Unterschied zwischen Plattenwärmetauscher und Rohrbündelwärmetauscher?
В чем отличие пластинчатого теплообменника от трубчатого?
Unter bestimmten Bedingungen, bei denen ein erheblicher Temperaturunterschied zwischen dem Kühlmedium und der zu kühlenden Flüssigkeit besteht, ist ein Rohrbündelwärmetauscher oft die kostengünstigere Kühllösung im Vergleich zu einem Plattenwärmetauscher. Dies ist auf den kleinen Strömungsweg innerhalb des Plattenwärmetauschers zurückzuführen, der erhebliche Turbulenzen erzeugt, was zu einem hohen Druckabfall innerhalb der Einheit führt.
Wie der Name schon sagt, sind Plattenwärmetauscher aus einer Reihe von dünnen Metallplatten aufgebaut. Gewöhnlich aus rostfreiem Stahl hergestellt, enthält jede Platte ein kompliziertes gepresstes Muster. Um sicherzustellen, dass die Einheit wasserdicht ist, werden Gummidichtungen zwischen alle Metallplatten gelegt, die dann in einem starren Rahmen zusammengedrückt werden, um eine Anordnung von parallelen Strömungskanälen mit abwechselnd heißen und kalten Flüssigkeiten zu bilden.
Im Gegensatz dazu bestehen Wärmetauscher in Rohrbündelbauweise aus zwei Hauptkomponenten: dem Außenkörper (oder Mantel) und dem Rohrkern (oder Rohrbündel) im Inneren des Mantels. Das Kühlmedium fließt durch den Rohrkern, während die heiße Flüssigkeit über eine Einlassöffnung in den Mantel eintritt und sowohl durch als auch um die Außenseite des Rohrkerns durch eine Reihe von Prallplatten fließt, bevor sie den Mantel über eine Auslassöffnung verlässt. Für eine maximale Wärmeübertragungseffizienz fließen die heißen und kalten Flüssigkeiten im Gegenstrom durch den Wärmetauscher. Weitere Informationen zur Gegenströmung finden Sie hier.
Obwohl Plattenwärmetauscher recht kompakt sind und in ihrer Größe erweitert werden können, wenn sich die Kühlanforderungen ändern, sind sie in der Wartung kostspieliger als die entsprechenden Rohrbündelwärmetauscher, da die Gummidichtungen in der Regel aushärten und alle 2 Jahre ausgetauscht werden müssen. Dies ist eine zeitaufwändige und kostspielige Aufgabe, die den Wärmetauscher für längere Zeit außer Betrieb setzt. Außerdem kann die Lecksuche schwieriger sein und erfordert qualifizierte Arbeitskräfte, um die Arbeit durchzuführen. Außerdem besteht aufgrund des größeren Wasserströmungswiderstands im Inneren des Wärmetauschers ein erhöhtes Risiko der Verschmutzung, was die Effizienz des Geräts verringert.
Im Gegensatz dazu sind Rohrbündelwärmetauscher extrem wartungsfreundlich; durch das Entfernen der Endabdeckungen wird der Rohrkern sichtbar, der zur Reinigung und routinemäßigen Wartung herausgezogen werden kann. Die Wärmeübertragungseffizienz eines hochwertigen Rohrbündelwärmetauschers, wie z.B. von Bowman, ist extrem gut, während die Einheiten selbst robust sind und eine lange Lebensdauer aufweisen. Rohrbündelwärmetauscher können auch mit den anspruchsvollsten Kühlmedien verwendet werden, einschließlich Meerwasser und mineralhaltigem oder verunreinigtem Wasser.
Weitere Informationen über Bowman’s Sortiment an Rohrbündelwärmetauschern.
В условиях значительной разницы температур теплоносителя и охлаждаемой жидкости кожухотрубный теплообменник нередко представляет собой более эффективное с точки зрения затрат решение для охлаждения по сравнению с пластинчатым теплообменником. Это связано с малым диаметром канала для прохода теплоносителя внутри пластинчатого теплообменника, что приводит к высокой турбулентности и большому перепаду давления внутри устройства.
Как следует из названия, пластинчатый теплообменник состоит из ряда тонких металлических пластин. Обычно эти пластины имеют сложную штампованную конструкцию и изготавливаются из нержавеющей стали, а для обеспечения герметичности между ними устанавливаются резиновые прокладки. Пластины плотно прижаты друг к другу в жесткой раме и образуют параллельные каналы, по которым протекают жидкости, участвующие в теплообмене. Такая установка пластин обеспечивает чередование горячих и холодных каналов.
В отличие от пластинчатых теплообменников, кожухотрубные теплообменники состоят из двух основных элементов: наружного корпуса (или кожуха) и пучка труб (трубного сердечника) внутри кожуха. Теплоноситель проходит через трубный сердечник, а горячая жидкость поступает в кожух через входное отверстие и проходит по внешней поверхности трубного сердечника и вокруг него через ряд специальных перегородок, после чего выходит из кожуха через выходное отверстие. Для обеспечения максимальной эффективности теплопередачи горячая и холодная жидкости движутся через теплообменник в противоположных направлениях («противоток»). Более подробная информация о противотоке.
Основные преимущества пластинчатых теплообменников – это компактность и возможность увеличения размеров, однако при изменении потребностей в охлаждении обслуживание пластинчатых теплообменников будет обходиться дороже, чем обслуживание аналогичных кожухотрубных теплообменников, так как резиновые прокладки со временем твердеют, и их необходимо менять один раз в 2 года. Замена прокладок – это долгий и дорогостоящий процесс, требующий вывода теплообменника из эксплуатации на более длительный срок. Кроме того, обнаружить утечку в пластинчатом теплообменнике сложнее: для этого необходимо привлекать квалифицированную рабочую силу. А из-за более высокого сопротивления потока воды внутри теплообменника увеличивается вероятность образования накипи, что снижает эффективность работы установки.
В отличие от пластинчатых теплообменников, кожухотрубные теплообменники чрезвычайно просты в обслуживании: после снятия торцевых крышек трубный сердечник извлекают для очистки и планового обслуживания. Качественный кожухотрубный теплообменник, например, производства компании Bowman, имеет высокую эффективность теплопередачи и исключительную прочность, что обеспечивает длительный срок службы. Кожухотрубные теплообменники предназначены для работы в самых жестких условиях эксплуатации с различными теплоносителями (в том числе морской, минерализованной и загрязненной водой).
Более подробная информация о кожухотрубных теплообменниках Bowman.