Silindir gövdeli eşanjör

Tüpler Tipi Isı Değiştiricileri

Bir tüpler tipi ısı değiştirici, iki akışkan arasında ısı transferi sağlayan bir cihazdır. Isı değiştiricilerinin birçok türü vardır:

• Kabuk ve Tüp Isı Değiştirici

  Kabuk ve tüp ısı değiştiricisi genellikle kabuğun içinde bulunan kabuk ve tüp demetlerinden oluşur. Genellikle bir soğuk akışkan ve bir sıcak akışkan bulunur.

• Çift Borulu Isı Değiştirici

  Daha eski ve daha basit bir tüpler tipi ısı değiştirici, çift borulu ısı değiştiricisidir. Bir büyük dış boru ve bir iç borudan oluşur. İç boru bir akışkanı, dış boru ise başka bir akışkanı taşır.

• Spiral Isı Değiştirici

  Spiral ısı değiştirici, iki sarılı kanalı içeren bölünmüş bir dış kabuk özelliğine sahiptir. Bir kanal soğuk akışkanı, diğeri ise sıcak akışkanı taşır. Akışkan ters yönlerde akar, bu da karşı akış olarak adlandırılır.

• U Borulu Isı Değiştirici

  U borulu ısı değiştirici, düz boru düzenlemesi olarak da adlandırılan sabit bir tüp levha demetinden ve U şeklindeki boru düzenlemesinden oluşur. Çoğu U borulu ısı değiştiricisinde, soğuk ve sıcak akışkanlar, ısıyı daha etkili bir şekilde çekme veya ekleme olanağına sahip olan ters akış yönünde olacaktır.

• Çok Akışlı Isı Değiştirici

  Çok akışlı ısı değiştiriciler, birden fazla akış arasında aynı anda ısı alışverişi yapabilir. Genellikle, bir dizi enine çoklu tüp demetleri ile ayrılmış üç veya daha fazla sıralı paralel akışkan akışı içerirler.

• Kompakt Isı Değiştirici

  Kompakt ısı değiştiricilerin yaygın bir tasarımı, ısı transfer tüplerini kaplayan kanatlı tüplerdir. Kanatlar her tüpün dış ısı transfer alanını artırır. Kompakt ısı değiştiricileri genellikle yüksek ısı transfer alanı-hacim oranına sahiptir ve geleneksel tasarımlara göre daha az yer ve malzeme kullanırlar.

• Plak ve Çerçeve Isı Değiştirici

  Plak ve çerçeve ısı değiştirici, ince dikdörtgen plakalar ve destekleyici çerçevelerin bir araya getirilmesidir. İnce plaka, soğutucu ve ısıtılmış sıvının akmasına izin veren iki paralel boşluk oluşturacaktır. Isıtılmış sıvı ve soğutucu paralel yönde akarken, ısı ısıtılmış sıvıdan soğutucuya aktarılacaktır.

Özellikler ve Bakım

Bir ısı değiştiricinin verimliliği, her iki akışkanın konvektif ısı transfer katsayıları, termal iletkenlik ve geometrinin birleşimi olan toplam ısı transfer katsayısı (U) ile ölçülür. Isı transferinin denklemi şudur:
Q = U x A x (ti - to)

Burada Q ısı transferidir (W), U toplam ısı transfer katsayısıdır (W/m2K), A alandır (m2), ti ısı değiştiricinin içindeki sıcaklıktır ve to ısı değiştiricinin dışındaki sıcaklıktır.

Tüpler tipi ısı değiştiriciler, iyi çalıştıklarından emin olmak için düzenli olarak bakıma alınmalıdır. Düzenli bakım faaliyetlerinden bazıları şunlardır:

