การออกแบบและสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับงานหนัก

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ถ่ายเทความร้อนระหว่างกระแสกระบวนการตั้งแต่สองกระแสขึ้นไป การเลือกประเภทการออกแบบที่เหมาะสมสามารถลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานและการหยุดทำงาน

มีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลายประเภท ได้แก่ การไหลแบบขนาน การไหลสวนทาง และการไหลข้าม การออกแบบที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับความสามารถในการปรับขนาดในอนาคตและความสะดวกในการบำรุงรักษา

ออกแบบ

การเลือกการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เหมาะสมเริ่มต้นด้วยการทำความเข้าใจข้อกำหนดของกระบวนการ เช่น ปริมาณความร้อนที่ส่งออกและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่จำเป็นระหว่างของไหล ปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณา ได้แก่ ความหนืดของของไหลที่เกี่ยวข้อง ปริมาณอนุภาค และองค์ประกอบทางเคมี ขึ้นอยู่กับประเภทของกระบวนการ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอาจเป็นแบบแก๊สเป็นแก๊ส แก๊สเป็นของเหลว ของเหลวเป็นของเหลว หรือสองเฟส

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อประกอบด้วยท่อหลายชุดในภาชนะรับความดันทรงกระบอกที่ปิดสนิท อาจสร้างจากเหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าไร้สนิม ไททาเนียม อินโคเนล หรือวัสดุอื่นๆ ท่อได้รับการออกแบบให้ทนต่ออุณหภูมิ ความดัน และความเครียดจากความร้อน พวกมันอยู่ในตำแหน่งที่มีสตั๊ดสเปเซอร์ตรงกลางเพื่อป้องกันไม่ให้ของไหลผ่านและผสมกัน ความกว้างและช่องว่างของแผ่นท่อได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด เข้าถึงง่าย และสะอาด

การผลิต

มีตัวเลือกการผลิตมากมายสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับงานหนัก การออกแบบสำหรับการใช้งานที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสามารถใช้ท่อเสริมแรงด้วยไฟเบอร์เพื่อให้ทนต่อสภาวะการทำงานที่สมบุกสมบันซึ่งมักพบในสารอินทรีย์ที่มีคลอรีน แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนประกอบด้วยชุดของแผ่นโลหะผสมลูกฟูกที่ถูกประเก็นและบีบอัดเข้าด้วยกันภายในโครงเหล็กคาร์บอนเพื่อสร้างช่องทางการไหล ช่องทางการไหลเหล่านี้ควบคุมการไหลของของไหลและป้องกันการผสมของของไหล

เหล็กกล้าไร้สนิมและโลหะผสมนิกเกิลใช้ในการสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและเปลือกและท่อ หน่วยงานเหล่านี้เป็นแรงงานในอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องดื่ม และยา พวกเขาสามารถจัดการกับอุณหภูมิสูงที่จำเป็นเพื่อให้การผลิตดำเนินต่อไป

การติดตั้ง

ในกระบวนการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนสีเขียวที่ผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลสัตว์ ผลพลอยได้จากอาหารและไขมัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเกลียวสามารถถ่ายโอนก๊าซมีเทนที่ปราศจากเชื้อโรคไปยังท่อขนส่งและจัดเก็บ ก๊าซชีวภาพสามารถเผาไหม้เพื่อผลิตไฟฟ้าและความร้อนได้ กากชีวภาพที่ปราศจากเชื้อโรคที่เหลือสามารถแยกน้ำออกและใช้สำหรับปรับสภาพดินเป็นปุ๋ย

ในบ้าน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบอากาศสู่อากาศจะรีไซเคิลอากาศภายในอาคารที่เหม็นอับ ทำความร้อนเพื่อนำอากาศที่สดชื่นและอบอุ่นเข้ามา และกำจัดไอน้ำส่วนเกินที่อาจนำไปสู่การควบแน่นที่หน้าต่าง นอกจากนี้ยังช่วยให้ผู้โดยสารมีสุขภาพที่ดีโดยการกรองสารเคมีที่เป็นอันตราย อนุภาค เรดอน และสารมลพิษอื่นๆ

การซ่อมบำรุง

การรักษาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนให้อยู่ในสภาพดีเป็นกุญแจสำคัญที่ทำให้การผลิตดำเนินไปอย่างราบรื่น การเปรอะเปื้อนมากเกินไปอาจนำไปสู่ผลิตภัณฑ์ที่ปนเปื้อนหรือใช้งานไม่ได้ การกัดกร่อน และการรั่วไหล ตามรายงานของนิตยสารผู้ผลิตเอทานอล มันสามารถก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ได้

โชคดีที่มีหลายวิธีในการช่วยให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสะอาดอยู่เสมอ การสุ่มตัวอย่างเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการวัดสภาพของระบบ และขอแนะนำให้เก็บตัวอย่างของเหลวหลายตัวอย่างจากทั่วทั้งระบบ ข้อมูลนี้มีความสำคัญเมื่อวางแผนวันซ่อมบำรุง

สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ สิ่งสำคัญคือต้องเลือกการออกแบบที่มีหัวแบบฝากระโปรงหน้าเพื่อความสะดวกในการบำรุงรักษา หัวชนิดนี้สามารถเป็นหน้าแปลนหรือเชื่อมได้ และโดยทั่วไปจะมีฝาปิดช่องที่ถอดออกได้เพื่อให้ตรวจสอบได้ง่าย ความยาวของท่อต้องเพียงพอเพื่อให้สามารถถอดและเปลี่ยนได้ง่าย