ข้อเสียของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นคืออะไร?

ในฐานะผู้จัดหาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนฉันได้เห็นการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเนื่องจากข้อได้เปรียบมากมายเช่นประสิทธิภาพสูงขนาดกะทัดรัดและการบำรุงรักษาง่าย อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องให้มุมมองที่สมดุล ในบล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกลงไปในข้อเสียของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นช่วยให้คุณตัดสินใจได้มากขึ้นเมื่อเลือกอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน

1. ความต้านทานความดันและอุณหภูมิ จำกัด

หนึ่งในข้อเสียที่สำคัญของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นคือความสามารถที่ค่อนข้าง จำกัด ในการทนต่อแรงกดดันและอุณหภูมิสูง การออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นมักจะเกี่ยวข้องกับแผ่นโลหะบาง ๆ ปิดผนึกด้วยปะเก็น ปะเก็นเหล่านี้มักจะเป็นลิงค์ที่อ่อนแอเมื่อมันมาถึงการจัดการกับเงื่อนไขที่รุนแรง

ที่แรงกดดันสูงปะเก็นอาจเริ่มรั่วไหลลดลงความสมบูรณ์ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน นี่เป็นเพราะความดันอาจทำให้ปะเก็นเปลี่ยนรูปหรือระเบิดออกนำไปสู่การสูญเสียการกักเก็บของเหลวและการลดประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการแรงกดดันสูงกว่า 2 - 3 MPa เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นอาจไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุด ในทางตรงกันข้ามเชลล์ - และ - ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในหลอดเช่นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสองท่อเหมาะกว่าสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความดันสูงเนื่องจากมีการก่อสร้างที่แข็งแกร่งกว่า

ในทำนองเดียวกันอุณหภูมิสูงอาจก่อให้เกิดปัญหาได้ ปะเก็นที่ใช้ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นมีช่วงอุณหภูมิ จำกัด เกินช่วงนี้อาจทำให้ปะเก็นลดลงสูญเสียความยืดหยุ่นและล้มเหลวในที่สุด ปะเก็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นส่วนใหญ่สามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึงประมาณ 200 ° C สำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิสูงกว่านี้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนทางเลือกเช่นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไอน้ำอาจเหมาะสมกว่า

2. ความอ่อนแอต่อการเปรอะเปื้อน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นมีแนวโน้มที่จะเปรอะเปื้อนซึ่งเป็นการสะสมของการสะสมที่ไม่พึงประสงค์บนพื้นผิวการถ่ายเทความร้อน ช่องทางแคบ ๆ ระหว่างเพลตให้สภาพแวดล้อมที่เหมาะสำหรับอนุภาคเศษซากและสเกลเพื่อสะสม

การเปรอะเปื้อนอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เมื่อเงินฝากเกิดขึ้นบนเพลตค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจะลดลงลดประสิทธิภาพของกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องใช้พลังงานมากขึ้นเพื่อให้ได้การถ่ายเทความร้อนในระดับเดียวกันซึ่งนำไปสู่ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่เพิ่มขึ้น

นอกจากนี้การเปรอะเปื้อนยังสามารถทำให้แรงดันลดลงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพิ่มขึ้น เงินฝากสะสม จำกัด การไหลของของเหลวผ่านช่องทางบังคับให้ปั๊มทำงานหนักขึ้นเพื่อรักษาอัตราการไหลที่ต้องการ สิ่งนี้ไม่เพียงเพิ่มการใช้พลังงาน แต่ยังสามารถนำไปสู่ความล้มเหลวของปั๊มก่อนวัยอันควร

เพื่อลดการเปรอะเปื้อนจำเป็นต้องมีการทำความสะอาดและบำรุงรักษาเป็นประจำ อย่างไรก็ตามการทำความสะอาดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของแผ่นอาจเป็นเวลา - การบริโภคและการใช้แรงงาน - กระบวนการที่เข้มข้น มันมักจะเกี่ยวข้องกับการแยกส่วนแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งอาจเป็นการดำเนินการที่ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

3. ค่าเริ่มต้นสูง

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทอื่น ๆ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นโดยทั่วไปจะมีต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้น กระบวนการผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นเกี่ยวข้องกับวิศวกรรมที่มีความแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าการจัดตำแหน่งที่เหมาะสมและการปิดผนึกของแผ่น วัสดุที่มีคุณภาพสูงที่ใช้สำหรับแผ่นเพลทและปะเก็นยังช่วยเพิ่มค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้น

ยิ่งไปกว่านั้นการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นมักจะต้องใช้ส่วนประกอบที่กำหนดเองเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของแต่ละแอปพลิเคชัน การปรับแต่งนี้ช่วยเพิ่มค่าใช้จ่าย สำหรับงบประมาณ - โครงการที่มีสติการลงทุนล่วงหน้าสูงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นอาจเป็นตัวยับยั้ง

