Este tipo de intercambiador de calor se fabrica instalando una camisa en la pared exterior del contenedor y tiene una estructura simple, sin embargo, la superficie de calentamiento está limitada por la pared del contenedor y la transferencia de calor; El coeficiente no es alto. Para mejorar el coeficiente de transferencia de calor y hacer que el líquido en el hervidor se caliente uniformemente, se puede instalar un agitador en el hervidor. Cuando se introduce agua de refrigeración o agente calefactor sin cambio de fase en la camisa, se pueden instalar en la camisa deflectores en espiral u otras medidas para aumentar la turbulencia para aumentar el coeficiente de transferencia de calor en un lado. Para complementar la superficie de transferencia de calor, también se puede instalar un tubo serpenteante dentro del hervidor. Los intercambiadores de calor con camisa se utilizan ampliamente para calentar y enfriar durante procesos de reacción.
Intercambiador de calor de serpentín sumergido;
Este tipo de intercambiador de calor se fabrica enrollando tubos metálicos en varias formas adecuadas para el recipiente y sumergiéndolos en el líquido del recipiente. La desventaja es que la turbulencia del líquido en el recipiente es baja y el coeficiente de transferencia de calor fuera del tubo es bajo. Para aumentar el coeficiente de transferencia de calor, se puede instalar un agitador en el recipiente.
Intercambiador de calor por pulverización:
Este tipo de intercambiador de calor fija filas de tubos de intercambio de calor en una estructura de acero. El fluido caliente fluye por los tubos y el agua de refrigeración se pulveriza desde arriba. El dispositivo rociador gotea uniformemente, por lo que también se le llama enfriador por rociado. El exterior del intercambiador de calor por pulverización es una película líquida altamente turbulenta y el coeficiente de transferencia de calor fuera del tubo es mucho mayor que el del intercambiador de calor sumergido. Además, la mayoría de estos intercambiadores de calor se colocan en lugares donde circula el aire. La evaporación del agua de refrigeración también elimina parte del calor, lo que puede reducir la temperatura del agua de refrigeración y aumentar la fuerza impulsora para la transferencia de calor.
Intercambiador de calor de doble tubo El intercambiador de calor de doble tubo es un tubo concéntrico compuesto por tubos rectos de diferentes diámetros conectados por codos en forma de U. En este tipo de intercambiador de calor, un fluido pasa a través de los tubos y el otro fluido pasa a través del espacio anular. Ambos pueden alcanzar velocidades más altas y por lo tanto tienen un mayor coeficiente de transferencia de calor. Además, en un intercambiador de calor de camisa y tubos, los dos fluidos pueden ser contracorrientes puras y la fuerza impulsora promedio logarítmica es mayor. La invención tiene una estructura simple, alta resistencia a la presión y es fácil de usar (el número de secciones de tubería se puede aumentar o reducir según sea necesario). En particular, la invención tiene las ventajas de un gran coeficiente de transferencia de calor y una gran fuerza impulsora de transferencia de calor. y resistencia a alta presión.
Intercambiador de calor de placas:
El intercambiador de calor de deflectores más típico tiene una larga historia de aplicación industrial y todavía ocupa una posición dominante entre todos los intercambiadores de calor. La estructura principal consta de placas de intercambio de calor y tiras de goma entre placas. Ha dominado el mercado durante mucho tiempo, pero es de gran tamaño, tiene una baja eficiencia de intercambio de calor y es costoso reemplazar las tiras de caucho (el costo de reemplazar las tiras de caucho representa aproximadamente 1/3-1/2 del todo el proceso). Se utiliza principalmente para el intercambio de calor líquido-líquido, a menudo llamado intercambio de calor agua-agua en la industria, su eficiencia de intercambio de calor es de 5000 W/m2.k.
Para mejorar el coeficiente de transferencia de calor del fluido fuera del tubo, generalmente instale una cierta cantidad de deflectores transversales dentro de la carcasa. Los deflectores no sólo evitan que el fluido haga un cortocircuito y aumentan la velocidad del fluido, sino que también obligan al fluido a pasar a través del haz de tubos varias veces a lo largo de una ruta designada, lo que aumenta considerablemente el grado de turbulencia. Los deflectores de uso común incluyen muescas circulares y discos, siendo los primeros los más utilizados.
Debido a la introducción de las nuevas GMP de mi país, los intercambiadores de calor de placas se retirarán gradualmente de industrias con altos estándares de higiene, como alimentos, bebidas y productos farmacéuticos.