• Temizlik: Tüpler tipi ısı değiştiriciler, yüzeylerinde birikebilecek her türlü tortuyu veya kirlenmeyi gidermek için düzenli olarak temizlenmelidir. Bu, ısı değiştiricisinin türüne ve tasarımına bağlı olarak kimyasal temizleme, mekanik fırçalama veya yüksek basınçlı su jeti içerebilir.
• Kaçak Takibi ve Onarımı: Isı değiştiriciler zamanla akışkan çapraz akışı veya bileşen kaybına yol açabilen kaçaklar geliştirebilir. Sıvı ara maddeleri veya performansta değişiklikler gibi kaçak belirtilerine yönelik düzenli takip çok önemlidir. Kaçaklar tespit edilirse, daha fazla hasarı önlemek ve sistem bütünlüğünü korumak için bunları hızla onarmak çok önemlidir.
• Kontroller: Tüpler tipi ısı değiştiricilerinde bozulma, hasar veya kirlenme belirtilerini kontrol etmek için rutin kontroller yapılmalıdır. Görsel kontroller, kalınlık ölçümleri veya tahribatsız test yöntemleri, ısı değiştiricisinin durumunu değerlendirmek ve acil müdahale gerektiren herhangi bir sorunu belirlemek için kullanılabilir.
• Uygun Akışkan Hızlarının Korunması: Isı değiştiricileri, akışkan hızları önerilen aralıklarda olduğunda verimli çalışır. Düşük hızlar kirlenme ve durgunluğa yol açabilirken, yüksek hızlar erozyona ve kavitasyona neden olabilir. Tüpler tipi ısı değiştirici kullanıcıları, bu sorunları önlemek ve en uygun performansı sağlamak için akışkan akış hızlarını dikkatlice kontrol etmeli ve korumalıdır.
• Uygun Akışkan Hızlarının Korunması: Isı değiştiricileri, akışkan hızları önerilen aralıklarda olduğunda verimli çalışır. Düşük hızlar kirlenme ve durgunluğa yol açabilirken, yüksek hızlar erozyona ve kavitasyona neden olabilir. Tüpler tipi ısı değiştirici kullanıcıları, bu sorunları önlemek ve en uygun performansı sağlamak için akışkan akış hızlarını dikkatlice kontrol etmeli ve korumalıdır.

Tüpler Tipi Isı Değiştiricilerinin Kullanım Senaryoları

Tüpler tipi ısı değiştiriciler, çeşitli sektörlerde farklı uygulamalar için kullanılır.

• Elektrik Üretimi:

  Elektrik enerjisi üretmek için santrallerde tüpler tipi ısı değiştiriciler, elektrik enerjisi üretmek için suyu buhara dönüştürmek için kullanılır. Isı değiştiriciler ayrıca ekipmanın verimli çalışabilmesi için ekipmandan fazla ısıyı gidermek için soğutma sistemlerinde de kullanılır.

• Petrol ve Doğalgaz:

  Petrol ve doğalgaz çıkarma ve rafine etme işleminde, tüpler tipi ısı değiştiriciler genellikle sıcaklıkları dengelemek ve ham petrol rafinasyon işlemlerinin verimliliğini artırmak için kullanılır. Ayrıca doğalgazın sıvılaştırılmasında ve yeniden gazlaştırılmasında da kullanılırlar.

• Kimya İşleme:

  Kimya şirketleri, kimyasal reaksiyonlar için ve kimyasal işlemede sıcaklığı kontrol etmek için tüpler tipi ısı değiştiriciler kullanır. Isı değiştiriciler, reaktörlerde, farklı kimyasalları ısıtmak ve soğutmak ve ayrıca yoğunlaştırma ve buharlaştırma görevleri için kullanılır.

• Gıda İşleme:

  Gıda işleme şirketleri, gıda ürünlerinin pastörizasyonunda, sterilizasyonunda ve soğutulmasında tüpler tipi ısı değiştiriciler kullanır. Ayrıca bazı gıda ürünlerinin yoğunlaştırılması ve kurutulması için de kullanılırlar.

• Isıtma, Havalandırma ve Klima Sistemleri:

  Isıtma, havalandırma ve klima sektöründe tüpler tipi ısı değiştiriciler, su ile hava arasında ısı transferi sağlar. Isı değiştiriciler ayrıca atık ısıyı geri kazanmak ve tüm HVAC sistemlerinin verimliliğini artırmak için yeniden kullanmak için ısı geri kazanım sistemlerinde de kullanılır.

• İlaç:

  Tüpler tipi ısı değiştiriciler, sıcaklığa duyarlı ilaç üretimi sırasında önemli bir rol oynar. İlaç sektöründe ısı değiştiriciler, sıcaklıkları hassas bir şekilde kontrol etmek, sterilize etmek ve ayrıca farklı çözeltilerin soğutulması ve ısıtılması için kullanılır.

• Kâğıt ve Selüloz:

  Kâğıt ve selüloz sektörü, kâğıt ve selüloz ürünlerinden ısı geri kazanımı için tüpler tipi ısı değiştiriciler kullanır. Isı değiştiriciler ayrıca selülozdan su buharlaştırmak için kullanılır, bu da kâğıt ve selüloz üretim süreçlerinin verimliliğini ve sürdürülebilirliğini artırır.

• Su Arıtma:

  Atık ve su arıtma tesislerinde, tüpler tipi ısı değiştiriciler anaerobik sindirimde optimum sıcaklıkları korumak ve ayrıca atık su arıtma tesislerinin enerji verimliliğini artırmak için ısı geri kazanımı için kullanılır.

Tüpler Tipi Isı Değiştiricileri Nasıl Seçilir

• Belirli Uygulama Gereksinimlerini Belirleyin:

  İşletmeler, tüpler tipi ısı değiştiricileri tedarik etmeden önce belirli uygulama gereksinimlerini belirlemelidir. Bu, ısıtılmasını veya soğutulmasını gerektiren akışkanları, çalışma sıcaklığını ve basıncını ve kabul edilebilir kaçak seviyesini belirlemeyi içerir.

