वेल्डेड बनाम गैस्केटेड बनाम मुद्रित सर्किट प्लेट गर्मी एक्सचेंजर - पूर्ण तुलना

गर्मी एक्सचेंजर बिना मिश्रण के तरल पदार्थों के बीच गर्मी स्थानांतरित करें।कॉम्पैक्ट, उच्च दक्षता वाले डिजाइनों के बीच प्लेट गर्मी एक्सचेंजर हैं, जो गर्मी का संचालन करने के लिए धातु की प्लेटों का उपयोग करते हैं।तीन प्रमुख प्लेट डिजाइन - गैस्केट प्लेट, वेल्डेड प्लेट, और मुद्रित सर्किट (पीसीएचई) - प्रत्येक स्टैक किए गए प्लेटों का उपयोग करते हैं लेकिन निर्माण में भिन्न होते हैं।यह लेख उद्योग में उनकी संरचना, प्रदर्शन, रखरखाव, लागत और उपयोग की तुलना करता है।हम यह भी इंगित करेंगे कि कैसे प्रत्येक पेट्रोकेमिकल्स, एचवीएसी, बिजली उत्पादन और अधिक जैसे क्षेत्रों में फिट बैठता है।

वेल्डेड प्लेट हीट एक्सचेंजर

वेल्डेड प्लेट हीट एक्सचेंजर भी लहरों वाली प्लेटों के ढेर का उपयोग करते हैं, लेकिन प्लेटें स्थायी रूप से वेल्डेड या ब्रैज किए जाते हैं, उनके किनारों पर एक साथ, गैस्केट को खत्म करते हैं।

SHPHE की HT-Bloc या TP श्रृंखला वेल्डेड फे इन उदाहरणों का उदाहरण है: एक वेल्डेड प्लेट पैक को बोल्ट कवर के साथ एक मजबूत फ्रेम में डाला गया है।नतीजा यह है कि यह प्लेटों के उच्च गर्मी हस्तांतरण को बरकरार रखता है, जबकि बहुत अधिक दबाव और तापमान सहिष्णुता प्राप्त करता है।

संरचनाः

एक वेल्डेड प्लेट एक्सचेंजर अनिवार्य रूप से आंतरिक चैनलों के साथ धातु प्लेटों का एक ठोस ब्लॉक है।उदाहरण के लिए, SHPHE की HT-Bloc वेल्डेड प्लेट प्लेट एक्सचेंजरों की उच्च गर्मी हस्तांतरण दक्षता और शेल-एंड-ट्यूब के उच्च दबाव और तापमान प्रतिरोध को जोड़ती है।

प्रदर्शनः

वेल्डेड प्लेट इकाइयां गस्केट प्लेटों और पूर्ण खोल एक्सचेंजर के बीच की खाई को पुल करती हैं।

SHPHE के टीपी मॉडल ~ 60 बार और 900 डिग्री सेल्सियस (और एचटी-ब्लॉक प्रकार 40 बार, -40 डिग्री सेल्सियस से 400 डिग्री सेल्सियस तक) तक सहन कर सकते हैं।उनका थर्मल प्रदर्शन अभी भी बहुत अधिक है - प्लेट ज्यामितीय उत्कृष्ट गर्मी हस्तांतरण प्रेरित करता है।ये इकाइयां अक्सर बहुत करीबी तापमान दृष्टिकोण प्राप्त करती हैं, जो गैस्केटेड प्लेटों के समान होती हैं, क्योंकि आंतरिक प्रवाह मार्गों को अनुकूलित किया जा सकता है।

रखरखावः

यहां एक महत्वपूर्ण अंतर है: वेल्डेड इकाइयों में कोई प्रतिस्थापित गैस्केट नहीं होता है, इसलिए वे शायद ही कभी लीक होते हैं, लेकिन उन्हें आसानी से अलग नहीं किया जा सकता है।यदि डिजाइन अनुमति देता है, तो उपयोगकर्ता कवर को अनबोल करके एक्सचेंजर खोलते हैं - प्लेट पैक सफाई के लिए बाहर उठता है।

