Een warmtewisselaar is een apparaat dat een deel van de warmte van een hete vloeistof overbrengt naar een koude vloeistof, ook wel warmtewisselaar genoemd. Warmtewisselaars spelen een belangrijke rol in chemische, petroleum-, energie-, voedsel- en vele andere industriële producties. In de chemische productie kunnen warmtewisselaars worden gebruikt als verwarmers, koelers, condensors, verdampers en reboilers, en worden ze veel gebruikt.

Geschikt voor warmtewisselaars met verschillende media, werkomstandigheden, temperaturen en drukken, en met verschillende structurele types. De specifieke classificatie van warmtewisselaars is als volgt:
Classificatie op basis van warmteoverdrachtprincipes
1. Interwand-warmtewisselaar is een type warmtewisselaar waarbij twee vloeistoffen met verschillende temperaturen in een door de wand gescheiden ruimte stromen, waarbij warmte wordt geleid op de wand en convectie op het wandoppervlak. De warmte wordt overgedragen tussen de twee vloeistoffen. Warmtewisselaars van het muurtype zijn onder andere buizenwarmtewisselaars, hulzenwarmtewisselaars en andere typen warmtewisselaars. Wandwarmtewisselaars zijn de meest gebruikte typen warmtewisselaars.
2. Een warmteopslagwarmtewisselaar is een warmteopslaglichaam dat bestaat uit vaste materialen en dat warmte overdraagt van een vloeistof met een hoge temperatuur naar een vloeistof met een lage temperatuur. Het hete medium bereikt eerst een bepaalde temperatuur door het vaste materiaal te verwarmen en vervolgens wordt het koude medium verwarmd door het vaste materiaal om het doel van de warmteoverdracht te bereiken. Regeneratieve warmtewisselaars omvatten roterende en klepschakelende types.
3. Vloeistofverbinding indirecte warmtewisselaar vloeistofverbinding indirecte warmtewisselaar is een warmtewisselaar die twee oppervlaktewarmtewisselaars verbindt met een circulerende warmtedrager. De warmtedrager circuleert tussen de vloeistofwarmtewisselaar met hoge temperatuur en de vloeistof met lage temperatuur, ontvangt warmte in de vloeistof met hoge temperatuur en geeft warmte af aan de vloeistof met lage temperatuur in de vloeistofwarmtewisselaar met lage temperatuur.
4. Direct contact warmtewisselaar, ook wel hybride warmtewisselaar genoemd, is een apparaat waarbij twee vloeistoffen direct met elkaar in contact komen en zich met elkaar vermengen voor warmte-uitwisseling, zoals een koudwatertoren, gascondensor, enz.
5. Een samengestelde warmtewisselaar is een apparaat dat twee soorten warmteoverdrachtmethoden combineert: indirecte warmteoverdracht op het stoomoppervlak en directe warmteoverdracht op de gemengde waterstroom. Vergeleken met de indirecte warmteoverdracht op het dampoppervlak heeft het een hoger rendement van warmteoverdracht; vergeleken met directe menging van stoom en water voor warmte-uitwisseling heeft het een hogere stabiliteit en een lager geluidsniveau.
Ingedeeld op doel
1. Een verwarmingselement verwarmt de vloeistof tot de benodigde temperatuur, maar de verwarmingsvloeistof ondergaat geen faseverandering.
2. De voorverwarmer verwarmt de vloeistof vooraf en levert standaard procesparameters voor procesbewerkingen.
3. Een oververhitter wordt gebruikt om een vloeistof (procesgas of stoom) te verhitten tot een oververhitte toestand. 4. De verdamper wordt gebruikt om de vloeistof te verwarmen tot een temperatuur boven het kookpunt, waardoor de vloeistof verdampt, meestal met faseveranderingen.
Ingedeeld op structuur
Het kan worden onderverdeeld in: drijvend hoofd warmtewisselaars, vaste buis platenwarmtewisselaars, U-vormige buis platenwarmtewisselaars, platenwarmtewisselaars, enz.

Warmtewisselaars kunnen worden onderverdeeld in drie types op basis van verschillende warmteoverdrachtsmethoden: hybride, thermische opslag en tussenwand.

Een hybride warmtewisselaar is een warmtewisselaar die warmte uitwisselt door direct contact en mengen van koude en warme vloeistoffen, ook wel contactwarmtewisselaar genoemd. Omdat een tijdige scheiding nodig is na het mengen en uitwisselen van warmte tussen twee vloeistoffen, is dit type warmtewisselaar geschikt voor warmte-uitwisseling tussen gasvormige en vloeibare vloeistoffen. In de koeltorens die in chemische en elektriciteitscentrales worden gebruikt, wordt heet water bijvoorbeeld van boven naar beneden gespoten, terwijl koude lucht van beneden naar boven wordt aangezogen. Op het oppervlak van de waterfilm of druppels van het vulmateriaal komen het hete water en de koude lucht met elkaar in contact om warmte uit te wisselen. Het hete water wordt afgekoeld, de koude lucht wordt verwarmd en vervolgens tijdig gescheiden, afhankelijk van het dichtheidsverschil tussen de twee vloeistoffen.