• Tüpler Tipi Isı Değiştirici Malzemelerini Düşünün:

  Seçim, ekipmanın dayanıklılığı ve performansı üzerinde önemli bir etkiye sahip olabileceğinden, doğru tüpler tipi ısı değiştirici malzemelerini seçmek çok önemlidir. İşletmeler, ısı değiştiricisinin yapımında kullanılan malzemelerin akışkanların kimyasal özellikleriyle uyumlu olduğundan emin olmalıdır.

• Kompakt Bir Tasarım Seçin:

  Sınırlı kurulum alanına sahip işletmeler için yer verimliliği çok önemlidir. Kompakt ısı değiştirici tasarımları, performanstan ödün vermeden daha az yer kaplar. Kurulum alanları sınırlı olduğunda çift borulu ısı değiştiriciler gibi yer tasarruflu seçenekleri göz önünde bulundurun.

• Bakım Kolaylığını Düşünün:

  Yüksek bakım masrafları, uzun vadede bir şirketin karlılığına zarar verebilir. Doğrudan temizlik ve parça değiştirmeye olanak tanıyan tüpler tipi ısı değiştiriciler, bakım maliyetlerini önemli ölçüde azaltmaya yardımcı olabilir. Kritik bileşenlere ve temizlik alanlarına hızlı erişimi sağlayan tasarımları göz önünde bulundurun.

• Enerji Verimliliğini Kontrol Edin:

  Enerji verimliliği, işletme giderlerinde çok önemli bir faktördür. İşletmeler, yüksek performanslı tüpler tipi ısı değiştiricileri seçerek enerji verimliliğini artırabilir. Enerji verimliliğini değerlendirirken ısı transfer katsayıları ve basınç düşüşleri dikkate alınmalıdır.

• Kurulum Yöntemini Düşünün:

  Kurulum türü, ısı değiştirici ekipmanının toplam maliyetini ve süresini etkileyebilir. Bağlantı türlerini ve kurulum yöntemlerini araştırın ve bütçeye ve teknik yeteneklere göre pratik bir karar vermek için kurulum maliyetlerini karşılaştırın.

• Tedarikçiyi Değerlendirin:

  Mükemmel müşteri geri bildirimlerine sahip saygın bir tüpler tipi ısı değiştirici tedarikçisi göz önünde bulundurun. Müşteriler, güvenilir tedarikçilerden destek, yedek parça ve bakım hizmetleri alabilir.

İşletmeler, bu faktörleri dikkate alarak, belirli gereksinimlerini karşılamak ve operasyonlarını optimize etmek için tüpler tipi ısı değiştiricileri tedarik ederken bilinçli kararlar alabilir.

SSS

S1: Tüpler tipi ısı değiştiriciler nasıl çalışır?

C1: Tüpler tipi ısı değiştiriciler, birbirleriyle karışmadan iki veya daha fazla akışkan arasında ısı transferi yapmak üzere tasarlanmıştır. Çalışma prensibi şu şekildedir. Akışkanlar, cihazın zıt uçlarındaki girişlerden ısı değiştiriciye pompalanır. Ardından, başka bir akışkan veya ortam havası ile çevrili tüplerden akarlar. Son olarak, ısı transferi gerçekleştiğinde çıkışlardan çıkarlar. Tüpler tipi ısı değiştiricilerinin yapılandırmaları ve tasarımları, ısı transfer verimliliğini artırmak için akışkanların karşı akış veya eş akış yönünde akmasına olanak tanır.

S2: Tüpler tipi ısı değiştiricilerin faydaları nelerdir?

C2: Tüpler tipi ısı değiştiricilerin birçok avantajı vardır. Yüksek basınç ve sıcaklık koşullarını kaldırabilirler, bu da onları zorlu ortamlar için uygun hale getirir. Çok yönlüdürler ve çeşitli uygulamalar ve akışkanlar için kullanılabilirler. Tüp demetlerinin kabuktan çıkarılabilmesi nedeniyle temizlenmesi ve bakımı kolaydır. Bu ısı değiştiricilerin sağlam yapısı, düzgün bakımı sağlandığında uzun bir hizmet ömrü sunar.

S3: Tüpler tipi ısı değiştiricilerin sınırlamaları nelerdir?

C3: Tüpler tipi ısı değiştiriciler birçok fayda sağlasa da, bazı sınırlamaları da vardır. Plak tipi ısı değiştiriciler gibi diğer ısı değiştirici türlerine kıyasla büyük yer kaplarlar. Maliyetleri nispeten yüksektir. Bir tüpler tipi ısı değiştiricinin performansı, iki akışkanın doğru akış düzenlemesine bağlıdır.