लागतः

वेल्डेड प्लेट गर्मी एक्सचेंजर गैसकेटेड मॉडल की तुलना में अधिक खर्च करते हैं।वेल्डिंग या ब्रेजिंग प्रक्रिया, साथ ही भारी-ड्यूटी सामग्री, विनिर्माण व्यय को जोड़ती है।हालांकि, वे आमतौर पर पीसीएचई की तुलना में सस्ता होते हैं क्योंकि उन्हें विदेशी मशीनरी की आवश्यकता नहीं होती है।

उद्योग:

SHPHE तेल रिफाइनल और एलएनजी सेवा में वेल्डेड इकाइयों को उजागर करता है।वे बिजली उत्पादन में भी दिखाई देते हैं (अपशिष्ट गर्मी वसूली, टरबाइन लुबिस तेल कूलर) और अपतटीय या समुद्री प्रणालियों में, जहां कठोरता और लीक-तंगता महत्वपूर्ण हैं।किसी भी संयंत्र को कुशल गर्मी हस्तांतरण की आवश्यकता होती है लेकिन कठोर तरल पदार्थ या उच्च दबाव की स्थितियों के साथ अक्सर वेल्डेड प्लेटें चुनती हैं।

गस्केट प्लेट गर्मी एक्सचेंजर

गैस्केट प्लेट गर्मी एक्सचेंजर एक फ्रेम में एक साथ क्लैम्प किए गए कई पतले, लहरदार धातु की प्लेटों में शामिल होते हैं, जिसमें रबर या एलेस्टोमर गैस्केट प्रवाह चैनलों को सील करते हैं।गर्म और ठंडे तरल पदार्थ वैकल्पिक चैनलों (आमतौर पर काउंटर-सिरपेक्ष) में बहते हैं, प्लेटों के माध्यम से गर्मी को स्थानांतरित करते हैं।यह मॉड्यूलर डिजाइन - SHPHE के प्रलेखन में उजागर - उन्हें बहुत कॉम्पैक्ट बनाता है (अक्सर शेल-ट्यूब इकाइयों की तुलना में 70-90% छोटा)।

वे एचवीएसी, प्रशीतन, भोजन और पेय, रासायनिक प्रसंस्करण और हल्के पेट्रोकेमिकल अनुप्रयोगों में लोकप्रिय हैं, जहां सफाई और स्वच्छता की आसानी की सराहना की जाती है।

प्रदर्शनः

वे उच्च हीटिंग / कूलिंग भार को संभाल सकते हैं लेकिन वेल्डेड या पीसीएचई प्रकारों की तुलना में अपेक्षाकृत हल्के दबाव और तापमान।एक प्रमुख लाभ बहुत उच्च सतह-क्षेत्र-से-वॉल्यूम अनुपात है (प्लेट 100-200 एम 2 / एम 3 तक पहुंच सकती है), इसलिए एक्सचेंजर एक छोटे पदचिह्न में फिट बैठता है।

रखरखावः

चूंकि वे गैस्केट और बोल्ट किए जाते हैं, इसलिए इन एक्सचेंजरों को आसानी से अलग किया जा सकता है।उपयोगकर्ता उन्हें साफ करने के लिए प्लेटों को बाहर स्लाइड या हटा सकते हैं (या सीआईपी का उपयोग करें - क्लीन-इन-प्लेस), और जरूरत पड़ने पर पहने हुए गैस्केट को बदल सकते हैं।यह आसानी से डिस्टेंबली की अनुमति देता है, सीधे सफाई और रखरखाव की सुविधा देता है।

ट्रेड-ऑफ यह है कि गैस्केट पहने हुए आइटम हैं: समय के साथ उन्हें निरीक्षण या प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए, और एक खराब सील लीक का कारण बन सकता है।

लागतः

गैस्केटड इकाइयां आमतौर पर तीनों में से सबसे कम महंगी होती हैं।वे सरल बोल्ट किए गए फ्रेम के साथ मानक स्टेनलेस-स्टील प्लेटों और रबर गैस्केट का उपयोग करते हैं।

सीमित बजट वाले अनुप्रयोगों में या जहां विघटन की इच्छा है (उदाहरण के लिए ब्रूवेरी, एचवीएसी), गैस्केट एक्सचेंजर आम हैं।उनकी कम कीमत कम दबाव रेटिंग के साथ आती है, इसलिए बहुत उच्च दबाव या उच्च तापमान के कर्तव्यों (उदाहरण के लिए रासायनिक रिएक्टर, भाप) के लिए अन्य डिजाइनों को चुना जाता है।

