10 punktów, które powinieneś wiedzieć o wymienniku ciepła

Wymiennik ciepła

Kiedy system hydrauliczny pracuje, temperatura oleju hydraulicznego powinna być utrzymywana między 15～65 ℃. Jeśli temperatura oleju jest zbyt wysoka, olej szybko się pogorszy. Jednocześnie zmniejszy się lepkość oleju, a wydajność systemu zmniejszy się. Pogorsza się płynność, wzrasta spadek ciśnienia w układzie i zmniejsza się zdolność samozasysania pompy. Dlatego utrzymanie stabilnej temperatury oleju jest niezbędnym warunkiem normalnej pracy system hydrauliczny. Ze względu na ograniczenie obciążenia i inne czynniki, czasami temperatura oleju nie może być osiągnięta przez naturalną regulację samego zbiornika oleju i potrzebne są urządzenia zewnętrzne, aby spełnić wymagania dotyczące temperatury oleju dla sprzętu. Wymiennik ciepła jest najczęściej stosowanym urządzeniem do kontroli temperatury. Wymiennik ciepła dzieli się na dwa typy: chłodnicę i nagrzewnicę.

Coolers can be divided into water-cooled, air-cooled, and ammonia-cooled according to the cooling form. Among them, water-cooled and air-cooled are commonly used cooling forms. There are mainly three types of water coolers: serpentine tube type, shell and tube type, and fin type.

W układach hydraulicznych na ogół stosuje się chłodnice wielorurowe. Woda jest medium chłodzącym i przepływa przez rurki, a olej przepływa pomiędzy rurkami w rurce. Przepływ wody w rurze jest przeważnie dwuprogramowy. Rury wodne są wykonane z rur mosiężnych zamiast rur stalowych. Ponieważ rury stalowe są trudne do czyszczenia i łatwe do rdzewienia, grubość ścianki rury wynosi zwykle 1 ~ 1,5 mm. Ponieważ temperatura cylindra i rury jest różna, podczas projektowania należy uwzględnić środki kompensacji termicznej.

Do chłodzenia oleju chłodnice chłodzone powietrzem są również stosowane w miejscach, gdzie brakuje wody lub sprzęt jest niewygodny do korzystania z wody. Lodówki chłodzone powietrzem mają słabą skuteczność i wyższe koszty sprzętu, ale zamiast wody można użyć taniej energii elektrycznej. Czasami zamiast tego używa się chłodnicy samochodowej.

1. Pozycja instalacji chłodnicy

• Chłodnica jest zwykle instalowana na przewodzie powrotnym układu hydraulicznego lub przewodzie przelewowym zaworu przelewowego. Nagrzewanie się oleju jest spowodowane dużą ilością oleju pod wysokim ciśnieniem wypływającym z zaworu przelewowego. W tym czasie chłodnicę należy zainstalować na przewodzie spustowym zaworu przelewowego. W ten sposób temperatura przegrzanego oleju spada zanim powróci do zbiornika oleju. Po zainstalowaniu chłodnicy spadek ciśnienia wynosi zwykle od 0,01 do 0,1 MPa. Zdjęcie przedstawia przykładowe miejsce montażu chłodnicy. Olej wyprowadzany pod ciśnieniem przez pompę hydrauliczną bezpośrednio wchodzi do układu powrotnego oleju generującego ciepło, a olej przepełniony przez zawór przelewowy jest schładzany przez chłodnicę 1, a następnie wraca do zbiornika oleju. Zawór jednokierunkowy 2 służy do ochrony chłodnicy i otwierania zaworu odcinającego 3, gdy chłodnica nie jest potrzebna do zapewnienia przejścia.
• Chłodnicy nie należy umieszczać przed filtrem oleju powrotnego. Jak pokazano na rysunku, wraz ze spadkiem temperatury oleju i wzrostem lepkości po przejściu przez chłodnicę, przepustowość filtra ulegnie osłabieniu. Chłodnicę należy w miarę możliwości umieścić w filtrze oleju powrotnego. Później, w razie potrzeby, można zastosować oddzielny obwód chłodzący.

