site logo

תרשים סכמטי של מבנים מחליפי חום שונים

תרשים סכמטי של מבנים מחליפי חום שונים

מסווג לפי שיטת העברת חום: ניתן לחלק מחליפי חום למחליפי חום מחיצה, מחליפי חום לאחסון חום, מחליפי חום עקיפים המחוברים לנוזלים, מחליפי חום במגע ישיר ומחליפי חום מרובים;

מסווג לפי מטרה: הוא מחולק לתנור, מחמם מראש, מחמם -על, מאייד;

על פי המבנה, ניתן לחלק אותו ל: מחליף חום ראש צף, מחליף חום גיליון צינורות קבוע, מחליף חום יריעת צינור בצורת U, מחליף חום צלחות וכן הלאה.

1. מחליף חום ראש צף

1.png

יתרונות: מסלק מתח הפרשי טמפרטורות, יכול לעבוד תחת טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה, בדרך כלל הטמפרטורה פחותה או שווה ל -450 מעלות, הלחץ פחות או שווה ל- 6.4 MPa; ניתן לחלץ את צרור צינור מחליף החום לניקוי, וניתן להשתמש בו במקרים המועדים לקנה מידה או שהצינור מועד לקורוזיה.

חסרונות: המבנה מורכב, והראש הצף הקטן מועד לדליפה פנימית. צריכת חומרי המתכת היא גדולה, והעלות גבוהה בכ -20% מזו של מחליפי חום רגילים.

2. מחליף חום צינורי

2.png

יתרונות: מבנה פשוט וקומפקטי, עלות נמוכה;

חסרונות: לא ניתן לנקות את החלק החיצוני של הצינור מכנית, ויש הבדל טמפרטורות גדול בין דופן הצינור לדופן הקליפה;

3. מחליף חום בצינור U

3.png

יתרונות: ניתן להרחיב את צרור הצינור ולהתכווץ באופן חופשי, אין מתח תרמי בין הצינור לקליפה, מעבר הצינור הוא מעבר צינור כפול, התהליך ארוך, אפקט חילופי החום טוב ויכולת נשיאת הלחץ. הוא חזק; ניתן להוציא את צרור הצינורית מהקליפה, הנוחה לתחזוקה ולניקיון, ובעלת מבנה פשוט ועלות נמוכה;

חסרונות: ניקוי לא נוח בצינור, קשה להחליף את הצינורות באמצע צרור הצינור, חלוקת הצינורות לא מספיק קומפקטית, קל לקצר את נוזל צד הקליפה ולהשפיע על העברת החום בצד הקליפה, ועל הצינור יתכופף ודק, כך שחלק הצינור הישר זקוק לצינור עבה יותר, מה שמגביל אותו מחליף החום מתאים רק לאירועים שבהם הפרש הטמפרטורה בין הצינור לבין צד הקליפה גדול, או קל מאוד לבינוני בצד הקליפה. קנה המידה והמדיום בצד הצינור נקי, טמפרטורה גבוהה, לחץ גבוה וקורוזיביות חזקה;

4. מחליף חום סליל טבילה

4.png

כאשר צינור הנחש הוא אלמנט העברת החום, על פי שיטות הקירור השונות של הנוזל מחוץ לצינור, מחליף החום הנחש מחולק לסוג טבילה וסוג ריסוס.

יתרונות: מבנה פשוט, ייצור נוח, התקנה, ניקוי, בדיקה ותחזוקה, נוח להגנה מפני קורוזיה, נושאת לחץ גבוה, עלות נמוכה, מתאימה במיוחד לקירור ועיבוי נוזלים בלחץ גבוה.