उद्योग:

विशिष्ट उपयोगों में इमारतों, खाद्य सुविधाओं और प्रक्रिया पौधों में हीटिंग / शीतलन पानी, तेल, कूलेंट और हल्के रसायन शामिल हैं।

प्रिंट सर्किट हीट एक्सचेंजर (PCHE)

तीनों में से सबसे नया,मुद्रित सर्किट हीट एक्सचेंजर बहुत पतली स्टेनलेस या निकेल-अली प्लेटों से बने होते हैं, प्रत्येक रासायनिक रूप से माइक्रो प्रवाह चैनलों (जैसे एक पीसीबी पैटर्न) के साथ उत्कीर्ण होते हैं और फिर एक ठोस ब्लॉक में प्रसार-बांड होते हैं।अंदर कोई गस्केट या जोड़ नहीं है - यह एक मोनोलिथिक है माइक्रोचैनल का मूल।यह नवाचार (20 वीं शताब्दी के अंत में विकसित) उद्योगों द्वारा संचालित किया गया था, जिन्हें कॉम्पैक्टता और चरम स्थितियों की आवश्यकता थी।

संरचनाः

एक पीसीएचई में, प्लेटें जटिल माइक्रोचैनल पैटर्न बनाने के लिए उत्खन से गुजरती हैं।उत्कीर्ण प्लेटों को स्टैकिंग करने के बाद, वे उच्च तापमान और दबाव पर प्रसार-बांड होते हैं, सूक्ष्म मार्गों के साथ एक ठोस धातु ब्लॉक बनाते हैं।

परिणाम बेहद कॉम्पैक्ट है: जैसा कि परीक्षण किया गया है, पीसीएचई पारंपरिक शेल-एंड-ट्यूब इकाइयों की तुलना में चार से छह गुना छोटे और हल्के हैं।सामान्य चैनल अंतराल 0.4-4 मिमी के आदेश पर हैं।

प्रदर्शनः

पीसीएचई के पास अत्यधिक प्रदर्शन है।वे बहुत उच्च दबाव और तापमान को संभालते हैं - SHPHE नोट्स 1,000 बार और 850-900 डिग्री सेल्सियस तक - जो गस्केट या वेल्डेड प्लेटों से दूर है, वह सहन कर सकता है।

गर्मी हस्तांतरण दक्षता भी उत्कृष्ट है (98% प्रभावशीलता के आदेश पर) क्योंकि छोटे चैनलों और corrugations तीव्र अशांति बल।

उदाहरण के लिए, पीसीएचई एलएनजी संयंत्रों, परमाणु रिएक्टरों, और सुपरक्रिटिकल सीओ 2 प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं जहां दबाव और दक्षता दोनों आवश्यकताएं चरम हैं।

रखरखावः

प्रसार-बांड होने के नाते, पीसीएचई के अंदर कोई चलती भाग, गैस्केट या सील नहीं हैं।

हालांकि, इसका मतलब यह भी है कि आप आंतरिक को खोलने या सेवा नहीं कर सकते हैं।यदि ठीक चैनल खराब हैं, तो सफाई बेहद मुश्किल या असंभव है; इस प्रकार पीसीएचई बहुत स्वच्छ तरल पदार्थों तक सीमित हैं।पीसीएचई का उपयोग करने वाले सिस्टम में ठीक फिल्टर शामिल हैं या अल्ट्राप्यूर मीडिया के साथ काम करते हैं।नियमित रखरखाव में केवल वेल्डिंग जोड़ों का निरीक्षण करना और एक्सचेंजर को साफ करने के बजाय इनलेट फ़िल्टर करना शामिल होता है।

लागतः

पीसीएचई सबसे अधिक लागत वाले विकल्प हैं।जटिल फोटोकैमिकल इक्चिंग और प्रसार-बांडिंग प्रक्रिया महंगी है, और सामग्री आम तौर पर सभी स्टेनलेस या विदेशी मिश्र धातुएं (कोई कार्बन स्टील भाग नहीं है) हैं।

