Gesi ya bomba la viwandani mara nyingi hubeba kiasi kikubwa cha joto linaloweza kurejeshwa, haswa katika tanuu, boilers, tanuu, mifumo ya kukausha, michakato ya kemikali, na shughuli za mafuta na gesi. Saizi inayofaa gesi hadi gesi kibadilishaji joto cha platular kinaweza kuhamisha joto hili la taka kutoka kwa gesi ya kutolea nje moto hadi mkondo wa gesi baridi zaidi bila kuchanganya vyombo hivyo viwili. Upimaji sahihi sio tu juu ya kuhesabu eneo la uhamishaji joto; inahitaji pia kuangalia muundo wa gesi ya moshi, kiwango cha mtiririko, ulikaji wa sehemu ya umande, mwelekeo wa kufanya uchafu, kushuka kwa shinikizo, nguvu ya nyenzo, upanuzi wa joto, na vikwazo vya usakinishaji.
● A kibadilisha joto cha gesi hadi cha gesi ya platula lazima kiwe na ukubwa kutoka kiwango halisi cha mtiririko, halijoto, kushuka kwa shinikizo, muundo wa gesi na lengo la kurejesha joto.
● Ushuru wa joto, LMTD, mgawo wa jumla wa uhamishaji joto, na eneo linalohitajika la kuhamisha joto ndizo thamani kuu za kupima.
● Uchafuzi wa gesi ya moshi, uwekaji wa majivu, ulikaji wa sehemu ya umande, na mkazo wa halijoto ya juu lazima zijumuishwe katika hatua ya kubuni.
● Miundo ya kukabiliana na iliyoboreshwa ya pasi nyingi inaweza kuboresha ufanisi wa uokoaji wa joto katika kifaa cha kompakt.
● Kifaa kilichogeuzwa kukufaa gesi hadi kibadilishaji joto cha platula cha gesi mara nyingi kinahitajika kwa halijoto ya juu, babuzi, vumbi, au hali ya gesi ya flue kiasi kikubwa.
A gesi hadi gesi mchanganyiko wa joto wa platular hujengwa kwa sahani za chuma zilizo svetsade zinazounda njia nyembamba za gesi za mstatili. Gesi ya moto na gesi baridi hutiririka kupitia njia tofauti, na joto hupitia ukuta wa sahani kutoka mkondo wa joto zaidi hadi mkondo baridi zaidi. Mikondo miwili ya gesi hubakia pekee, ambayo ni muhimu wakati gesi ya kutolea nje ina vumbi, harufu, vipengele vya babuzi, au bidhaa za mwako.
Kibadilishaji joto cha gesi hadi gesi ya platula kwa kawaida hutoa muundo uliobana zaidi kuliko vibadilisha joto vya kawaida vya ganda-na-tube. Njia zake za mtiririko wa aina ya sahani hutoa eneo la juu la uso ndani ya kiasi kidogo cha vifaa, ambayo inaboresha wiani wa kurejesha joto. Ujenzi wa svetsade pia unasaidia maombi ambapo udhibiti wa uvujaji na uadilifu wa muundo ni muhimu.
Kibadilishaji joto cha gesi hadi gesi kinafaa kwa urejeshaji joto wa gesi ya moshi kwa sababu moshi wa viwandani mara nyingi huwa na mtiririko wa juu na joto la wastani hadi la juu. Mpangilio wa sahani unaweza kubinafsishwa kuwa njia tofauti za mtiririko ili kuendana na ductwork ya tovuti, kasi ya gesi na vikomo vya kushuka kwa shinikizo. Unyumbulifu huu huruhusu kibadilishaji kubadilishwa kwa moshi wa boiler, moshi wa tanuru, moshi wa kukaushia, kemikali isiyo na gesi, na mikondo ya mchakato wa mafuta au gesi.
Ingizo la kwanza la ukubwa wa kichanganua joto cha gesi hadi platula ni kiwango halisi au cha kawaida cha mtiririko wa gesi ya mkondo. Kiwango cha mtiririko huamua uwezo wa joto unaopatikana na huathiri sana ukubwa wa chaneli, kasi ya gesi, kushuka kwa shinikizo na jumla ya eneo la uhamishaji joto. Kwa mifumo ya viwanda, mtiririko unapaswa kuthibitishwa chini ya hali ya kawaida, ya chini, na ya juu ya uendeshaji badala ya tu katika hatua moja ya kubuni.