Chłodnica montowana jest na rurociągu spustowym zaworu przelewowego oraz rurociągu powrotnym oleju instalacji. W ten sposób temperatura przegrzanego oleju zostaje obniżona przed powrotem do zbiornika. Po zainstalowaniu chłodnicy spadek ciśnienia wynosi na ogół 0,01 do 0,1 MPa.

2. Przepustowość chłodnicy

Chłodnica zazwyczaj znajduje się w przewodzie powrotnym oleju układu hydraulicznego, a jej efekt rozpraszania ciepła jest bezpośrednio związany z prędkością przepływu cieczy w chłodnicy.

Rozpraszanie ciepła przez urządzenie chłodzące jest proporcjonalne do przepływu przepływającego czynnika chłodzącego. Moc chłodzenia Tathagaty jest niska, a efekt chłodzenia jest niski. Zmiana ciśnienia w przepływie może zaszkodzić działaniu systemu. Zbyt duża różnica ciśnień przepływających przez chłodnicę może doprowadzić do powstania konstrukcji chłodnicy. zniszczyć.

3. Problem określenia obszaru chłodzenia

• Powierzchnia chłodzenia chłodnicy powinna być wystarczająca. Podczas procesu pracy układu hydraulicznego część energii zostanie zużyta przez zawór przelewowy i stratę przepływu układu, a ta część energii zostanie zamieniona na energię cieplną, co spowoduje wzrost temperatury oleju. Gdy temperatura oleju wzrośnie, z jednej strony zwiększy to wyciek, z drugiej zaś skróci żywotność oleju. Zastosowanie chłodnicy jest jednym z głównych sposobów kontrolowania temperatury oleju. Powierzchnia oddawania ciepła jest kluczowym parametrem urządzenia chłodzącego, a jej wartość należy uzyskać poprzez wnikliwą analizę i obliczenia układu. Wybierając specyfikacje rozpraszania ciepła, jeśli Han ustawił obszar rozpraszania ciepła odpowiadający wartości aprecjacji, należy wybrać specyfikację z nieco większym obszarem rozpraszania ciepła.
• Przy wyborze obszaru chłodzenia chłodnicy należy wziąć pod uwagę warunki czynnika chłodzącego dostarczanego na miejscu. Woda jest szeroko stosowana jako czynnik chłodzący. Gdy obszar chłodzenia i współczynnik chłodnicy pozostają niezmienione, stan wody chłodzącej staje się bardzo ważny. Ze względu na różne pory roku i regiony temperatura dostarczanej wody chłodzącej jest różna. Gdy temperatura wody chłodzącej jest niska, efekt chłodzenia jest dobry i odwrotnie.
• Gdy rura wody chłodzącej jest grubsza, a różnica ciśnień między wodą wlotową i powrotną jest duża, przepływ wody na jednostkę czasu jest duży, a efekt chłodzenia jest dobry. W przeciwnym razie jest słaba. Dlatego wybierając chłodnicę, należy zapoznać się z warunkami wody chłodzącej na miejscu.

4. Kondensacja na powierzchni rury wody chłodzącej

Ze względu na obecność wilgotnego gazu w powietrzu, po zetknięciu się z zimną rurą wodną kondensuje się on w wodzie, co spowoduje korozję metali, a nawet wpłynie na bezpieczeństwo instalacji elektrycznej. Należy zastosować środki izolacji cieplnej, aby zapobiec kondensacji.

5. Zapobiegaj problemom ze skalowaniem

• Zwiększyć natężenie przepływu wody wlotowej i otworzyć zawory wlotowe i powrotne wody, aby wypuścić powietrze z chłodnicy. Aby zapobiec tworzeniu się kamienia, temperatura wody chłodzącej musi być jak najniższa. Najlepiej używać zmiękczonego źródła wody.
• Z wyjątkiem cywilnej wody wodociągowej, inne źródła wody (takie jak woda gruntowa, przemysłowa woda obiegowa itp.) powinny być wyposażone w filtr wody na rurze wlotowej chłodnicy zgodnie z rzeczywistą sytuacją, aby zapobiec stopniowemu tworzeniu się brudu lub miejscowej blokadzie w chłodniej i zmniejszyć efekt wymiany ciepła. jak pokazuje zdjęcie.

