Kaj je volumetrični izmenjevalnik toplote
Volumetrični izmenjevalnik toplote, opisan tudi kot izmenjevalnik toplote s pozitivnim izpodrivom ali shranjevalni toplotni izmenjevalnik, je tlačna posoda, ki vsebuje telo vode ali procesno tekočino, medtem ko snop cevi v njej prenaša grelni ali hladilni medij. Toplota prehaja skozi steno cevi v shranjeno prostornino, tako da enota združuje prenos toplote z rezervo tople vode, ki lahko zadovolji nenadno povpraševanje.
Cevni snop je delovni del opreme. Njegov material določa, kako hitro se toplota premika, kako dolgo zdrži enota in kakšno kemično sestavo vode lahko prenese, in v veliki večini modelov so te cevi izdelane iz bakra.
Zakaj je baker privzeti material cevi
Baker združuje tri lastnosti, ki jih je težko ujemati z enako ceno. Ima zelo visoko toplotno prevodnost, zato skromna površina cevi prenaša velik toplotni tok, izmenjevalec pa ostane kompakten. Odporen je proti koroziji v nevtralni in blago agresivni vodi in tvori zaščitno površinsko folijo, namesto da nenadoma odpove. Poleg tega je duktilen in enostaven za obdelavo, tako da je mogoče cevi upogniti na zahtevani radij, razširiti v cevno ploščo in spojiti s spajkanjem ali varjenjem brez razpok.
Čisti baker se tudi upira kopičenju-biološkega umazanije bolje kot številni alternativni materiali, zaradi česar je površina za prenos toplote čista in dolgo časa ohranja učinkovitost.
Materiali bakrenih cevi, uporabljeni v teh enotah
| Ocena | Opis | Kje je izbrano |
|---|---|---|
| C12200 | Fosfor-deoksidiran baker, visok ostanek fosforja | Cev za splošno uporabo za vodo, paro in procesno ogrevanje |
| C12000 | Fosfor-deoksidiran baker, nizek ostanek fosforja | Zahtevana je višja prevodnost ali kjer je cev spojena v reducirajoči atmosferi |
| C11000 | Elektrolitski žilav smolni baker | Uporablja se tam, kjer je zaželena največja prevodnost in ni vključena toplotna obdelava z vodikom |
| C70600 in C71500 | Bakr-nikljeve zlitine z 10 % in 30 % niklja | Obremenitve s kloridi, somornico ali morsko vodo in višje hitrosti pretoka |
Brezšivna cev je običajna oblika izdelka, naročena v skladu z ASTM B111 za storitve kondenzatorja in izmenjevalnika toplote ali v skladu z GB/T 1527 za vlečene cevi iz bakra in bakrovih zlitin ter EN 12449 za brezšivne okrogle bakrene cevi za splošne namene. Debelina stene, toleranca premera, temperatura, velikost zrn in čistoča so del specifikacije, ker so cevi razširjene v cevno ploščo in se morajo predvidljivo deformirati brez pokanja.
Kako so razporejene cevi
Večina volumetričnih izmenjevalnikov uporablja U-cevni snop ali raven cevni snop s fiksnimi ali lebdečimi cevnimi ploščami. Pri zasnovi U-cevi je vsaka cev upognjena na dolg polmer in oba konca sta pritrjena v isti cevni plošči, kar omogoča prosto toplotno raztezanje. Pri ravni cevi potekajo cevi skozi dve cevni plošči, pri lebdeči postavitvi pa se lahko ena plošča premika skupaj z razširljivo lupino.
Pregrade usmerjajo stranski tok lupine čez snop, s čimer povečajo hitrost in izboljšajo prenos toplote, vendar tudi povečajo tveganje erozije in vibracij. Razmik med cevmi, pregradni rez in število prehodov so nastavljeni v fazi načrtovanja, vsaka sprememba geometrije snopa pa spremeni tako toplotno zmogljivost kot mehanske obremenitve cevi.
Izbirna pravila, ki določajo življenjsko dobo
Kemija vode:baker je pravi odgovor v nevtralnih do rahlo alkalnih virih; visoka vsebnost kloridov, amoniaka ali sulfidov zahteva stopnjo bakra-niklja.
Hitrost pretoka:prenizko in nastajajo usedline, previsoko in cev erodira. Omejitve hitrosti je treba določiti glede na material cevi in stanje vode.