Data ya halijoto inafafanua lengo la kurejesha joto la gesi hadi kibadilishaji joto cha platula ya gesi . Joto la kuingiza gesi moto na joto linaonyesha ni kiasi gani cha joto kinaweza kuondolewa, ilhali sehemu ya gesi baridi ya kuingiza na halijoto zinaonyesha ni kiasi gani cha joto kinachoweza kupatikana. Joto linalolengwa lazima liwe la kweli, kwa sababu upoaji kupita kiasi unaweza kusababisha ulikaji au kutu wa kiwango cha umande wa asidi.
Utungaji wa gesi ni muhimu wakati wa kupima gesi kwa kibadilisha joto cha platular kwa huduma ya gesi ya flue. Oksidi za sulfuri, oksidi za nitrojeni, kloridi, floridi, unyevu, na mivuke ya tindikali huathiri hatari ya kutu na uteuzi wa nyenzo. Kiwango cha umande lazima kitathminiwe kwa uangalifu kwa sababu joto la chini la ukuta linaweza kusababisha condensate yenye fujo kuunda kwenye uso wa uhamishaji joto.
Kushuka kwa shinikizo ni mpaka muhimu wa muundo wa kila gesi hadi kibadilisha joto cha platular . Sehemu kubwa ya uhamishaji joto inaweza kuongeza urejeshaji wa joto, lakini njia nyembamba na kasi ya juu ya gesi zinaweza kuongeza matumizi ya nguvu ya shabiki. Muundo wa mwisho lazima ulinganishe ufanisi wa kurejesha joto na upinzani unaokubalika wa uendeshaji.
Data ya Ukubwa |
Jukumu la Uhandisi |
Kiwango cha mtiririko wa gesi ya moto |
Huamua joto linalopatikana na kiasi cha kituo |
Kiwango cha mtiririko wa gesi baridi |
Inafafanua uwezo wa kupokanzwa na joto la nje |
Joto la kuingiza gesi |
Huanzisha nguvu ya kuendesha gari ya joto |
Viwango vya joto vinavyolengwa |
Inafafanua utendaji wa kurejesha joto |
Utungaji wa gesi |
Huongoza kutu na maamuzi ya nyenzo |
Maudhui ya vumbi au majivu |
Huathiri posho ya makosa na muundo wa chaneli |
Kikomo cha kushuka kwa shinikizo |
Hudhibiti kasi ya mtiririko na mahitaji ya nishati ya feni |
Ushuru wa joto wa gesi kwa kibadilisha joto cha platula ya gesi unaweza kukadiriwa kwa mlinganyo Q = m × Cp × ΔT. Katika equation hii, Q ni mzigo wa joto, m ni kiwango cha mtiririko wa wingi, Cp ni uwezo maalum wa joto, na ΔT ni mabadiliko ya joto ya gesi. Kwa kuwa mtiririko wa gesi ya viwandani mara nyingi hutolewa katika Nm³/h, ubadilishaji hadi mtiririko wa wingi unahitajika kabla ya hesabu ya mwisho.
Tofauti inayofaa ya halijoto hudhibiti nguvu ya uhamishaji wa joto ndani ya gesi hadi kibadilisha joto cha platular . Wahandisi mara nyingi hutumia tofauti ya joto ya logi, au LMTD, kwa sababu halijoto ya gesi hubadilika mfululizo kupitia kibadilishaji. Mtiririko wa kukabili au ulioboreshwa wa pasi nyingi unaweza kudumisha tofauti kubwa ya wastani ya joto kuliko mtiririko rahisi sambamba.
Mgawo wa jumla wa uhamishaji joto wa gesi hadi kibadilisha joto cha platula hutegemea kasi ya gesi, unene wa sahani, upitishaji wa nyenzo, hali ya uso, posho ya uchafuzi na mpangilio wa mtiririko. Katika hali nyingi za viwanda kutoka gesi hadi gesi, mgawo wa vitendo unaweza kuwa kati ya 30–40 W/(m²·℃), kulingana na mazingira ya uendeshaji. Gesi chafu, yenye vumbi au yenye kasi ya chini kwa kawaida huhitaji mgawo wa kihafidhina ili kuepuka kupunguza ukubwa.
Eneo la uhamishaji joto wa gesi hadi kibadilishaji joto cha platular kinaweza kukadiriwa kupitia A = Q / U × LMTD wakati vitengo vimepangwa vizuri. Ushuru mkubwa wa joto, mgawo wa chini wa uhamishaji wa joto, au tofauti ndogo ya joto itaongeza eneo linalohitajika. Uteuzi wa mwisho wa eneo unapaswa kujumuisha ukingo wa uchafuzi, vikwazo vya utengenezaji, usambazaji wa mtiririko, na utofauti wa uendeshaji wa siku zijazo.