Intercambiador de calor de carcasa y tubos:
El intercambiador de calor de carcasa y tubos es un intercambiador de calor de carcasa y tubos, compuesto principalmente por carcasa, haz de tubos, placa de tubos y cabezal. La carcasa es mayoritariamente circular, con un haz de tubos paralelos o un tubo en espiral en el interior, y ambos extremos del haz de tubos están fijados en la placa de tubos. Hay dos tipos de fluidos que realizan el intercambio de calor en un intercambiador de calor de carcasa y tubos. Uno fluye dentro del tubo y su carrera se llama lado del tubo, el otro fluye fuera del tubo y su carrera se llama lado de la carcasa; . La pared del haz de tubos es la superficie de transferencia de calor. Hay diferentes tipos de tuberías, generalmente de 16 mm, 20 mm, 20 mm o 25 mm de diámetro. El espesor de la pared es generalmente de 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm. El diámetro mínimo del intercambiador de calor importado es de 8 mm. es de solo 0,6 mm. La eficiencia del intercambio de calor ha mejorado enormemente y se ha promocionado gradualmente en el mercado nacional desde 2012. El intercambiador de calor de carcasa y tubos y el diseño del haz de tubos en espiral pueden maximizar el efecto de turbulencia y mejorar la eficiencia de la transferencia de calor. El diseño asimétrico de la capa interior de carcasa y tubos puede alcanzar hasta 4,6 veces. Este diseño asimétrico determina su amplia aplicación en el campo del intercambio de calor vapor-agua. La eficiencia máxima del intercambio de calor puede alcanzar 14000w/m2.k, lo que mejora enormemente la eficiencia de producción y ahorra costos.
Al mismo tiempo, dado que la mayoría de los intercambiadores de calor de carcasa y tubos son de estructura metálica, con la introducción de la nueva versión de GMP en mi país, los intercambiadores de calor fabricados en acero inoxidable 316L se convertirán en imprescindibles para la bebida. industrias alimentaria y farmacéutica.
El intercambiador de calor de placas de doble tubo también se llama intercambiador de calor tipo P;
En este tipo de intercambiador de calor, se agregan placas de tubos en ambos extremos de la carcasa y el tubo. Intercambiador de calor. Puede prevenir eficazmente la contaminación causada por fugas.
Hay pocas marcas nacionales en el mercado y los precios son caros, generalmente más de 654,38 millones de yuanes, mientras que las importaciones pueden alcanzar cientos de miles, lo que está en consonancia con la nueva versión de las regulaciones GMP. Aunque el precio es caro, determina su amplio mercado. Los intercambiadores de calor híbridos dependen del contacto directo entre fluidos fríos y calientes para transferir calor. Este método de transferencia de calor evita la resistencia térmica de la suciedad en la pared divisoria de transferencia de calor y sus lados. Mientras haya un buen contacto entre los fluidos, habrá una gran tasa de transferencia de calor. Por lo tanto, los intercambiadores de calor híbridos se pueden utilizar donde se permite que los fluidos se mezclen entre sí, como en el enfriamiento por depuración de gases, enfriamiento por agua circulante, calentamiento mixto de vapor y agua, condensación de vapor, etc. Se utiliza ampliamente en empresas químicas y metalúrgicas, ingeniería de energía eléctrica, ingeniería de aire acondicionado y muchos otros departamentos de producción.
Según los diferentes usos, los intercambiadores de calor híbridos se pueden dividir en los siguientes tipos diferentes:
(1) Torre de refrigeración (o torre de agua fría)
En En los equipos se utiliza ventilación natural o ventilación mecánica para enfriar el agua generada en la producción, y luego se recicla para mejorar los beneficios económicos del sistema. Por ejemplo, agua en circulación en centrales térmicas o nucleares, agua de refrigeración en la producción de amoníaco sintético, etc. , enfriado por la torre de enfriamiento de agua y luego reciclado. Este método ha sido ampliamente utilizado en ingeniería práctica.
(2) Depurador de gases (o depurador)
En la industria, este equipo se utiliza para depurar gases para muchos propósitos, como usar líquido para absorber ciertos componentes de la mezcla de gases. Quitar el polvo del gas limpio, humidificar o secar el gas, etc. Pero su uso más extendido es para enfriar gases, y el líquido utilizado para enfriar es principalmente agua. Una forma especial de la misma puede considerarse la cámara de nebulización, muy utilizada en proyectos de aire acondicionado. Las cámaras de pulverización no sólo enfrían el aire como un depurador de gases, sino que también lo calientan. Pero también tiene algunas deficiencias, como los altos requisitos de calidad del agua, el gran espacio y el alto consumo de energía de las bombas de agua. Por lo tanto, en los edificios en general, las salas de pulverización no se utilizan habitualmente o se utilizan únicamente como equipo de humidificación. ¡Pero todavía se usa ampliamente en fábricas textiles y de cigarrillos cuyo objetivo principal es regular la humedad!
