy i ramowy wymiennik ciepła

Poniżej zamieszczono opis klasyfikacji płytowych i ramowych wymienników ciepła,

Lutowany płytowy i ramowy wymiennik ciepła:

Konstrukcja lutowanego płytowego i ramowego wymiennika ciepła nosi zarówno nazwę urządzenia, jak i ramę. Lutowane płytowo-ramowe wymienniki ciepła są używane głównie do małych zastosowań, ale obecnie lutowany płytowo-ramowy wymiennik ciepła jest szeroko stosowany do dużych zastosowań. W chłodnictwie i motoryzacji ma zastosowanie głównie.

W lutowanym płytowym i ramowym wymienniku ciepła użyj Do wykonania jego płyt stosuje się lutowanie twarde ze stali nierdzewnej i miedzi z tego powodu ma wysoką odporność na korozję. Te lutowane płytowe i ramowe wymienniki ciepła są bardzo lekkie i wydajny z tego powodu tego typu wymiennika ciepła jest ekonomiczne.

Wymiennik ciepła z lutowaną płytą i ramą zawiera cienkie metalowe płytki izolujące płyn pod ciśnieniem, ale metalowe ostrza tworzą razem pełne uszczelnienie. Uszczelnienie tego wymiennika ciepła jest tworzone za pomocą pozycjonowania i lutowania metalowych płyt, przez które płyn będzie przepływał. Zawiera zarówno wysokie ciśnienie, jak i wyższą temperaturę.

Korzyści z zastosowania lutowanego płytowego i ramowego wymiennika ciepła to:

1. Stosowane są wymienniki.
2. Niski koszt utrzymania.
3. Projektowanie konstrukcji jest łatwe.
4. Straty ciepła są bardzo minimalne.

Uszczelkowy płytowy i ramowy wymiennik ciepła:

W płytowym i ramowym wymienniku ciepła z uszczelkami stosuje się wiele cienkich blach do wykonania konstrukcji kanału. Wydajność ogrzewania lub chłodzenia można zwiększyć lub zmniejszyć, dodając lub odejmując wewnętrzne cienkie blachy. W celu naprawy lub mycia można go również rozebrać. Metale używane do produkcji cienkich płyt to stal nierdzewna, platyna i stal miękka. W płycie i ramie uszczelkowej wymiennika ciepła uszczelki wykonane są z gumy.

W inżynierii procesowej, sektorze motoryzacyjnym, HVAC o dużej wytrzymałości, szeroko stosowany jest płytowy i ramowy wymiennik ciepła z uszczelkami.

Przeczytaj Więcej SUPERHEAT HVAC: WAŻNE KONCEPCJE I 3 FAQ

Korzyści z zastosowania płytowego i ramowego wymiennika ciepła z uszczelkami to:

1. Niski koszt utrzymania.
2. Wyciek można łatwo zapobiec.
3. Wymiana zaworu rozprężnego nie jest trudna.
4. Czyszczenie cienkich metalowych płyt nie nastręcza trudności.

Spawany płytowy i ramowy wymiennik ciepła:

Jeśli spojrzymy na konstrukcję spawanego wymiennika płytowo-ramowego, to możemy zauważyć, że wewnętrzna struktura jest bardzo podobna do płytowego i ramowego wymiennika ciepła.

Korzyści z zastosowania spawanych płytowo-ramowych wymienników ciepła to:

1. Utrata płynów jest bardzo mniejsza.
2. Jest to bardzo wytrzymały typ.
3. Płyn żrący lub gorący może się w nim swobodnie poruszać.

Częściowo spawany płytowy i ramowy wymiennik ciepła:

Za pomocą dwóch par płytek wewnętrznych metalowe płyty są wykonane i są spawane. Kolejne pary uszczelek, jedna para jest spawana w celu utworzenia ścieżki płynu, a druga para jest uszczelniona, aby utworzyć ścieżkę płynu.

Korzyści z zastosowania półspawanego płytowego i ramowego wymiennika ciepła to:

1. Utrata płynów jest bardzo mniejsza.
2. Przemieszczanie ciężkich materiałów nie nastręcza trudności.

Schemat płytowego i ramowego wymiennika ciepła:

Schemat płytowego i ramowego wymiennika ciepła podano poniżej,

Zastosowania płytowych i ramowych wymienników ciepła:

Połączenia zastosowanie płytowego i ramowego wymiennika ciepła, podane są poniżej,

1. Izolacja pompy ciepła
2. Podgrzewacze wody
3. Odzysk ciepła
4. Darmowe chłodzenie
5. Izolacja wieży chłodniczej

Izolacja pompy ciepła:

Za ochronę Pompa ciepła od zanieczyszczeń w dostawie wody stosuje się wymiennik płytowy typu Graham. Wysoki stopień turbulencji kabiny można łatwo utrzymać dzięki szeregowemu wymiennikowi płytowemu grahama, który zmniejsza zanieczyszczenie i jest odpowiedni do przepływu płynu o wyższej temperaturze.

Podgrzewacze wody:

Do wykonania podgrzewacza wody używana jest stal nierdzewna. Ma wysoką szybkość wymiany ciepła i oporność w korozji. W podgrzewaczu wody stosuje się głównie wymiennik płytowy graham, który jest odpowiedni do przepływu cieczy o wyższej temperaturze.