חסרונות: הציוד מגושם, המתכלים גדולים והעברת החום של היחידה דורשת יותר מתכת;

5. מחליף חום מסוג מעטפת

5.png

יתרונות: שטח חילופי חום גדול ויעילות העברת חום גבוהה;

חסרונות: תחזוקה בעייתית, ניקוי ופירוק, וקל לגרום לדליפה בחיבור הניתק;

6. מחליף חום ספירלי צלחת

6.png

יתרונות: יעילות העברת חום טובה, פעולה יציבה, ניתן להשתמש במספר יחידות, יעילות העברת חום גבוהה, אמינות פעולה חזקה, התנגדות נמוכה וכו ‘;

חסרונות: דרישות גבוהות לאיכות הריתוך, תחזוקה קשה, משקל כבד, קשיחות ירודה והובלה והתקנה קשים;

7. מחליף חום עם טבעת פיצוי

7.png

כאשר הנוזל מחליף חום בטמפרטורה גבוהה, המתח התרמי בצד הצינור והקליפה גדול יחסית, וטבעת החיזוק (או מפרק ההרחבה) יכולה לחסל את המתח התרמי. דרגת ההתרחבות התרמית השונה של הצינור, היא מתאימה לאירוע שבו הפרש הטמפרטורה בין שני הנוזלים אינו עולה על 70 ℃ והלחץ של הנוזל הצדדי של הקליפה אינו עולה על 600kPa.

8. מחליף חום צינור חום

8.png

מאפיינים: יעילות העברת חום גבוהה, מבנה קומפקטי, אובדן עמידות קטן של נוזל חילופי חום, שינוי צורה גמיש, עמידות בפני קורוזיה ויכולת הסתגלות סביבה חזקה.

9. מחליף חום מעוטר

9.png

יתרונות: מבנה פשוט, ייצור ותחבורה נוחים;

חסרונות: אזור העברת החום מוגבל, ומקדם העברת החום אינו גבוה. ניתן להוסיף מערבב או סליל כדי להגדיל את מקדם העברת החום;

10. מחליף חום צלחת-סנפיר

10.png

יתרונות: מבנה קומפקטי וקל משקל, מקדם העברת חום גבוה, תחולה חזקה;

חסרונות: דרישות ייצור גבוהות, תהליך מסובך, קל לחסימה, לא עמיד בפני קורוזיה, קשה לבדוק ולתקן, ולכן הוא מתאים לניקוי נוזלים בלבד;

תרשים סכמטי של מבנים מחליפי חום שונים

מסווג לפי שיטת העברת חום: ניתן לחלק מחליפי חום למחליפי חום מחיצה, מחליפי חום לאחסון חום, מחליפי חום עקיפים המחוברים לנוזלים, מחליפי חום במגע ישיר ומחליפי חום מרובים;

מסווג לפי מטרה: הוא מחולק לתנור, מחמם מראש, מחמם -על, מאייד;

על פי המבנה, ניתן לחלק אותו ל: מחליף חום ראש צף, מחליף חום גיליון צינורות קבוע, מחליף חום יריעת צינור בצורת U, מחליף חום צלחות וכן הלאה.

1. מחליף חום ראש צף

1.png

יתרונות: מסלק מתח הפרשי טמפרטורות, יכול לעבוד תחת טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה, בדרך כלל הטמפרטורה פחותה או שווה ל -450 מעלות, הלחץ פחות או שווה ל- 6.4 MPa; ניתן לחלץ את צרור צינור מחליף החום לניקוי, וניתן להשתמש בו במקרים המועדים לקנה מידה או שהצינור מועד לקורוזיה.

חסרונות: המבנה מורכב, והראש הצף הקטן מועד לדליפה פנימית. צריכת חומרי המתכת היא גדולה, והעלות גבוהה בכ -20% מזו של מחליפי חום רגילים.