• Po uruchomieniu chłodnicy zawór wody należy otwierać powoli zgodnie z procedurą i nie należy go otwierać szybko, aby uniknąć tworzenia się „warstwy superchłodzącej” o słabej przewodności cieplnej na powierzchni chłodzenia rura i wpływająca na efekt chłodzenia.

6. Problem z medium chłodzącym

Zwykłe chłodnice nie powinny wykorzystywać wody morskiej jako czynnika chłodzącego. Żywotność chłodnicy zależy głównie od szybkości korozji czynnika chłodzącego do materiału wymiennika ciepła, a czynnikami wpływającymi na szybkość korozji są zastosowane materiały i rodzaj czynnika chłodzącego. Zwykłe produkty chłodzące nadają się jako medium chłodzące tylko do wody słodkiej, a nie do wody morskiej. Jeśli używana jest woda morska, należy to określić. Producent zastosuje materiały ze stali nierdzewnej, aby zapewnić jego normalne użytkowanie i żywotność.

7. Problemy, na które należy zwrócić uwagę podczas korzystania z chłodnicy rurowej

• Powinien być filtr, zanim brudne medium przejdzie przez chłodnicę.
• Najlepiej zainstalować w oddzielnym obiegu oleju.
• Podczas pracy testowej oba obwody cyrkulacyjne muszą zostać wyczerpane, aby osiągnąć wysoką wydajność i brak rdzy.
• Najpierw dodaj zimne medium, a następnie stopniowo dodawaj gorące medium.
• Ciśnienie czynnika chłodzącego powinno być większe niż ciśnienie czynnika chłodzącego.
• Medium chłodzącym jest zwykle woda słodka.
• Regularnie usuwaj i czyść.

8. Problemy, na które należy zwrócić uwagę podczas korzystania z chłodnicy płytowej

• Przed użyciem sprawdź, czy śruba kompresyjna jest poluzowana i czy rozmiar kompresyjny odpowiada rozmiarowi określonemu w instrukcji. Jeśli nie spełnia wymagań, dokręć śruby równomiernie, aby osiągnąć określony rozmiar.
• Przed użyciem urządzenia należy przeprowadzić próbę hydrauliczną. Sprawdź ciśnienie po obu stronach zimnej i gorącej osobno. Ciśnienie próbne jest 1,25 razy większe od ciśnienia roboczego, czas utrzymywania ciśnienia wynosi 30 minut i nie ma wycieków w każdej części uszczelniającej przed jej użyciem.
• Gdy chłodnica płytowa jest używana w przemyśle spożywczym lub farmaceutycznym o wysokich wymaganiach higienicznych, należy ją wyczyścić i zdezynfekować przed użyciem, aby wyeliminować wewnętrzny olej i zanieczyszczenia.
• Gdy medium robocze zawiera dużą ilość piasku lub innych zanieczyszczeń, należy przed nim umieścić urządzenie filtrujące.
• Rury wlotowe i wylotowe czynnika zimnego i gorącego należy łączyć poprzez dociśnięcie znaków na płycie szczelnej, w przeciwnym razie wpłynie to na jej działanie.
• Podczas pracy powoli wstrzyknij ciecz po stronie niskiego ciśnienia, a następnie wstrzyknij ciecz po stronie wysokiego ciśnienia; podczas zatrzymywania powoli odetnij płyn po stronie wysokiego ciśnienia, a następnie odetnij płyn po stronie niskiego ciśnienia.
• Po długotrwałej eksploatacji na powierzchni płyty powstaną różne stopnie kamienia lub zabrudzenia, co zmniejszy wydajność wymiany ciepła i zwiększy opory przepływu. Dlatego należy regularnie sprawdzać, czy usunąć brud. Podczas czyszczenia płyty nie należy używać metalowych szczotek, aby uniknąć zarysowania. Uszkodzić płytę i zmniejszyć odporność na korozję.
• Uszkodzoną płytkę należy w porę wymienić. Jeśli nie ma płyty zapasowej, dwie sąsiednie płyty można usunąć, jeśli pozwala na to eksploatacja. (Uwaga: Usunięta płyta nie powinna być płytą odwracającą, ale płytą z czterema otworami), jednocześnie odpowiednio zmniejszając kompaktowy rozmiar.
• Podczas konserwacji starzejącą się uszczelkę należy wymienić, a brakującą uszczelkę ponownie skleić. Wyczyść podczas klejenia.
• Umyj zbiornik uszczelki, nałóż klej i mocno dopasuj uszczelkę.

