Características y aplicaciones del intercambiador de calor

El intercambiador de calor juega un papel principal en la industria del petroleo, química, de iluminación, farmaceútica, y demás. En estos campos, el objetivo de transsferencia de energía es alcanzado por el calentamiento del líquido frío o condensación del líquido caliente, y el proceso es hecho por el intercambiador de calor.

El intercambiador de calor es un dispositivo que transfiere el fluido caliente al fluido frío. Puede encontrarse en todos lados, en la industria moderna. durante el proceso de transferencia de calor, tiene una gran oportunidad de estar en contacto con materiales corrosivos u oxidantes, pues los materiales usados para hacer las partes del equipo que entran en contacto son requeridos que sean resistentes a la corrosión. Los materiales favorables son grafito, vidrio y cerámica. hay una amplia gama de intercambiadores de calor, incluyendo el reactor de caldero, recipientes de presión, condensadores, tipos de placa de espiral, tubos corrugados, tipos de carcaza y tubos, tipos de desplazamiento positivo, tipos flotantes, tipos de tubos, tipos de vapor hacia agua, tipos de grafito, tipo metálico Ti, etc. Para su información, el titanio, circonio, y molibdeno son demasiado caros, y el acero inoxidable es fácil de obtener la corrosión intergranular.

Una variedad de intercambiadores de calor aparecieron estos años. Con el propósito de adaptación al desarrollo de la industria moderna, China ya formó los estándares rigurosos y requerimientos sobre la producción, y hacemos lo mejor para alcanzar esos requerimientos.
1. Las condiciones tecnológicas deben ser cien por ciento preparadas.
2. El diseño estructural debe ser confiable y seguro.
3. El equipo debe ser fácil de manejar, instalar y reparar
4. Económico tanto en la adquisición como en el uso

El intercambiador de calor del tipo de cabezal flotante tiene la varilla como la estructura, con uno de sus extremos fijado sobre la estructura del equipo, y el otro es capaz de moverse libremente dentro de la estructura. Este diseño estructural tiene muchas ventajas, por ejemplo, no hay formas de diferencia de presión de temperatura entre la estructura y los tubos. El extremo flotante extraíble permite la facilidad de la inserción de los tubos en la carcasa y facilidad de mantenimiento. La tapa del extremo flotante no es visible cuando el equipo está funcionando, por lo que el trabajo de sellado se hace bien, al instalar la máquina en caso de fugas.

El extremo flotante se puede diseñar en varios tipos, teniendo la libre circulación de la parte variable y la facilidad de mantenimiento y limpieza en consideración.

Al diseñar el intercambiador de calor de la cabeza flotante, el diámetro exterior del extremo flotante, D0, es un parámetro importante que debe ser más pequeño que el diámetro interior de la carcasa, D1. El intervalo aconsejable entre la cabeza flotante y estructura marcada por b1, oscila entre 3 ~ 5 mm. De esta manera, cuando se retira el anillo de soporte de la cabeza flotante, los tubos pueden ser proyectados hacia afuera de la estructura para la facilidad de mantenimiento y limpieza. La cabeza flotante puede ser con tapada sólo después de que los tubos están dentro, por lo que suficiente espacio debe reservarse al instalar la cabeza flotante.

El anillo copia desempeña un papel fundamental en el sellado, la protección de la cabeza flotante. Junto con el desarrollo del intercambiador de calor del tipo de cabezal flotante, el diseño de anillo de respaldo mantiene el cambio continuamente.

Generalmente, el anillo de soporte se puede dividir, y requiere la propiedad de buena estanqueidad, estructura simple, fácil montaje y desmontaje.

El tipo de intercambiador de cabezal flotante muestra una buena fiabilidad y adaptabilidad. Por esos años, un par de nuevos tipos apareció, pero el tipo de cabezal flotante sigue desempeñando el papel principal.

La cara de contacto del tubo intercambiador de calor está formado por tubos, por lo tanto el tamaño y la forma del tubo tienen una gran influencia en la eficiencia de transferencia de calor. Se puede llegar a la zona de intercambio de calor ampliada con los tubos de pequeño diámetro. En una palabra, este equipo tiene una buena estructura de contacto, pequeño consumo de material de metal, de alta eficiencia de intercambio de calor, pero dificultades en la producción, el mantenimiento y la limpieza. El tubo con diámetro grande es aplicable al líquido con pegajosidad y sucio.

