Vergleich der Vor- und Nachteile mehrerer gängiger Wärmetauscher

Die in der chemischen Industrie üblicherweise verwendeten Wärmetauscher können auf folgende Weise klassifiziert werden:

1) Nach der Wärmeübertragungsart: Mischwärmetauscher, Regenerativwärmetauscher und Wandwärmetauscher.

2) Nach der Konstruktion: Rohrwärmetauscher, Plattenwärmetauscher und Wärmeübertragungsflächenwärmetauscher.

3) Nach dem Zweck: Heizer, Vorwärmer, Überhitzer, Verdampfer, Reboiler, Kühler, Kondensator.

4) Nach dem Material: Metallische Werkstoffe, Nichtmetallische Werkstoffe.

5) Nach der Form und Konstruktion der Wärmeübertragungsfläche usw.: Fester Rohrbodenwärmetauscher, U-Rohrwärmetauscher, Packkolonnenwärmetauscher und Kesselwärmetauscher. 

Üblicherweise wird in der täglichen Arbeit hauptsächlich die Klassifizierung nach der Konstruktion angewandt. Im Folgenden ist eine Zusammenfassung der Vor- und Nachteile einiger üblicherweise verwendeter Wärmetauscher:

1. Fester Rohrbodenwärmetauscher:

(1) Große Wärmeübertragungsfläche, ungefähr 20 - 30%; keine innere Leckage, weniger Schmiedeteile und niedrige Kosten;

(2) Kann nicht mechanisch gereinigt werden; kurze Lebensdauer, nicht geeignet für Orte mit Kalkbildung. 

2. Fließkopf-Wärmeübertrager:

(1) Es kann zur einfachen Reinigung herausgezogen werden, und die Temperaturdifferenz des Mediums ist nicht beschränkt;

(2) Ein Abschnitt ist nicht mit dem Objekt verbunden. Wenn die Rohre erwärmt werden, kann das Rohrbündel zusammen mit dem Fließkopf sich axial frei ausdehnen und zusammenziehen.

(3) Zwei Rohrböden neigen zu inneren Leckagen, verbrauchen eine große Menge an Metall und haben hohe Kosten, und die Struktur ist komplex.

(4) Der Wärmeaustausch-Effekt ist besser als der von U-Rohr-Wärmeübertragern.

(5) Es ist für Hochtemperatur-, Hochdruck- und große Temperaturdifferenz-Szenarien geeignet. 

3. U-Rohr-Wärmeübertrager:

(1) Es kann herausgezogen werden und ist einfach zu reinigen, ohne durch Temperaturdifferenzen begrenzt zu sein;

(2) Die Schalenseite ist nicht geeignet für den Transport von Medien mit großen Strukturen.

(3) Die Struktur ist einfach und besteht nur aus einem Rohrboden.

(4) Es eignet sich für Szenarien, in denen die Anforderungen an die Wärmeaustauschleistung nicht besonders hoch sind und das Budget begrenzt ist. 

4. Packed Tube-Type Heat Exchanger

(1) Die Rohre können sich frei ausdehnen und zusammenziehen, und es gibt keine Temperaturdifferenzspannung zwischen den Rohren und dem Gehäuse.

(2) Die Struktur ist einfach, das Herstellungsverfahren ist praktisch, und Wartung und Reinigung sind einfach.

(3) Es besteht die Möglichkeit eines Lecks des Gehäuseseitenfluids, daher sind der Betriebsdruck und die Temperatur begrenzt.

(4) Giftige, brennbare, explosive und flüchtige Medien sollten nicht durch die Gehäuseseite geleitet werden. 

5. Plate heat exchanger

(1) Große Wärmeaustauschfläche, geringer Materialverbrauch, kleines Volumen und geringer Raumbedarf.

(2) Leicht zu zerlegen und zu reinigen.

(3) Relativ preiswert.

(4) Schlechte Dichtigkeit, neigt zum Lecken und erfordert häufigen Austausch der Dichtungen.

(5) Schlechtes Druckwiderstandseffekt, anfällig für Verstopfungen. Nicht geeignet für Gas-gas-Wärmetausch oder Dampfkondensation.