เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นทองแดง: ลักษณะเฉพาะและการประยุกต์ทางอุตสาหกรรม

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นทองแดงทำงานอย่างไร

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นประกอบด้วยแผ่นโลหะลูกฟูกบาง ๆ ที่ถูกยึดไว้ในโครงหรือผนึกเข้ากับชุดประกอบที่ประสานกัน ของเหลวทั้งสองไหลผ่านช่องสลับระหว่างแผ่น และความร้อนผ่านโดยตรงผ่านผนังแผ่นจากกระแสร้อนไปยังกระแสเย็น เนื่องจากการไหลถูกแบ่งตามรูปแบบลอน ชั้นขอบเขตจึงถูกรบกวนอย่างต่อเนื่อง และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจะสูงแม้ที่ความเร็วปานกลาง

ทองแดงเป็นวัสดุแผ่นเพลทที่เลือกเมื่อใดก็ตามที่ของเหลวในกระบวนการเข้ากันได้ เพลตทำจากทองแดงที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูง- เช่น C11000 หรือในกรณีที่ต้องต้านทานการกัดกร่อนสูงกว่า ทำจากโลหะผสมทองแดงหรือเกรดทองแดง-นิกเกิลที่มีลักษณะการทำงานเหมือนกัน

เหตุใดจึงเลือกทองแดงสำหรับเพลต

การรวมกันของค่าการนำความร้อนที่สูงมากและผนังบางคือสิ่งที่ทำให้แนวคิดของเพลตทำงานได้ ความร้อนจะต้องผ่านเฉพาะความหนาของเพลต ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยรวมจึงถูกควบคุมโดยฟิล์มของไหลทั้งสองเป็นหลัก แทนที่จะเป็นโลหะ การกดลอนของทองแดงจะเพิ่มพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพและทำให้เกิดความปั่นป่วน ดังนั้นแพ็คแผ่นทองแดงจึงสามารถทำหน้าที่ได้มากในพื้นที่เศษเสี้ยวของพื้นที่ของยูนิตเปลือกและท่อที่เท่ากัน

การออกแบบที่หลากหลายและการก่อสร้าง

หน่วยแผ่นปะเก็นแผ่นจะถูกยึดไว้ระหว่างฝาครอบปลายทั้งสองข้างด้วยปะเก็นอีลาสโตเมอร์ จึงสามารถเปิดบรรจุภัณฑ์เพื่อทำความสะอาดได้ และสามารถเพิ่มหรือถอดแผ่นออกเพื่อเปลี่ยนหน้าที่ได้ แผ่นทองแดงใช้ในหน่วยปะเก็นซึ่งของเหลวในกระบวนการและสารประกอบปะเก็นเข้ากันได้

หน่วยแผ่นประสานเพลตถูกประสานสุญญากาศด้วยตัวเติมที่เป็นทองแดง- เพื่อสร้างหน่วยที่ปิดสนิทและกะทัดรัดมากโดยไม่มีปะเก็น หน่วยแผ่นทองแดงประสานเป็นเรื่องปกติสำหรับเครื่องทำความเย็น เครื่องปรับอากาศ และสถานีย่อย-การทำความร้อนแบบเขตขนาดเล็ก

หน่วยเชื่อมและกึ่ง-เชื่อมใช้เมื่อวัสดุปะเก็นไม่สามารถทนต่อตัวกลางได้ โดยมีช่องเชื่อมคู่สำหรับด้านที่ดุดัน

แผ่นและโครงด้วยแผ่นโลหะผสมทองแดง-ในกรณีที่ของเหลวมีฤทธิ์กัดกร่อนเล็กน้อย ให้ใช้อลูมิเนียมทองเหลือง ทองเหลืองอาร์เมทัลตี หรือแผ่นทองแดง-แทน โดยยังคงรักษารูปทรงของเฟรมและช่องสัญญาณไว้เหมือนเดิม