Kipengee cha Kuhesabu |
Mfumo au Msingi wa Kawaida |
Wajibu wa joto |
Q = m × Cp × ΔT |
Nguvu ya kuendesha joto |
Mbinu ya LMTD |
Eneo la uhamisho wa joto |
A = Q / U × LMTD |
Posho ya makosa |
Kulingana na vumbi, majivu, lami au maudhui yanayoweza kufupishwa |
Kushuka kwa shinikizo |
Imeangaliwa kupitia jiometri ya chaneli na kasi ya gesi |
Uchaguzi wa nyenzo |
Kulingana na hali ya joto, kutu, na kiwango cha umande |
Kibadilisha joto cha gesi hadi gesi kinachotumika katika huduma ya gesi ya mkondo lazima izingatie majivu, vumbi, masizi na chembe zinazonata. Uchafuzi huunda upinzani wa joto kwenye uso wa sahani na hupunguza utendaji halisi wa uhamishaji wa joto kwa wakati. Ikiwa nafasi ya chaneli au kasi ya gesi haifai, uvujaji unaweza pia kuongeza kushuka kwa shinikizo na kusababisha utendakazi usio thabiti.
Kutu ya sehemu ya umande ni mojawapo ya hatari kubwa zaidi kwa gesi hadi kwa kibadilisha joto cha platular kinachoshughulikia moshi wa viwandani. Joto la ukuta wa chuma linaposhuka chini ya kiwango cha umande wa asidi, condensate ya tindikali inaweza kuunda na kushambulia uso wa uhamishaji joto. Halijoto ya pato, nyenzo za sahani, na njia ya mtiririko lazima ichaguliwe ili kuweka kibadilishaji umeme ndani ya ukingo salama wa kutu.
Gesi ya moshi yenye halijoto ya juu huunda upanuzi wa mafuta ndani ya gesi hadi kibadilisha joto cha platular . Ikiwa muundo ni mgumu sana, mizunguko ya kupokanzwa na kupoeza mara kwa mara inaweza kuunda uchovu, mabadiliko, au mkazo wa weld. Ubunifu wa muundo wa elastic na posho sahihi ya upanuzi ni muhimu kwa operesheni thabiti ya muda mrefu.
Kibadilishaji joto cha gesi hadi gesi ya platula lazima kitenganishe vijito vya gesi ya joto na baridi wakati wa operesheni inayoendelea. Uvujaji unaweza kupunguza ubora wa urejeshaji joto, kuchafua upande wa gesi safi, au kuleta matatizo ya usalama katika hali maalum za mchakato. Kwa hivyo, kulehemu kamili, kupima shinikizo, na muundo sahihi wa muundo ni muhimu kwa utendaji wa kuaminika wa kuziba.
Gesi ya kutiririka kinyume na kibadilisha joto cha platula ya gesi hutuma gesi moto na gesi baridi katika pande tofauti. Mpangilio huu kwa kawaida hutoa tofauti ya juu ya wastani ya joto na ufanisi bora wa kurejesha joto. Mara nyingi hupendelewa wakati mchakato unahitaji urejeshaji wa juu zaidi wa nishati ndani ya alama ndogo.
Gesi inayotiririka hadi kibadilisha joto cha platula ya gesi huruhusu vijito viwili vya gesi kusogea kwa kila kimoja kwa pembeni. Mpangilio huu unaweza kurahisisha muunganisho wa bomba na kutoshea tovuti zilizo na nafasi ndogo ya usakinishaji. Inaweza kuchaguliwa wakati unyumbufu wa mpangilio ni muhimu zaidi kuliko kufikia mbinu ya juu zaidi ya halijoto.
Gesi ya kupitisha nyingi hadi kibadilisha joto cha platula ya gesi inaweza kutumia aina ya U, aina ya W, aina ya S, aina ya I, aina ya L, au miundo mingine iliyogeuzwa kukufaa. Muundo wa pasi nyingi unaweza kuboresha usambazaji wa gesi, kuongeza muda mwafaka wa makazi, na kuendana na maelekezo yaliyopo ya mifereji. Muundo bora hutegemea ushuru wa joto, kushuka kwa shinikizo, saizi ya kifaa, ufikiaji wa matengenezo na hali ya usakinishaji wa uwanja.