प्लस पक्ष पर, उनकी कॉम्पैक्टनेस अन्य क्षेत्रों में लागत में कटौती कर सकती है: छोटी नींव, हल्के समर्थन, और कम तरल पदार्थ इन्वेंट्री (जो सुरक्षा राहत आवश्यकताओं को कम कर सकता है)।लेकिन अकेले यूनिट मूल्य से, प्रिंट-सर्किट इकाइयां खरीदने के लिए सबसे महंगी हैं।

उद्योग:

पीसीएचए दिखाई देते हैं जहां और कुछ नहीं करेगा।प्रारंभिक अपनाने वाले परमाणु ऊर्जा और एयरोस्पेस (स्पेसक्राफ्ट और विमान गर्मी एक्सचेंजर) थे, और आज वे परमाणु, एलएनजी, हाइड्रोकार्बन प्रसंस्करण और नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों में आम हैं, और वास्तव में वे अगली पीढ़ी की ऊर्जा परियोजनाओं (जैसे छोटे मॉड्यूलर रिएक्टर, केंद्रित सौर) में बढ़ते उपयोग देखते हैं जहां दक्षता और आकार सबसे महत्वपूर्ण हैं।

वे कैसे तुलना करें

संबंधित प्रश्न

Q: गैस्केट और वेल्डेड प्लेट एक्सचेंजर के बीच मुख्य अंतर क्या है?

कुंजी सील है।गैस्केट किए गए एक्सचेंजर में प्रतिस्थापित रबर गैस्केट और एक बोल्ट फ्रेम होता है, इसलिए उन्हें सफाई या प्लेट बदलने के लिए अलग किया जा सकता है।वेल्डेड प्लेट एक्सचेंजर प्लेटों को फ्यूज करते हैं (कोई गैस्केट नहीं), जिससे उच्च दबाव / तापमान क्षमता होती है लेकिन उन्हें सेवा में कठिन बनाती है।संक्षेप में, गस्केट प्लेटें अधिक सेवा योग्य हैं; वेल्डेड प्लेटें कठोर परिस्थितियों को संभालने में सक्षम हैं।

Q: एक प्लेट या शेल के बजाय एक मुद्रित सर्किट हीट एक्सचेंजर का उपयोग क्यों करें?

पीसीएचएअत्यधिक आवश्यकताओं के लिए चयनित हैं।वे एक छोटी मात्रा में विशाल गर्मी- हस्तांतरण क्षेत्रों को पैक करते हैं और 1,000 बार और तापमान ~ 850 डिग्री सेल्सियस तक के दबावों पर काम कर सकते हैं।यदि एक एप्लिकेशन अंतरिक्ष-बंद है और इसमें सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ (जैसे एलएनजी या सीओ 2) शामिल हैं, तो एक पीसीएचई पारंपरिक इकाइयों द्वारा अयोग्य दक्षता प्राप्त कर सकता है।

Q: किस प्रकार के एक्सचेंजर सबसे कुशल हैं?

तीनों प्रकारों में उच्च थर्मल दक्षता है।पीसीएचई अक्सर अपने अनुकूलित माइक्रोचैनल के कारण उच्चतम नामात्मक दक्षता (≈98% प्रभावशीलता) प्राप्त करते हैं।

प्रश्न: रखरखाव की आवश्यकताओं की तुलना कैसे करें?

गैस्केट प्लेट एक्सचेंजर साफ करना सबसे आसान है: आप उन्हें अलग कर सकते हैं और भागों को फ्लश या बदल सकते हैं।

मुद्रित सर्किट एक्सचेंजर अनिवार्य रूप से आंतरिक रूप से रखरखाव मुक्त होते हैं (कोई गैस्केट या जोड़ नहीं), लेकिन वे क्लैगिंग से बचने के लिए स्वच्छ तरल पदार्थों की मांग करते हैं और आम तौर पर इनलेट फिल्टर की आवश्यकता होती है।

संक्षेप में, इन तीन प्रकारों के बीच विकल्प अंततः विशिष्ट परिचालन स्थितियों ( तापमान, दबाव, तरल पदार्थ गुण), रखरखाव आवश्यकताओं और समग्र परियोजना बजट के सावधानीपूर्वक विश्लेषण पर निर्भर करता है।

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