Een warmtewisselaar voor thermische opslag is een type warmtewisselaar dat gebruik maakt van een wisselende stroom van koude en warme vloeistoffen door het oppervlak van het thermische opslagmateriaal (pakking) in een thermische opslagkamer om warmte uit te wisselen, zoals een thermische opslagkamer voor het voorverwarmen van lucht onder een cokesoven. Dit type warmtewisselaar wordt voornamelijk gebruikt om de warmte van uitlaatgassen met een hoge temperatuur terug te winnen en te benutten. Soortgelijke apparatuur gericht op het terugwinnen van koude-energie wordt een koudeopslag genoemd, die vaak wordt gebruikt in luchtscheidingsapparaten.

Een wandwarmtewisselaar is een type warmtewisselaar waarbij de koude en warme vloeistoffen worden gescheiden door massieve wanden en warmte-uitwisseling via de wanden plaatsvindt. Daarom wordt het ook wel een oppervlakte-type warmtewisselaar genoemd en dit type warmtewisselaar wordt het meest gebruikt.

Wand-type warmtewisselaars kunnen worden onderverdeeld in buistype, plaattype en andere types op basis van de structuur van het warmteoverdrachtsoppervlak. Buiswarmtewisselaars gebruiken het oppervlak van de buis als het warmteoverdrachtsoppervlak, inclusief serpentine buizenwarmtewisselaars, buiswarmtewisselaars en shell and tube warmtewisselaars; platenwarmtewisselaars gebruiken het plaatoppervlak als het warmteoverdrachtsoppervlak, inclusief platenwarmtewisselaars, spiraal platenwarmtewisselaars, platenvin warmtewisselaars, platenwarmtewisselaars, en paraplu platenwarmtewisselaars, etc; andere typen warmtewisselaars zijn ontworpen om aan bepaalde speciale eisen te voldoen, zoals geschraapte oppervlaktewarmtewisselaars, roterende platenwarmtewisselaars en luchtkoelers.

Er zijn over het algemeen twee soorten relatieve stromingsrichtingen voor vloeistoffen in warmtewisselaars: voorwaartse stroming en tegenwaartse stroming. Bij voorwaartse stroming is het temperatuurverschil tussen de twee vloeistoffen bij de inlaat maximaal en neemt het geleidelijk af langs het warmteoverdrachtsoppervlak, totdat het temperatuurverschil bij de uitlaat minimaal is. Bij omgekeerde stroming is de verdeling van het temperatuurverschil tussen de twee vloeistoffen langs het warmteoverdrachtsoppervlak relatief gelijkmatig. Onder de aanname dat de inlaat- en uitlaattemperaturen van koude en warme vloeistoffen constant zijn, wanneer beide vloeistoffen geen faseovergang hebben, is het maximale en minimale uniforme temperatuurverschil bij tegenstroom hetzelfde.

In de veronderstelling dat dezelfde warmteoverdracht plaatsvindt, kan het gebruik van tegenstroom het uniforme temperatuurverschil vergroten en het warmteoverdrachtsgebied van de warmtewisselaar verkleinen; als het warmteoverdrachtsgebied ongewijzigd blijft, kan het gebruik van tegenstroom het verbruik van verwarmings- of koelvloeistoffen verminderen. Het eerste kan apparatuurkosten besparen, terwijl het tweede bedrijfskosten kan besparen, dus omgekeerde stroming warmtewisseling moet zoveel mogelijk worden gebruikt in het ontwerp of productiegebruik.

Wanneer er een faseverandering (koken of condensatie) plaatsvindt tussen koude en warme vloeistoffen en alleen de latente verdampingswarmte vrijkomt of wordt geabsorbeerd tijdens de faseverandering, verandert de temperatuur van de vloeistof zelf niet. Daarom zijn de in- en uitlaattemperaturen van de vloeistof gelijk. Op dat moment is het temperatuurverschil tussen de twee vloeistoffen onafhankelijk van de keuze van de stroomrichting van de vloeistof. Naast de stroomopwaartse en stroomafwaartse stroming zijn er ook stromingsrichtingen zoals dwarsstroming en turbulentie.

Het verminderen van de thermische weerstand in tussenwandwarmtewisselaars om de warmteoverdrachtscoëfficiënt te verbeteren is een belangrijk punt tijdens het warmteoverdrachtsproces. De thermische weerstand wordt voornamelijk veroorzaakt door de dunne laag vloeistof (de grenslaag genoemd) die aan beide zijden van de tussenwand aan het warmteoverdrachtsoppervlak kleeft, en de aangroei die zich tijdens het gebruik van de warmtewisselaar aan beide zijden van de wand vormt. De warmteweerstand van de metalen wand is relatief klein.