2. מחליף חום צינורי

2.png

יתרונות: מבנה פשוט וקומפקטי, עלות נמוכה;

חסרונות: לא ניתן לנקות את החלק החיצוני של הצינור מכנית, ויש הבדל טמפרטורות גדול בין דופן הצינור לדופן הקליפה;

3. מחליף חום בצינור U

3.png

יתרונות: ניתן להרחיב את צרור הצינור ולהתכווץ באופן חופשי, אין מתח תרמי בין הצינור לקליפה, מעבר הצינור הוא מעבר צינור כפול, התהליך ארוך, אפקט חילופי החום טוב ויכולת נשיאת הלחץ. הוא חזק; ניתן להוציא את צרור הצינורית מהקליפה, הנוחה לתחזוקה ולניקיון, ובעלת מבנה פשוט ועלות נמוכה;

חסרונות: ניקוי לא נוח בצינור, קשה להחליף את הצינורות באמצע צרור הצינור, חלוקת הצינורות לא מספיק קומפקטית, קל לקצר את נוזל צד הקליפה ולהשפיע על העברת החום בצד הקליפה, ועל הצינור יתכופף ודק, כך שחלק הצינור הישר זקוק לצינור עבה יותר, מה שמגביל אותו מחליף החום מתאים רק לאירועים שבהם הפרש הטמפרטורה בין הצינור לבין צד הקליפה גדול, או קל מאוד לבינוני בצד הקליפה. קנה המידה והמדיום בצד הצינור נקי, טמפרטורה גבוהה, לחץ גבוה וקורוזיביות חזקה;

4. מחליף חום סליל טבילה

4.png

כאשר צינור הנחש הוא אלמנט העברת החום, על פי שיטות הקירור השונות של הנוזל מחוץ לצינור, מחליף החום הנחש מחולק לסוג טבילה וסוג ריסוס.

יתרונות: מבנה פשוט, ייצור נוח, התקנה, ניקוי, בדיקה ותחזוקה, נוח להגנה מפני קורוזיה, נושאת לחץ גבוה, עלות נמוכה, מתאימה במיוחד לקירור ועיבוי נוזלים בלחץ גבוה.

חסרונות: הציוד מגושם, המתכלים גדולים והעברת החום של היחידה דורשת יותר מתכת;

5. מחליף חום מסוג מעטפת

5.png

יתרונות: שטח חילופי חום גדול ויעילות העברת חום גבוהה;

חסרונות: תחזוקה בעייתית, ניקוי ופירוק, וקל לגרום לדליפה בחיבור הניתק;

6. מחליף חום ספירלי צלחת

6.png

יתרונות: יעילות העברת חום טובה, פעולה יציבה, ניתן להשתמש במספר יחידות, יעילות העברת חום גבוהה, אמינות פעולה חזקה, התנגדות נמוכה וכו ‘;

חסרונות: דרישות גבוהות לאיכות הריתוך, תחזוקה קשה, משקל כבד, קשיחות ירודה והובלה והתקנה קשים;

7. מחליף חום עם טבעת פיצוי

7.png

כאשר הנוזל מחליף חום בטמפרטורה גבוהה, המתח התרמי בצד הצינור והקליפה גדול יחסית, וטבעת החיזוק (או מפרק ההרחבה) יכולה לחסל את המתח התרמי. דרגת ההתרחבות התרמית השונה של הצינור, היא מתאימה לאירוע שבו הפרש הטמפרטורה בין שני הנוזלים אינו עולה על 70 ℃ והלחץ של הנוזל הצדדי של הקליפה אינו עולה על 600kPa.

8. מחליף חום צינור חום

8.png

מאפיינים: יעילות העברת חום גבוהה, מבנה קומפקטי, אובדן עמידות קטן של נוזל חילופי חום, שינוי צורה גמיש, עמידות בפני קורוזיה ויכולת הסתגלות סביבה חזקה.

9. מחליף חום מעוטר

9.png

יתרונות: מבנה פשוט, ייצור ותחבורה נוחים;

חסרונות: אזור העברת החום מוגבל, ומקדם העברת החום אינו גבוה. ניתן להוסיף מערבב או סליל כדי להגדיל את מקדם העברת החום;

10. מחליף חום צלחת-סנפיר

10.png

יתרונות: מבנה קומפקטי וקל משקל, מקדם העברת חום גבוה, תחולה חזקה;

חסרונות: דרישות ייצור גבוהות, תהליך מסובך, קל לחסימה, לא עמיד בפני קורוזיה, קשה לבדוק ולתקן, ולכן הוא מתאים לניקוי נוזלים בלבד;