ในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมีความสำคัญอย่างยิ่งในการถ่ายเทความร้อนและทำให้กระบวนการทำงานราบรื่น โดยจะถ่ายเทพลังงานจากของเหลวที่มีอุณหภูมิสูงไปยังของเหลวที่มีอุณหภูมิต่ำ ทำให้การผลิตมีประสิทธิภาพและประสิทธิผล การใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เน้นย้ำถึงความสำคัญของการเลือกสภาพแวดล้อมการทำงานที่เหมาะสม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนให้สูงสุด ยืดอายุการใช้งาน และรักษาประสิทธิภาพการทำงานให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม
1. คุณลักษณะของขนาดกลาง
ก่อนที่จะเลือกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของตัวกลางแลกเปลี่ยนความร้อนมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อตรวจจับสารกัดกร่อนต่างๆ เช่น กรด (กรดซัลฟิวริก กรดไฮโดรคลอริก) ด่าง (โซเดียมไฮดรอกไซด์) หรือเกลือ (โซเดียมคลอไรด์) ตัวอย่างเช่น ในโรงงานเคมี ของเหลวเสียอาจมีกรดไฮโดรคลอริกในความเข้มข้นต่ำ (0.5%-1%) และเกลือกรดอินทรีย์ การวิเคราะห์ทางเคมีอย่างละเอียดจะช่วยในการเลือกวัสดุที่เหมาะสม เช่น แผ่นโลหะผสมไทเทเนียม เพื่อต้านทานการกัดกร่อน
ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การแปรรูปอาหาร ซึ่งค่า pH ของตัวกลางเกือบเป็นกลาง (เช่น การผลิตโยเกิร์ต) แผ่นสแตนเลสก็เพียงพอแล้ว ช่วยให้การถ่ายเทความร้อนเป็นไปอย่างเหมาะสมและมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น นอกจากนี้ การตรวจจับสิ่งเจือปนในตัวกลาง เช่น อนุภาคของแข็ง เป็นสิ่งสำคัญเพื่อป้องกันการสะสมบนพื้นผิวแผ่น ซึ่งอาจลดประสิทธิภาพลงได้
2. สภาพอุณหภูมิ
การวัดอุณหภูมิขาเข้าและขาออกของตัวกลางแลกเปลี่ยนความร้อนอย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ ตัวอย่างเช่น ในระบบทำความร้อน อุณหภูมิของน้ำร้อนอาจอยู่ในช่วง 100°C ถึง 120°C และลดลงเหลือ 70°C ถึง 80°C หลังจากการแลกเปลี่ยนความร้อน การทำความเข้าใจความผันผวนของอุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกแบบจำลองเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สามารถรับมือกับการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงได้โดยไม่กระทบต่อความแข็งแรงของโครงสร้าง
3. สภาวะความดัน
การรักษาระดับแรงดันใช้งานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนให้อยู่ในช่วงที่กำหนดนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัย ตัวอย่างเช่น ในโรงกลั่นปิโตรเลียม ซึ่งแรงดันของของเหลวอาจสูงถึง 1.5 MPa การเลือกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีพิกัดแรงดันสูงกว่านี้จะช่วยให้การทำงานปลอดภัย การตรวจสอบความผันผวนของแรงดัน โดยเฉพาะในระบบที่มีปั๊ม เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อซีลและเพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพ
4. ลักษณะการไหล
อัตราการไหลส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนและการลดลงของความดันในระบบ สำหรับระบบขนาดเล็ก เช่น เครื่องปรับอากาศเชิงพาณิชย์ อัตราการไหลอาจอยู่ที่เพียงไม่กี่ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง ในขณะที่ระบบอุตสาหกรรมขนาดใหญ่อาจมีอัตราการไหลสูงถึงหลายพันลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง ความเสถียรของอัตราการไหลช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนที่สม่ำเสมอ
5. ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมภายนอก
ต้องพิจารณาพื้นที่ติดตั้งและสภาพแวดล้อมโดยรอบ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น และแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือน ตัวอย่างเช่น ในพื้นที่แคบ เช่น ห้องเครื่องยนต์ของเรือ จำเป็นต้องใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดกะทัดรัดเพื่อให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม ในขณะเดียวกันก็ต้องเหลือพื้นที่สำหรับการบำรุงรักษาด้วย
บทสรุป
โดยพิจารณาคุณลักษณะของตัวกลาง สภาวะอุณหภูมิและความดัน คุณสมบัติการไหล และสภาพแวดล้อมในการติดตั้ง จะได้วิธีการที่เหมาะสมที่สุดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นสามารถเลือกใช้เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่มีประสิทธิภาพและยาวนาน
วันที่เผยแพร่: 29 กันยายน 2024