Het verhogen van de stroomsnelheid en de verstoring van de vloeistof kan de grenslaag dunner maken, de thermische weerstand verminderen en de warmteoverdrachtscoëfficiënt verbeteren. Het verhogen van de stroomsnelheid van de vloeistof zal echter het energieverbruik verhogen, dus tijdens het ontwerp moet een eerlijke afweging worden gemaakt tussen het verminderen van de thermische weerstand en het verminderen van het energieverbruik. Om de thermische weerstand van vuil te verminderen, is het mogelijk om de vorming van vuil uit te stellen en het warmteoverdrachtsoppervlak volgens schema te reinigen.

Over het algemeen worden warmtewisselaars gemaakt van metalen materialen, waaronder koolstofstaal en laaggelegeerd staal meestal worden gebruikt voor de productie van midden- en lagedrukwarmtewisselaars; naast het feit dat ze voornamelijk worden gebruikt voor verschillende corrosiebestendigheden, kan austenitisch roestvast staal ook worden gebruikt als een materiaal dat bestand is tegen hoge en lage temperaturen; Koper, aluminium en hun legeringen worden vaak gebruikt bij de productie van warmtewisselaars voor lage temperaturen; een nikkellegering wordt gebruikt onder omstandigheden met hoge temperaturen; naast het maken van pakkingonderdelen zijn sommige niet-metalen materialen gebruikt om corrosiebestendige warmtewisselaars te maken, zoals grafietwarmtewisselaars, fluoroplastische warmtewisselaars en glazen warmtewisselaars.

De belangrijkste toepassingsgebieden van warmtewisselaars
1, Chemische industrie
Warmtewisselaars worden veel gebruikt in de chemische industrie en kunnen in meerdere processen worden gebruikt, zoals condensatie, verdamping, kristallisatie, drogen en pyrolyse. Veel voorkomende toepassingen zijn stoomverwarming, koelmiddelterugwinning, concentratie, verwarming en koeling, enz. Warmteoverdracht kan worden bereikt door warmtewisselaars, die de uitstoot van schadelijke gassen kunnen verminderen en de productie-efficiëntie kunnen verbeteren.
2、 Energie-industrie
In de energie-industrie omvat de toepassing van warmtewisselaars voornamelijk olie, aardgas, kernenergie, windenergie, zonne-energie, enz. Warmtewisselaars kunnen worden gebruikt voor het verwarmen, koelen en destilleren van aardolie en aardgas. Ze kunnen afvalwarmte terugwinnen en thermische energie leveren aan andere apparatuur, waardoor effectief energiegebruik wordt bereikt.
3, Milieubescherming industrie
Warmtewisselaars hebben ook belangrijke toepassingen in de milieubeschermingsindustrie, die kunnen worden gebruikt in verschillende aspecten zoals afvalwaterbehandeling, gaszuivering en slibdroging. De toepassing van warmtewisselaars kan de uitstoot van afvalgas, afvalwater en slakken verminderen, de vervuiling verminderen en de effectiviteit van milieubescherming verbeteren.
4、 Voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie
In de voedingsmiddelenindustrie en de medische sector worden warmtewisselaars voornamelijk gebruikt voor verwarming, koeling, verdamping, concentratie en andere processen. Tijdens de voedselverwerking kunnen warmtewisselaars worden gebruikt om te desinfecteren en te steriliseren, waardoor de kwaliteit en veiligheid van voedsel wordt verbeterd; in de farmaceutische industrie kunnen warmtewisselaars de reactietemperatuur regelen, een nauwkeurige productie van medicijnen bereiken en de productkwaliteit verbeteren.
5, Bouw
In de bouw worden warmtewisselaars vooral gebruikt in HVAC en airconditioning. Door gebruik te maken van een warmtewisselaar kunnen lucht worden verwarmd, gekoeld, ontvochtigd en andere functies worden uitgevoerd in situaties met een groot temperatuurverschil tussen binnen en buiten, waardoor het binnenklimaat wordt verbeterd en het comfort wordt verhoogd.

Contactgegevens voor Shell en Tube Heat Exchanger vragen

Neem contact met ons op voor meer informatie over de shell and tube warmtewisselaar of voor oplossingen op maat:

  • Contactpersoon: Frank
  • Tel: 86-510-82305188-8060
  • Mobiel: 86-18605101203
  • Mail: [email protected]
  • Adres: 15-16F, Building A10, No. 777, JianZhu West Road, Binhu District, Wuxi, Jiangsu, 214072. P.R. China

We kijken ernaar uit om met u samen te werken en robuuste ondersteuning en services voor uw bedrijf te leveren.