9. Napięcie robocze elektrozaworu wodnego powinno być zgodne z napięciem sterującym systemu

Elektrozawór wody jest dołączony do wyposażenia hydraulicznego jako zawór sterujący do sterowania dopływem wody do chłodnicy. Przy doborze i zakupie często zwraca się uwagę tylko na ciśnienie znamionowe i średnicę zaworu, ignorując napięcie sterujące, co często skutkuje niezgodnością z napięciem sterującym układu. I wypadek uszkodzonego urządzenia, więc musisz zwrócić szczególną uwagę, jak pokazano na rysunku.

10. Problem z grzałką

• Grzejnik nie powinien być instalowany w rurociągu

Nagrzewnicy nie należy montować w rurociągu. Jak pokazano na rysunku, ze względu na ograniczoną długość rurociągu, ilość zawartej w nim ropy jest niewielka. Gdy natężenie przepływu oleju w rurze jest zbyt niskie lub grzałka jest włączona z powodu awarii, może to spowodować zbyt wysoką temperaturę oleju, a nawet spowodować pożar i inne wypadki. W zbiorniku oleju należy zainstalować grzałkę i należy podjąć środki w celu zapewnienia rozsądnej temperatury oleju, takie jak dodanie przekaźnika temperatury i odpowiednich obwodów sterujących w celu ograniczenia maksymalnej temperatury oleju.

• Miejsce montażu grzejnika nie powinno być zbyt wysokie

Ponieważ ciepło jest prowadzone w górę, a położenie grzałki jest zbyt wysokie, olej znajdujący się poniżej nie jest łatwy do podgrzania, co wpływa na efekt ogrzewania; po drugie, gdy układ pracuje, poziom oleju waha się, co może narazić grzałkę na powierzchnię oleju, uszkodzić element grzejny lub spowodować wypadek. Umieść grzałkę na dnie zbiornika oleju i zachowaj pewną odległość od dna zbiornika, jak pokazano na rysunku.

• Powierzchni montażu grzejnika nie należy uszczelniać materiałami gumowymi

Płyn roboczy w zbiorniku paliwa jest podgrzewany przez grzałkę zamontowaną na zbiorniku paliwa. Temperatura grzałki podczas procesu nagrzewania jest bardzo wysoka i będzie przenoszona na kołnierz montażowy przez rurkę grzejną. Wyższa temperatura spowoduje szybkie starzenie się gumy uszczelniającej. Utrata elastyczności powodująca wyciek oleju w części uszczelniającej powinna być wykonana z odpornej na wysoką temperaturę gumowej uszczelki olejoodpornej z azbestu, jak pokazano na rysunku.

• Położenie żarówki czujnika temperatury nie powinno być zbyt wysokie

Temperatura robocza czynnika hydraulicznego jest jednym z ważnych wskaźników normalnej pracy układu hydraulicznego, a badanie temperatury oleju wykonuje się najczęściej za pomocą czujnika temperatury. Jeśli czujnik temperatury jest ustawiony zbyt wysoko, czujnik temperatury może znajdować się powyżej poziomu cieczy ze względu na zmianę poziomu cieczy podczas procesu pracy. W tym czasie czujnik temperatury nie może dokładnie zmierzyć temperatury oleju, co spowoduje, że temperatura oleju będzie zbyt wysoka. Należy unikać w jak największym stopniu.

• Termometr elementu do pomiaru temperatury w zbiorniku paliwa powinien znajdować się daleko od grzałki oraz rur powrotnych i chłodzących oleju

Dokładne i niezawodne wykrywanie i kontrola temperatury oleju w zbiorniku paliwa to warunek wstępny zapewnienia normalnej pracy systemu. Jeżeli termometr elementu mierzącego temperaturę znajduje się blisko rury grzewczej lub rury powrotnej oleju chłodnicy, błąd między wykrytą temperaturą oleju a rzeczywistą temperaturą zbiornika oleju jest stosunkowo duży, co nie sprzyja kontroli układu olejowego temperaturę, jak pokazano na rysunku.