Material cevne plošče:cev in cevna plošča morata biti galvansko združljiva; neustrezen par koncentrira korozijo na valjanem spoju.
Debelina stene:nastavljen s projektnim tlakom z upoštevanjem korozije in tanjšanja, do katerega pride med raztezanjem.
Temperatura:višje temperature pospešijo korozijo in nastajanje vodnega kamna ter zmanjšajo dovoljeno obremenitev stene cevi.
Zahteva glede čistoče:sistemi z zaprto zanko imajo koristi od čiste, razmaščene izvrtine, ki ne bo sprostila ostankov v vezje.
Izdelava, namestitev in vzdrževanje
Konci cevi se običajno razširijo v cevno ploščo z nadzorovanim kotalnim navorom, včasih pa sledi lahek tesnilni zvar, kjer to zahteva naloga. Pre-valjanje stanjša steno in delo utrdi spoj; pod-kotaljenje pušča pot za puščanje. Trdo spajkanje in varjenje cevi na priključke je treba izvajati s kombinacijami polnila in talila, ki so združljive s kakovostjo, in z nadzorom vnosa toplote, da preprečite mehčanje cevi.
Ko je v uporabi, sta dva sovražnika bakrenega svežnja usedline in odnašanje kemije vode. Vodni kamen ali blato na strani vode izolira cev in dvigne temperaturo kovine, kar posledično pospeši korozijo pod oblogo. Redna priprava vode, občasno čiščenje in preverjanje-kakovosti dopolnilne vode naredijo več za življenjsko dobo cevi kot katera koli menjava materiala.
Inšpekcijske točke in pogoste pasti
Pred namestitvijo preverite kakovost cevi, temperaturo in debelino stene glede na projektno dokumentacijo.
Preskušanje z vrtinčnim-tokom nameščenega svežnja vzpostavi osnovo za kasnejše spremljanje stanja.
Preizkusite tlačno stran cevi na določeno vrednost in zabeležite rezultat.
Ob vsaki zaustavitvi preverite, ali so cevi zamašene, poškodovani valjani spoji in poškodbe zaradi tresljajev na položajih pregrad.
Najdražja napaka pri tej opremi je ujemanje dobre bakrene cevi z napačno kemijo vode. Kondenzat amonijaka, hladilna voda z visoko vsebnostjo klorida ali dovod sulfidnih ležajev bodo hitro uničili snop čistega bakra in nobeno vzdrževanje ne bo odpravilo napada, ko se začne. Pregled analize vode, preden se popravi material v svežnju, je posamezna odločitev največje vrednosti v projektu.
pogosta vprašanja
V: Iz katerega materiala so bakrene cevi v volumetričnem izmenjevalniku toplote?
Običajno so brezšivne cevi iz čistega bakra razreda C12200 ali C12000, ki so izbrane glede na toplotno prevodnost, odpornost proti koroziji in sposobnost oblikovanja.
V: Zakaj je za te cevi baker prednost pred jeklom?
Baker prevaja toploto nekajkrat bolje kot jeklo, odporen je proti koroziji v nevtralni vodi brez premaza in ga je mogoče lažje razširiti in upogniti.
V: Kdaj je treba namesto tega uporabiti bakreno-nikljevo cev?
Kadar voda vsebuje precej klorida, amoniaka ali sulfida ali ko so hitrosti pretoka dovolj visoke, da povzročijo napad udarca na čisti baker.
V: Kateri standard zajema te cevi?
Brezšivne cevi kondenzatorja in izmenjevalnika toplote se običajno naročajo po ASTM B111, vlečene bakrene cevi po GB/T 1527 in brezšivne bakrene cevi za splošno uporabo po EN 12449.
V: Kako dolgo traja snop bakrenih cevi?
Življenjska doba je odvisna predvsem od kemije vode, hitrosti in prakse vzdrževanja in ne samo od materiala. S pravilno izbiro lahko zagotovite desetletja uporabe; napačna kemija lahko porabi isti sveženj v nekaj letih.
V: Ali je mogoče bakrene cevi popraviti po puščanju?
Cevi, ki puščajo, se običajno zamašijo na obeh koncih, pri čemer se vodi evidenca, da se lahko oceni zmanjšanje površine prenosa toplote. Ponovna namestitev cevi se upošteva, kadar število čepov vpliva na zmogljivost.