ลักษณะการทำงาน

เค้าโครงช่องแบบเรียงซ้อน-ขนาดกะทัดรัดสร้างอุณหภูมิที่ใกล้เคียงกันระหว่างลำธารทั้งสอง ซึ่งเป็นสาเหตุที่เครื่องแลกเปลี่ยนเพลทมักทำหน้าที่นำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ แนวทางที่ใกล้ชิดหมายความว่าความแตกต่างของอุณหภูมิที่มีอยู่มากขึ้นจะกลายเป็นหน้าที่ที่มีประโยชน์ ดังนั้นภาระความร้อนจึงสามารถตอบสนองได้ด้วยพลังงานความร้อนหรือความเย็นที่น้อยลง และด้วยการไหลของตัวกลางยูทิลิตี้ที่น้อยลง

ช่องที่แคบยังหมายถึงปริมาณการกักเก็บ-ที่ต่ำ ซึ่งช่วยลดปริมาณของเหลวในกระบวนการผลิตและเวลาคงอยู่ การตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงโหลดทำได้รวดเร็วเนื่องจากมีมวลน้อยเมื่อได้รับความร้อนหรือความเย็น การไหลของกระแสสวนทาง-สามารถจัดวางได้ง่าย และในกรณีที่ต้องทำหน้าที่หลายอย่าง เฟรมเดียวสามารถสร้างขึ้นเป็นส่วนๆ เพื่อให้หนึ่งยูนิตดำเนินการหลายขั้นตอนการถ่ายเทความร้อน

การใช้งานทั่วไป

การแปรรูปทางเคมีการทำความร้อนและความเย็นของกระแสปฏิกิริยา การควบแน่นของตัวทำละลาย และการนำความร้อนกลับคืนระหว่างกระแสของกระบวนการ

การผลิตกระแสไฟฟ้าการทำความร้อนน้ำป้อนเข้าหม้อไอน้ำ การควบแน่นไอเสียของกังหัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และวงจรทำความเย็นเสริม

เครื่องทำความเย็นและเครื่องปรับอากาศเครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์ในแพ็คเกจเครื่องทำความเย็นและอุปกรณ์เครื่องปรับอากาศ

HVAC และระบบทำความร้อนแบบเขตการผลิตน้ำร้อนในประเทศและการแลกเปลี่ยนความร้อนของสถานีย่อย- โดยที่น้ำดื่มจะต้องแยกออกจากวงจรหลัก

ทางทะเลและนอกชายฝั่งวงจรทำความเย็นส่วนกลางโดยใช้แผ่นทองเหลืองทองแดง-นิกเกิลหรืออะลูมิเนียมในการให้บริการน้ำทะเล

อาหารและเครื่องดื่มหน้าที่ในการพาสเจอร์ไรส์และการทำความเย็นในกระบวนการโดยจัดการกับของเหลวที่เข้ากันได้กับทองแดง-

การเลือก ขีดจำกัดการบริการ และการบำรุงรักษา

ทองแดงทำงานได้ดีที่สุดในน้ำจืด ไอน้ำคอนเดนเสท น้ำปราศจากแร่ธาตุ และกระแสกระบวนการที่เป็นกลาง ควรตรวจสอบขีดจำกัดสองประการก่อนที่จะสั่งเพลต ขั้นแรก ปริมาณคลอไรด์และความเร็วการไหลในวงจรน้ำจะกำหนดว่าทองแดงเป็นที่ยอมรับหรือไม่ หรือต้องใช้เกรดทองแดง-สำหรับน้ำทะเลและน้ำกร่อย ประการที่สอง ของเหลวต้องไม่มีสารประกอบแอมโมเนียหรือแอมโมเนียม ซึ่งโจมตีโลหะผสมทองแดง และระดับ pH และออกซิเจนที่ละลายน้ำควรอยู่ในช่วงที่ยอมรับสำหรับทองแดง

