열 교환기 공급 업체로서, 나는 고효율, 소형 크기 및 쉬운 유지 보수와 같은 수많은 장점으로 인해 플레이트 열 교환기의 광범위한 채택을 직접 목격했습니다. 그러나 균형 잡힌 견해를 제공하는 것이 필수적입니다. 이 블로그에서는 플레이트 열 교환기의 단점을 조사하여 열 교환 장비를 선택할 때 더 많은 정보를 얻을 수 있도록 도와 드리겠습니다.
1. 제한된 압력 및 온도 저항
플레이트 열 교환기의 중요한 단점 중 하나는 고압과 온도를 견딜 수있는 비교적 제한된 능력입니다. 플레이트 열 교환기의 설계에는 일반적으로 개스킷으로 밀봉 된 얇은 금속판이 포함됩니다. 이 개스킷은 극한 조건을 처리 할 때 종종 약한 링크입니다.
높은 압력에서 개스킷이 새기 시작하여 열교환 기의 무결성을 손상시킬 수 있습니다. 이는 압력으로 인해 개스킷이 변형되거나 폭발하여 유체 격리가 손실되고 열 전달 효율의 감소가 발생할 수 있기 때문입니다. 2-3 MPa 이상의 압력이 필요한 응용의 경우 플레이트 열교환 기가 최선의 선택이 아닐 수 있습니다. 대조적으로, 쉘 - 및 - 튜브 히트 교환기 (예 :이중 튜브 시트 열교환 기,보다 강력한 구조가 있기 때문에 고압 환경에 더 적합합니다.
마찬가지로 고온도 문제가 될 수 있습니다. 플레이트 열교환 기에 사용되는 개스킷은 온도 범위가 제한되어 있습니다. 이 범위를 초과하면 개스킷이 저하되고 탄력성을 잃고 결국 실패 할 수 있습니다. 대부분의 플레이트 열 교환기 개스킷은 약 200 ° C까지 온도를 견딜 수 있습니다. 이 위의 온도와 관련된 응용 분야의 경우 대체 열교환 기가증기 열교환 기더 적합 할 수 있습니다.
2. 파울에 대한 감수성
플레이트 열교환 기는 열전달 표면에 원치 않는 퇴적물이 축적되는 파울 링이 발생하기 쉽습니다. 플레이트 사이의 좁은 채널은 입자, 잔해 및 스케일에 이상적인 환경을 제공합니다.
파울 링은 열교환 기의 성능에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 판에 퇴적물이 쌓이면 열 전달 계수가 감소하여 열 교환 공정의 효율을 감소시킵니다. 이는 동일한 수준의 열 전달을 달성하기 위해 더 많은 에너지가 필요하여 운영 비용이 증가 함을 의미합니다.
또한, 파울 링은 또한 열교환 기에 걸쳐 압력 강하가 증가 할 수 있습니다. 축적 된 퇴적물은 채널을 통한 유체의 흐름을 제한하여 펌프가 원하는 유량을 유지하기 위해 더 열심히 작동하도록합니다. 이것은 에너지 소비를 증가시킬뿐만 아니라 조기 펌프 고장으로 이어질 수 있습니다.
파울 링을 완화하려면 정기적 인 청소 및 유지 보수가 필요합니다. 그러나 청소판 열 교환기는 시간 - 소비 및 노동 집약적 인 과정이 될 수 있습니다. 그것은 종종 열교환기를 분해하는 것이 포함되며, 특히 대규모 스케일 산업 응용 분야에서 복잡하고 비용이 많이 드는 작동 일 수 있습니다.
3. 높은 초기 비용
일부 다른 유형의 열교환 기와 비교할 때 플레이트 열교환 기는 일반적으로 초기 비용이 더 높습니다. 플레이트 열 교환기의 제조 공정에는 정밀 엔지니어링이 포함되어 플레이트의 적절한 정렬 및 밀봉을 보장합니다. 판과 개스킷에 사용되는 고품질 재료도 비용 증가에 기여합니다.
