Schimbătoare de căldură tubulare – abordări ale unui concept clasic

533 vizualizari
Schimbătoare de căldură tubulare
Distribuie pe

Schimbul de căldură reprezintă un aspect important în cadrul proceselor tehnologice. Odata ce am reușit să-l controlăm de-a lungul timpului, eficiența industrială a crescut.

Variantele tubulare, ce au început sa fie folosite pe scară largă în instalațiile de prelucrare a petrolului spre sfârsitul secolului 19, au reprezentat arhitectura cea mai utilizată când vorbim de schimbătoare de căldură. Fasciculul tubular într-o manta formează un sistem simplu și robust ce realizează transferul termic între doua fluide, putând lucra cu o gamă largă de temperaturi și presiuni. 

În general pentru optimizarea schimbătoarelor de căldură căutăm o combinație între o suprafață de transfer termic cât mai mare și un transfer termic cât mai eficient. Pentru schimbătoarele cu plăci suprafața de transfer termic se poate mări pur și simplu adaugând mai multe plăci, acest lucru neinfluențând semnificativ dimensiunile echipamentului. La schimbătoarele tubulare este o cu totul altă poveste – dublarea numărului de țevi poate duce la creșteri semnificative în dimensiuni, iar dublarea lungimii țevilor în multe cazuri nu e practică. Prin urmare producătorii au început să regândească conceptul de shell& tube. Așa au apărut schimbătoarele tubulare cu fascicul în U sau cu mai multe treceri, au aparut modelele cu țevile înfășurate în spirală. Fiecare au avantaje și dezavantaje în funcție de aplicațiile în care sunt folosite și de fluidele vehiculate.

Schimbătoare de căldură tubulare              Schimbătoare de căldură tubulare

În 1988 Hexonic prezintă pieței interpretarea sa de schimbător de caldură tubular cu fascicul in spirală. Schimbătorul JAD a fost gandit inițial ca o soluție compactă, fiabilă și eficientă pentru aplicațiile cu abur, dovedindu-se de fiecare dată un excelent condensator în lucrul cu abur de joasă presiune. Ulterior și-a demonstrat versatilitatea în mult mai multe aplicații, industriale sau de HVAC. Fiind mult mai eficient decât un schimbător de căldură tubular clasic, JAD a putut sa inlocuiască în multe proiecte schimbătoarele cu plăci. A fost instalat sa încălzească piscine olimpice, a început sa fie folosit cu precădere în instalatiile CIP din industria alimentară sau chimică, iar proiectantii au început sa-l includă în sistemele pompă de căldura sol-apă pentru a elimina separarea circuitelor.
În cazurile în care schimbătorul lucrează cu fluide la temperaturi ridicate, fasciculul în spirală preia sarcina unui compensator de dilatare. Astfel echipamentul este mai avantajos din punct de vedere comercial și în acelasi timp mai fiabil în timp.
JAD a fost gândit să lucreze cu fluidul cald pe traseul de țevi. În aceste cazuri mulțumită conexiunilor în X condensatul de pe traseul cald va putea fi golit complet din schimbător, fără a fi nevoie de racorduri adiționale.
Beneficii:

    • Suprafață de transfer termic mai mare decât cea a unui schimbător tubular clasic la aceleași dimensiuni exterioare.
    • Posibilitatea de a fi prevazut cu tuburi corugate pentru o eficiență crescută a transferului termic. Corugațiile induc un puternic efect de autocurățare a tuburilor.
    • Dimensiuni compacte.
    • Construcție complet sudată pentru o fiabilitate mai mare.
    • Costuri de întreținere minime.

În 2003 este lansată prima generație de schimbătoare de căldură DNA, noua generație de schimbătoare tubulare Hexonic. JAD rămânea în continuare un condensator foarte performant pentru volume mici si medii de abur, DNA urmând să completeze gama pentru aplicațiile cu debite mai mari. 
Una dintre provocările principale în lucrul cu debite mari o reprezintă vitezele interne mari ale fluidului. Vitezele mari printr-un schimbator induc în general o uzură prematură a echipamentului, durată scurtă de viață și performanțe nesatisfăcătoare de-a lungul timpului. Prin urmare de data aceasta inginerii Hexonic au gândit schimbătorul să lucreze cu aburul pe traseul de manta pentru a coborî viteza fluidului la nivele acceptabile. Fasciculul tubular nu va mai fi unul în spirală, ci va avea o geometrie inedită brevetată, inspirată de arhitectura de helix a ADN-ului. 
Fasciculul tubular DNA prezintă mai multe avantaje, printre care:
    • Curgere turbulentă prin tuburi – forma de helix induce în interiorul tuburilor efectul de vârtej în timpul curgerii. Acest lucru duce la un transfer termic îmbunătățit între trasee, menținând în același timp pierderi de presiune scăzute. Tocmai de aceea arhitectura DNA este folosită cu succes în recuperatoarele industriale de căldură DNA ECO.
    • Autoportanță – fasciculul nu are nevoie de elemente de susținere. Tuburile au multiple puncte comune de contact ceea ce face fasciculul un sistem ce se autosusține fără ajutor exterior.
    • Lungimea dubla a tuburilor in comparatie cu un schimbator tubular clasic de dimensiuni similare. Acest lucru implică o suprafață de transfer termic mai mare decât cea a schimbatoarelor uzuale.
    • Flexibilitatea tuburilor si a fasciculului îi permit să compenseze cu ușurință dilatările termice survenite în timpul utilizării.
Multumită tuturor acestor caracteristici, gama DNA poate fi folosită în mult mai multe aplicații decât cele pentru care a fost gândită inițial. Geometria tuburilor ajută mult în lucrul cu fluide vâscoase, iar arhitectura per ansamblu aduce o eficiență ridicată în lucrul cu fluidele gazoase. 
Toate aceste iterații (inclusiv cele viitoare) atestă angajamentul Hexonic de a fi printre cei mai inovativi și flexibili producători de schimbătoare de căldură din piată. Promisiunea noastră către parteneri rămâne în continuare aceea de a proiecta cele mai eficiente soluții de transfer termic. Cu fiecare gamă de echipamente încercăm să punem în aplicare principiile noastre.

Schimbătoare de căldură tubulare              Schimbătoare de căldură tubulare        

 

ARTICOLE DIN ACEEAŞI CATEGORIE

ADAUGĂ COMENTARII

Plain text

  • No HTML tags allowed.
  • Lines and paragraphs break automatically.
  • Web page addresses and email addresses turn into links automatically.
Atentie! Nu introduceti date personale in comentarii.
CAPTCHA

Opinii

Licitatii

Valoarea estimata: 40.800 RON
Data publicarii:
Valoarea estimata: 35.000 RON
Data publicarii:
Valoarea estimata: 2.000 RON
Data publicarii:

Reea Agency

Video