ในทางตรงกันข้ามการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ง่ายขึ้นเช่นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์พื้นฐาน - และ - ท่อความร้อนอาจมีค่าใช้จ่ายมากขึ้น - มีประสิทธิภาพในแง่ของราคาซื้อเริ่มต้น สิ่งนี้ทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจยิ่งขึ้นสำหรับแอปพลิเคชันที่ค่าใช้จ่ายเป็นข้อกังวลหลัก

4. ความจุการไหลที่ จำกัด

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมีความสามารถในการไหลที่ค่อนข้าง จำกัด เมื่อเทียบกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทอื่น ๆ ช่องทางแคบ ๆ ระหว่างเพลต จำกัด การไหลของของเหลวซึ่งสามารถ จำกัด ปริมาณของของเหลวที่สามารถประมวลผลผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในเวลาที่กำหนด

สำหรับการใช้งานที่ต้องการการไหลของของเหลวในระดับสูงเช่นโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่หรือกระบวนการอุตสาหกรรมที่มีความต้องการปริมาณงานสูงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นอาจไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้ ในกรณีเช่นนี้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนทางเลือกที่มีความสามารถในการไหลมากขึ้นเช่นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่ - และ - ท่อความร้อนมีความเหมาะสมมากกว่า

ความสามารถในการไหลที่ จำกัด สามารถนำไปสู่แรงดันที่ลดลงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สูงขึ้นดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ สิ่งนี้สามารถ จำกัด การใช้งานจริงของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นในสถานการณ์การไหลสูง

5. การปิดผนึกและการบำรุงรักษาที่ซับซ้อน

การปิดผนึกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นเป็นสิ่งสำคัญในการดำเนินงานของพวกเขา แต่ก็อาจเป็นแหล่งของปัญหา ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ปะเก็นที่ใช้สำหรับการปิดผนึกมีความเสี่ยงต่อแรงดันอุณหภูมิและการโจมตีทางเคมี

เมื่อเวลาผ่านไปปะเก็นอาจต้องเปลี่ยนเนื่องจากการสึกหรอ การเปลี่ยนปะเก็นต้องใช้การถอดชิ้นส่วนอย่างระมัดระวังและประกอบใหม่ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งอาจเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและใช้เวลา - กระบวนการบริโภค การติดตั้งปะเก็นที่ไม่เหมาะสมสามารถนำไปสู่การรั่วไหลซึ่งไม่เพียง แต่สามารถลดประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน แต่ยังมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากของเหลวที่ถูกประมวลผลเป็นอันตราย

นอกจากนี้การบำรุงรักษาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นต้องการความรู้และทักษะเฉพาะทาง ช่างเทคนิคต้องคุ้นเคยกับการออกแบบและการทำงานเฉพาะของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อดำเนินงานการบำรุงรักษาอย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้สามารถเพิ่มค่าใช้จ่ายโดยรวมของการเป็นเจ้าของเนื่องจาก บริษัท อาจต้องลงทุนในการฝึกอบรมเจ้าหน้าที่บำรุงรักษาหรือจ้างผู้เชี่ยวชาญภายนอก

บทสรุป

ในขณะที่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นมีข้อได้เปรียบมากมาย แต่ก็ชัดเจนว่าพวกเขายังมีข้อเสียหลายประการ ความดันและความต้านทานอุณหภูมิที่ จำกัด ความไวต่อการเปรอะเปื้อนค่าใช้จ่ายเริ่มต้นสูงความสามารถในการไหลที่ จำกัด และข้อกำหนดการปิดผนึกและการบำรุงรักษาที่ซับซ้อนควรได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบเมื่อเลือกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ

ในฐานะซัพพลายเออร์เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนฉันเข้าใจว่าทุกโครงการมีข้อกำหนดเฉพาะ นั่นเป็นเหตุผลที่เรานำเสนอเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่หลากหลายรวมถึงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไอน้ำ-เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบบาง - ติดผนัง, และตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสองท่อเพื่อตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกัน

หากคุณอยู่ในขั้นตอนการเลือกตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับโครงการของคุณฉันขอแนะนำให้คุณติดต่อเรา ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถให้ข้อมูลรายละเอียดและคำแนะนำแก่คุณเพื่อช่วยให้คุณเลือกได้ดีที่สุด เรามุ่งมั่นที่จะให้บริการโซลูชั่นการแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีคุณภาพสูงและการบริการลูกค้าที่ยอดเยี่ยม ติดต่อเราวันนี้เพื่อเริ่มกระบวนการจัดซื้อจัดจ้างและการเจรจาต่อรอง

การอ้างอิง

• Incropera, FP, Dewitt, DP, Bergman, TL, & LaVine, AS (2007) พื้นฐานของความร้อนและการถ่ายโอนมวล ไวลีย์
• Kakac, S. , & Liu, H. (2002) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน: การเลือกการจัดอันดับและการออกแบบความร้อน CRC Press