El material de la tubería debe ser elegido de acuerdo a la corrosión de la presión, la temperatura y la química de fluidos. La disposición de los tubos debe e ser de acuerdo a la compacidad de la estructura y la naturaleza del líquido, así como la dificultad de mecanizado.

Si el intercambiador de calor tiene un gran número de tubos con aletas con gran diámetro, el instalador debe llenar el tubo en el depósito tanto como sea posible, a fin de ampliar el intercambio de calor.

El tamaño compacto y la capacidad de transferencia de calor no son los únicos factores que pensamos sobre el diseño del sistema de tubo. El espacio suficiente para la limpieza de la superficie del tubo y la resistencia mecánica de la placa de tubo también son muy importantes. Además, hay algunos consejos para la fijación del tubo. El intervalo de los tubos no es mejor al ser más pequeño. Por ejemplo cuando soldamos y conectamos los tubos, la soldadura debe ser lo suficientemente separada para asegurar el buen resultado. Al expandir y conectar los tubos, el intervalo demasiado cerca puede causar el daño bajo la gran fuerza de compresión. En términos generales, la distancia entre los centros de un tubo no es superior a 1,25 veces más largo que el diámetro exterior.

Cuando tenemos que ampliar el área de intercambio de calor sin prolongar la longitud del tubo, hay que ampliar el tamaño de la estructura en la disposición de las tuberías. Para el propósito de mejorar la eficiencia de transferencia de calor, debemos clasificar mejor las tuberías en diferentes pases de tubo por un cierto número de tablillas con sujetapapeles.

Las ventajas y desventajas de intercambiador de calor de la cabeza flotante
Ventajas

1. Los tubos pueden ser proyectados para facilitar la limpieza.
2. No hay demasiados requisitos sobre la diferencia de temperatura entre el medio líquido.
3. Durabilidad notable de la temperatura o la presión alta. (450 ℃ / 6.4MPa como máximo)
4. Buena capacidad de adaptación al entorno de trabajo con demasiadp depósito de incrustaciones o material corrosivo.

Desventajas
1. La fuga se produce fácilmente en el interior de la pequeña cabeza flotante
2. El gran consumo de material metálico provoca aumento del 20% del costo de producción
3. La estructura es más complicada

Inspección de Calidad
La inspección de calidad debe llevarse a cabo no sólo antes de la producción,sino también durante la producción. El contenido común de control, y el método son las siguientes

1. La inspección de las especificaciones de las piezas terminadas.
2. El ensayo de rotura en el producto terminado, incluyendo el análisis de los componentes químicos de la línea de soldadura y materia prima, el examen de las propiedades mecánicas y la estructura metalográfica.
3. La inspección de los defectos naturales dentro de la materia prima y el cordón de soldadura. La forma es la prueba no destructiva, se hace referencia a los rayos X, ultrasonido, partículas magnéticas y permeación.
4. La prueba de presión, incluyendo la prueba de presión hidráulica, prueba de medida, prueba hermética y así sucesivamente.

Presión hidráulica y prueba hermética
El intercambiador de calor acabado debe tener su conexión, el tubo y la carcasa probada para garantizar su buena capacidad de sellado. En general, la presión hidráulica es la primera opción, pero si las condiciones de prueba no permiten líquido a llenar , elegimos la prueba hermética.

Hay que probar la carcasa para ver si tenía alta resistencia a la presión suficiente, antes de que montemos la placa tubular. Además, examinamos el conector entre la placa de intercambio de calor y el tubo para probar la resistencia a la presión de la tubería.

Para el tipo de intercambiador de calor de tubo de U o de tipo caldera a caldera, por lo general la prueba de la carcasa con el anillo probador de aplastamiento y, a continuación, revise los contactos, y probar los tubos.

El intercambiador de calor del tipo de cabezal flotante o de tipo caldera a caldera deben hacerse una prueba de su presión de la cabeza flotante. Para el tipo de caldera de hervidor de agua, vamos a probar el tubo primero, y luego la estructura.

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