Muundo wa Mtiririko |
Hali ya Kawaida ya Matumizi |
Kuzingatia Kubuni |
Counterflow |
Mahitaji ya juu ya kurejesha joto |
Ufanisi wa juu wa joto |
Crossflow |
Mpangilio wa duct ya kompakt |
Mpangilio wa uunganisho unaobadilika |
Aina ya U |
Inahitajika kubadilisha mwelekeo |
Inafaa kwa tovuti zilizozuiliwa |
W-aina |
Njia ndefu ya gesi inahitajika |
Matumizi ya eneo la juu |
Aina ya S |
Mpangilio maalum wa ufungaji |
Mtiririko wa usawa na mshikamano |
I-aina |
Mtiririko wa moja kwa moja |
Ugumu wa chini wa muundo |
Kuweka ukubwa wa gesi hadi kibadilishaji joto cha platular kutoka kwa kiwango cha mtiririko na halijoto ni hatari. Utungaji wa gesi huathiri kutu, uchafuzi, kiwango cha umande, utangamano wa nyenzo na maisha ya huduma. Bila data ya utungaji, kibadilishaji fedha kinaweza kufikia ushuru uliokokotwa wa joto lakini kushindwa mapema katika utendakazi halisi.
Gesi iliyozidi ukubwa wa kibadilishaji joto cha platular sio suluhisho bora kila wakati. Eneo la uso kupita kiasi linaweza kuongeza gharama ya vifaa, ugumu wa usakinishaji, na uzito wa muundo. Kasi ya chini ya gesi inaweza pia kuhimiza makazi ya vumbi, ambayo hupunguza ufanisi wa joto polepole.
Kupunguza joto la gesi ya mkondo kwa fujo kunaweza kuharibu gesi kwenye kibadilisha joto cha platula ya gesi . Joto la chini la pato linaweza kupunguza joto la ukuta wa chuma chini ya kiwango cha umande na kuunda msongamano wa tindikali. Muundo salama mara nyingi huweka halijoto ya kutolea nje hewa juu ya kizingiti cha kutu badala ya kutafuta uokoaji wa juu zaidi wa kinadharia.
Hali changamano za gesi ya moshi mara nyingi huhitaji gesi iliyogeuzwa kukufaa kwa kibadilisha joto cha platular . Halijoto ya juu, gesi babuzi, upakiaji wa vumbi la juu, na mtiririko mkubwa wa sauti haziwezi kushughulikiwa na muundo wa kawaida kila wakati. Saizi maalum huruhusu eneo la uhamishaji joto, nafasi ya chaneli, nyenzo, muundo na kushuka kwa shinikizo kulinganishwa na mchakato halisi.
Gesi iliyogeuzwa kukufaa kwa kibadilisha joto cha platula inapendekezwa wakati halijoto ya gesi ya moshi ni ya juu sana. Huduma ya halijoto ya juu inahitaji nguvu inayofaa ya nyenzo, muundo wa upanuzi wa mafuta, insulation na ubora wa weld. Kiwango cha halijoto ya uendeshaji lazima kitathminiwe pamoja na muundo wa gesi kwa sababu hatari ya kutu inaweza kuongezeka kwa viwango vya juu vya joto.
Utumizi wa gesi ya flue ya ujazo mkubwa mara nyingi huhitaji gesi iliyogeuzwa kukufaa kwa kibadilisha joto cha platular badala ya kitengo kidogo cha kawaida. Mtiririko mkubwa unahitaji usambazaji wa chaneli kwa uangalifu ili kuzuia kasi isiyo sawa, joto la ndani, na kushuka kwa shinikizo la juu. Miundo ya msimu au iliyopanuliwa inaweza kutumika wakati mtiririko wa gesi ya flue unafikia kiasi cha viwanda.
Mchakato wa babuzi au vumbi unahitaji gesi hadi kibadilisha joto cha platula na nyenzo zinazofaa na muundo wa mkondo wa mkondo. Gesi iliyojaa vumbi inahitaji nafasi ya kutosha ya chaneli, kasi inayodhibitiwa na kuzingatiwa kwa matengenezo. Gesi babuzi inahitaji tathmini ya kiwango cha umande na uteuzi wa nyenzo kulingana na kemia halisi ya gesi.
Kabla ya kuchagua kibadilishaji cha joto cha gesi hadi gesi , vigezo kamili vya mchakato vinapaswa kutayarishwa. Hizi ni pamoja na mtiririko wa gesi moto, mtiririko wa gesi baridi, halijoto ya kuingiza, viwango vya joto vinavyolengwa, shinikizo la uendeshaji na vikomo vya kushuka kwa shinikizo. Data ya mchakato unaokosekana mara nyingi husababisha masahihisho ya mara kwa mara na saizi ya vifaa visivyo sahihi.