또한 플레이트 열교환 기의 설계에는 종종 각 응용 프로그램의 특정 요구 사항을 충족하기 위해 맞춤형 구성 요소가 필요합니다. 이 사용자 정의는 더 많은 비용을 증가시킵니다. 예산 - 의식적인 프로젝트의 경우, 판 열교환 기에 대한 높은 선불 투자는 억제력이 될 수 있습니다.
대조적으로, 일부 기본 쉘 및 튜브 히트 교환기와 같은 더 간단한 열교환 기 설계는 초기 구매 가격 측면에서 더 많은 비용이 발생할 수 있습니다. 이로 인해 비용이 주요 관심사 인 응용 프로그램에 더 매력적인 옵션이됩니다.
4. 제한된 흐름 용량
플레이트 열교환 기는 다른 유형의 열교환 기와 비교하여 유량 용량이 비교적 제한적입니다. 플레이트 사이의 좁은 채널은 유체의 흐름을 제한하며, 이는 주어진 시간에 열교환기를 통해 처리 될 수있는 유체의 양을 제한 할 수 있습니다.
대형 규모의 발전소 또는 높은 처리량 요구 사항을 가진 산업 공정과 같은 대량의 부피 유체 흐름이 필요한 응용 분야의 경우 판 열교환 기는 수요를 충족시키지 못할 수 있습니다. 이러한 경우, 큰 유량 용량을 갖는 대체 열교환 기 (일부 대형 스케일 쉘 및 - 튜브 열교환 기와 같은 대체 열교환기가 더 적합합니다.
제한된 흐름 용량은 또한 앞에서 언급 한 바와 같이 열교환기를 가로 질러 더 높은 압력 강하로 이어질 수 있습니다. 이는 높은 유량 시나리오에서 플레이트 열교환 기의 실제 적용을 추가로 제한 할 수 있습니다.
5. 복잡한 밀봉 및 유지 보수
플레이트 열 교환기의 밀봉은 작동의 중요한 측면이지만 문제의 원인이 될 수도 있습니다. 앞에서 언급했듯이 밀봉에 사용되는 개스킷은 압력, 온도 및 화학 공격에 취약합니다.
시간이 지남에 따라 마모로 인해 개스킷을 교체해야 할 수도 있습니다. 개스킷을 교체하려면 열교환기를 신중하게 분해하고 재 조립해야하며, 이는 복잡하고 시간이 소비되는 과정이 될 수 있습니다. 개스킷의 부적절한 설치는 누출로 이어질 수 있으며, 이는 열교환 기의 효율을 줄일 수있을뿐만 아니라 특히 가공 된 유체가 위험한 경우 안전 위험을 초래할 수 있습니다.
또한 판 열교환 기의 유지에는 특수한 지식과 기술이 필요합니다. 기술자는 유지 보수 작업을 효과적으로 수행하기 위해 열교환 기의 특정 설계 및 작동에 익숙해야합니다. 회사는 유지 보수 직원 교육에 투자하거나 외부 전문가를 고용해야 할 수도 있기 때문에 전체 소유 비용을 추가 할 수 있습니다.
결론
플레이트 열교환 기는 많은 장점을 제공하지만 몇 가지 단점도 있음이 분명합니다. 제한된 압력 및 온도 저항, 파울 링 감수성, 높은 초기 비용, 제한된 흐름 용량 및 복잡한 밀봉 및 유지 보수 요구 사항은 특정 응용 분야의 열교환기를 선택할 때 신중하게 고려해야합니다.
히트 교환기 공급 업체로서 모든 프로젝트에는 고유 한 요구 사항이 있음을 이해합니다. 그렇기 때문에 우리는증기 열교환 기,,,얇은 - 벽 티타늄 벨로우즈 히트 교환기, 그리고이중 튜브 시트 열교환 기, 다른 요구를 충족시키기 위해.
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참조
- Acropera, FP, Dewitt, DP, Bergman, TL, & Lavine, AS (2007). 열과 질량 전달의 기본. 와일리.
- Kakac, S., & Liu, H. (2002). 열 교환기 : 선택, 등급 및 열 설계. CRC 프레스.