การบำรุงรักษาขึ้นอยู่กับการรักษาช่องให้สะอาด การเปรอะเปื้อนจะเพิ่มแรงดันตกและลดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนในเวลาเดียวกัน และตะกรันที่หนักก็อาจทำให้เกิดการกัดกร่อนภายใต้-คราบสกปรกได้เช่นกัน การเปรอะเปื้อนจะได้รับการตรวจสอบโดยการติดตามความดันที่ตกคร่อมตัวเครื่องโดยเทียบกับค่าพื้นฐานที่สะอาด และการทำความสะอาดจะดำเนินการโดยการหมุนเวียนน้ำยาทำความสะอาดที่เหมาะสมให้อยู่กับที่ หรือโดยการเปิดชุดปะเก็นแล้วล้างเพลตทีละแผ่น ปะเก็นเป็นชิ้นส่วนที่สึกหรอและจะถูกเปลี่ยนตามช่วงเวลาที่ผู้ผลิตแนะนำ ขอบเพลทและพื้นที่พอร์ตควรได้รับการตรวจสอบการสึกกร่อนทุกครั้งที่เปิดยูนิต และขนาดการจับยึดควรได้รับคืนตรงตามที่ระบุไว้เมื่อปิดแพ็ค เนื่องจากทั้งการขันแน่นเกิน-และต่ำกว่า-ทำให้อายุการใช้งานของปะเก็นสั้นลง

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: เหตุใดจึงใช้ทองแดงเป็นวัสดุแผ่นในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น
ทองแดงผสมผสานการนำความร้อนที่สูงมากเข้ากับความสามารถในการขึ้นรูปที่ดีเยี่ยม ดังนั้นแผ่นบางๆ จึงสามารถกดลงในลอนลึกที่สร้างพื้นที่ผิวขนาดใหญ่และการไหลเชี่ยวโดยไม่ทำให้อุณหภูมิลดลงอย่างมากผ่านผนัง

ถาม: ข้อดีของตัวแลกเปลี่ยนเพลทเหนือยูนิตแบบเปลือกและแบบท่อคืออะไร
แผ่นแพ็คทำหน้าที่เดียวกันในพื้นที่น้อยกว่ามากและเข้าใกล้อุณหภูมิมากขึ้น เนื่องจากช่องกระดาษลูกฟูกให้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูงและการไหลสวนทาง-

ถาม: แผ่นทองแดงใช้กับน้ำทะเลได้ไหม?
ทองแดงธรรมดาไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับน้ำทะเล ควรเลือกเกรดแผ่นทองเหลืองทองแดง-นิกเกิลหรืออะลูมิเนียมสำหรับน้ำทะเลและน้ำกร่อย โดยคงรูปทรงของเฟรมและช่องไว้เหมือนเดิม

ถาม: ของเหลวชนิดใดควรเก็บให้ห่างจากแผ่นทองแดง
สารประกอบแอมโมเนียและแอมโมเนียม และกระแสที่เป็นกรดหรือด่างแก่จะโจมตีทองแดง ควรตรวจสอบค่า pH ระดับคลอไรด์ และปริมาณออกซิเจนละลายน้ำเทียบกับช่วงที่ยอมรับได้สำหรับเกรดก่อนสั่งซื้อ

ถาม: แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนทำความสะอาดอย่างไร
โดยหมุนเวียนน้ำยาทำความสะอาดที่เข้ากันได้ให้เข้าที่ หรือโดยการเปิดชุดปะเก็นและทำความสะอาดแผ่นทีละแผ่น ความถี่ในการทำความสะอาดถูกกำหนดโดยการเพิ่มขึ้นของแรงดันตกคร่อมเมื่อเทียบกับค่าพื้นฐานที่สะอาด

ถาม: ขีดจำกัดการดำเนินงานที่สำคัญที่สุดคืออะไร?
ความเข้ากันได้ของของไหลกับวัสดุแผ่นและปะเก็น แรงดันใช้งานและอุณหภูมิของสารประกอบปะเก็น ปริมาณคลอไรด์ในวงจรน้ำ และความเร็วการไหลที่ช่องทางเข้าของแผ่น ซึ่งความเร็วที่มากเกินไปทำให้เกิดการกัดเซาะ