(3) Intercambiador de calor de chorro
En este equipo, el fluido con mayor presión se expulsa desde la boquilla para formar una alta velocidad, y el fluido de baja presión se introduce en el cámara de mezcla y está en contacto directo con el chorro. El calor se transfiere y luego ingresa al tubo de difusión juntos. Después de alcanzar la misma presión y temperatura en la salida del tubo de difusión, se envía al usuario.
(4) Condensador mezclador
Este tipo de equipos suele utilizar el contacto directo entre agua y vapor para condensar el vapor. Un intercambiador de calor regenerativo es un dispositivo utilizado para el intercambio de calor regenerativo. El relleno sólido incorporado almacena calor. Las rejillas contra incendios generalmente se construyen con ladrillos refractarios (a veces con tiras onduladas de metal). El intercambio de calor se produce en dos etapas. En la primera etapa, los gases calientes pasan a través de la parrilla del fuego y transfieren el calor a la parrilla del fuego para su almacenamiento. En la segunda etapa, el gas frío pasa a través de la parrilla y recibe el calor almacenado en la parrilla para calentarse. Estas dos fases ocurren alternativamente. Normalmente se utilizan dos acumuladores de calor alternativamente, es decir, entra aire caliente en uno y aire frío en el otro. Se utiliza a menudo en la industria metalúrgica, como en el regenerador de hornos siderúrgicos de hogar abierto. También se utiliza en la industria química, como precalentadores de aire o cámaras de combustión de hornos de gas, y hornos de craqueo de regeneración en plantas petroleras artificiales.
Los intercambiadores de calor regenerativos se utilizan generalmente en situaciones donde los requisitos de mezcla media no son altos. El intercambiador de calor cerámico es un nuevo tipo de dispositivo tubular de recuperación de energía térmica de alta temperatura cuyo componente principal es el carburo de silicio. Puede ser ampliamente utilizado en metalurgia, maquinaria, materiales de construcción, industria química y otras industrias para recuperar directamente el calor residual de los gases de combustión a alta temperatura de 850-1400 ℃ de varios hornos industriales para obtener aire de combustión o gas de proceso a alta temperatura.
El material del elemento de intercambio de calor de este dispositivo es un nuevo tipo de cerámica de ingeniería de carburo de silicio, que tiene excelentes propiedades de resistencia a altas temperaturas y al choque térmico. El enfriamiento por aire desde 1000 ℃ hasta temperatura ambiente se puede repetir más de 50 veces sin grietas. La conductividad térmica es equivalente a la del acero inoxidable; tiene buena resistencia a la corrosión en medios oxidantes y ácidos. El problema de la compensación térmica se resolvió con éxito y el problema del sellado de gas se resolvió estructuralmente. El dispositivo tiene una alta eficiencia de transferencia de calor y un importante efecto de ahorro de energía. Cuando se utiliza para precalentar el aire de combustión o calentar el gas de proceso en ciertos procesos, puede ahorrar energía primaria y la tasa de ahorro de combustible puede alcanzar entre el 30% y el 55%. También puede fortalecer el proceso y aumentar significativamente la capacidad de producción.
El proceso de producción de los intercambiadores de calor cerámicos es básicamente el mismo que el de los muebles de horno. La conductividad térmica y la resistencia a la oxidación son las principales propiedades de aplicación del material. Su principio es colocar el intercambiador de calor cerámico cerca de la salida de humos con una temperatura más alta, sin mezclar aire frío y con protección contra altas temperaturas. Cuando la temperatura del horno es de 1250-1450 ℃, la temperatura de salida de humos debe ser de 1000-1300 ℃ y el calor residual recuperado por el intercambiador de calor cerámico puede alcanzar 450-750 ℃.
Los intercambiadores de calor cerámicos se han desarrollado bien bajo las limitaciones de los intercambiadores de calor metálicos porque resuelven los problemas de resistencia a la corrosión y resistencia a altas temperaturas. Sus principales ventajas son: buena conductividad térmica, alta resistencia a altas temperaturas, buena resistencia a la oxidación y resistencia al choque térmico. Tiene una larga vida útil, bajo mantenimiento, rendimiento confiable y estable y operación simple.