Data ya ubora wa gesi ni muhimu kama vile data ya mafuta kwa gesi hadi kibadilisha joto cha platular . Unyevu, salfa, klorini, mkusanyiko wa vumbi, sifa za majivu, na misombo ya babuzi huathiri uchaguzi wa nyenzo na mpangilio wa muundo. Ikiwa kuna vitu vinavyoweza kufupishwa au kunata, muundo unapaswa kujumuisha mambo ya ziada ya uchafuzi na kusafisha.
Kibadilishaji joto cha gesi hadi gesi ya platular lazima kilingane na tovuti halisi ya usakinishaji, sio tu hesabu ya joto. Mwelekeo wa bomba, umbo la flange, nafasi ya matengenezo, usaidizi wa vifaa, hali ya kuinua, na mahitaji ya insulation yote huathiri muundo wa mwisho. Miingiliano ya pande zote au mraba inaweza kuchaguliwa kulingana na mfumo uliopo wa gesi ya flue.
Kategoria ya Orodha |
Taarifa zinazohitajika |
Data ya joto |
Kiwango cha mtiririko, halijoto ya kuingiza, halijoto inayolengwa |
Utungaji wa gesi |
Unyevu, gesi ya asidi, vumbi, majivu, vipengele vya babuzi |
Mipaka ya mitambo |
Shinikizo, kushuka kwa shinikizo, kiwango cha uvujaji kinachoruhusiwa |
Masharti ya tovuti |
Mwelekeo wa duct, aina ya flange, nafasi inayopatikana |
Muundo wa uendeshaji |
Mizunguko inayoendelea, ya vipindi, ya kuanza na ya kuzima |
Mahitaji ya matengenezo |
Kusafisha ufikiaji, nafasi ya ukaguzi, udhibiti wa uchafu |
Kuweka ukubwa wa gesi kwa kibadilisha joto cha platula kwa ajili ya urejeshaji wa joto wa gesi ya viwandani kunahitaji zaidi ya hesabu rahisi ya eneo la uhamishaji joto. Kiwango cha mtiririko, ushuru wa joto, LMTD, mgawo wa uhamishaji joto, sababu ya uchafuzi, kushuka kwa shinikizo, muundo wa gesi, kutu ya sehemu ya umande, uteuzi wa nyenzo na mpangilio wa muundo lazima uzingatiwe pamoja. Kwa miradi inayohitaji mahitaji mengi inayohusisha halijoto ya juu, kiasi kikubwa cha gesi, viambajengo vya kutu, au moshi wa moshi unaojaa vumbi, Nanjing Prandtl Heat Exchange Equipment Co., Ltd inaweza kutoa gesi iliyogeuzwa kukufaa kwa misuluhisho ya kichanganua joto cha platular kulingana na hali halisi ya uendeshaji na malengo ya kurejesha joto.
Kibadilishaji joto cha gesi hadi cha platular kinahitaji viwango vya mtiririko wa gesi ya joto na baridi, viwango vya joto vya kuingiza, viwango vya joto vinavyolengwa, shinikizo la kufanya kazi na viwango vya kushuka kwa shinikizo. Muundo wa gesi, unyevu, mkusanyiko wa vumbi, na maelezo ya umande pia ni muhimu kwa muundo salama. Data ya usakinishaji kama vile mwelekeo wa njia, saizi ya flange na nafasi inayopatikana inapaswa kuthibitishwa kabla ya uteuzi wa mwisho.
Eneo la uhamishaji joto la gesi hadi kibadilisha joto cha platula ya gesi hukadiriwa kwa kawaida kutoka kwa ushuru wa joto, mgawo wa jumla wa uhamishaji joto na LMTD. Mlinganyo uliorahisishwa ni A = Q / U × LMTD wakati vitengo vyote vinalingana. Saizi ya mwisho inapaswa kujumuisha posho ya utendakazi, uthibitishaji wa kushuka kwa shinikizo, vikomo vya nyenzo na urekebishaji wa usambazaji wa mtiririko.
Gesi iliyoundwa ipasavyo kwa kibadilisha joto cha platular inaweza kushughulikia gesi ya moshi yenye halijoto ya juu wakati nyenzo na miundo inayofaa inatumiwa. Huduma ya halijoto ya juu inahitaji umakini kwa upanuzi wa mafuta, nguvu ya weld, insulation, na utulivu wa muda mrefu wa chuma. Halijoto ya mwisho inayoruhusiwa inategemea muundo wa gesi, uwezekano wa kutu, na nyenzo zilizochaguliwa za kubadilishana joto.