Odzysk ciepła:

Ciepło odpadowe może być generowane za pomocą Agregaty, skraplacz pary i wiele innych procesów służy do wytwarzania ciepła z powietrza lub wody. Wysoka wydajność i niższa temperatura pomaga obniżyć koszty energii.

Swobodne chłodzenie:

Do pracy agregatów chłodniczych z free coolingiem system chłodniczy jest wyłączony i przyczynia się do obniżenia kosztów użytkowych instalacji. W wolnym chłodzeniu zastosowano wymiennik płytowy Graham. Podczas procesu swobodnego chłodzenia powietrze jest wstępnie schładzane za pomocą wody z wieży chłodniczej.

Izolacja wieży chłodniczej:

Dzięki izolacji wieży chłodniczej woda chłodząca krąży w budynkach. . w izolacja wieży chłodniczej wymiennik płytowy graham służą do minimalizacji turbulencji wody.

Wymiarowanie płytowego i ramowego wymiennika ciepła:

W procesie pomiaru doboru płytowego i ramowego wymiennika ciepła należy wykonać kilka kroków. Oni są,

1. Pobierz dane projektowe
2. Obliczanie strumienia ciepła
3. Obliczanie potrzebnej liczby cienkich płyt
4. Potwierdzenie wielkości wymiennika ciepła

Pobierz dane projektowe:

Na początek za obliczanie wielkości płytowego i ramowego wymiennika ciepła pierwszym krokiem, który należy wykonać, jest uzyskanie danych projektowych. Poniżej wymieniono dane, którymi należy się kierować, aby przeprowadzić ten proces,

• Właściwości obecne w płynach.
• Temperatura dla każdego płynu na wylocie i wlocie.
• Ciśnienie płynu we wlocie.
• Dopuszczalny spadek ciśnienia.

Obliczanie strumienia ciepła:

Jeśli natężenie przepływu przepływającego płynu, ciepło właściwe, temperatura na wlocie, temperatura na wylocie lub zna się stronę zimną lub gorącą, można łatwo obliczyć strumień ciepła.

Za pomocą wzoru, z którego można obliczyć strumień ciepła, podano poniżej:

Gdzie,

m_c = Przepływ masowy po stronie niższej temperatury w kg na sekundę

C_pc= Ciepło właściwe po stronie niższej temperatury

T₂= Temperatura wylotowa po stronie niższej temperatury w kelwinach

T₁= Temperatura na wlocie po stronie niższej temperatury w kelwinach

m_h = Masowe natężenie przepływu po stronie wyższej temperatury w kg na sekundę

C_ph= Ciepło właściwe po stronie wyższej temperatury

T₄ = Temperatura wylotowa po stronie wyższej temperatury w kelwinach

T₃ = Temperatura na wlocie po stronie wyższej temperatury w kelwinach

Z pomocą Wymiana ciepła można określić współczynnik strumienia ciepła.

Gdzie,

H = Całkowity współczynnik wymiany ciepła w kw.m².K^-1

S = Powierzchnia wymiennika ciepła w metrach kwadratowych

Obliczanie potrzebnej liczby cienkich płyt:

Potrzebną liczbę cienkich płytek można określić za pomocą tego wzoru,

N = S/s

Gdzie,

N = Wymagana liczba cienkich płytek

S = Całkowita powierzchnia powierzchni wymiennika ciepła w metrach kwadratowych

s = Rozmiar pojedynczej płyty w metrach kwadratowych

Potwierdzenie wielkości wymiennika ciepła:

Używając Numer Nusselta można określić wielkość wymiennika ciepła.

Gdzie,

Nu = Numer Nusselta

a = współczynnik zależny od pofałdowania płyty

Odp = Liczba Reynoldsa

b = współczynnik zależny od pofałdowania płyty

P_r= Numer Prandtla

P_rw = Numer Prandtla przy ścianie talerza

Przeczytaj Więcej Liczba Reynoldsa: To ponad 10 ważnych faktów

Czyszczenie i konserwacja płytowego i ramowego wymiennika ciepła:

Czyszczenie i konserwacja płytowego i ramowego wymiennika ciepła odbywa się w trzech krokach. Są one wymienione poniżej,

1. Zaplanowana konserwacja
2. Czysto w miejscu
3. Konserwacja ręczna

Zaplanowana konserwacja:

Powszechnym procesem konserwacji płytowego i ramowego wymiennika ciepła i jego konserwacji jest planowa konserwacja. W tym procesie planowana i regularna konserwacja i czyszczenie aparatury wymiennika ciepła. Tego rodzaju proces czyszczenia i konserwacji trwa co najmniej sześć miesięcy.

Czysto w miejscu:

W procesie tym należy okresowo konserwować i czyścić aparaturę wymiennika ciepła. Ten rodzaj czyszczenia i konserwacji płyty nie musi być otwierany, pomaga spadek nadmiernego ciśnienia wewnątrz ciepła wymiennik.

Konserwacja ręczna:

W tym procesie coroczna konserwacja i czyszczenie aparatury wymiennika ciepła. Ten rodzaj czyszczenia i konserwacji utrzymuje się przynajmniej przez ponad rok.