เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทใดบ้างที่ใช้ในเครื่องจักร LNG?

เฮ้! ในฐานะซัพพลายเออร์ในเกมเครื่องจักร LNG ฉันได้เห็นโดยตรงถึงบทบาทที่สำคัญของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในอุตสาหกรรมนี้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นเหมือนวีรบุรุษของเครื่องจักร LNG ที่ทำงานอย่างเงียบๆ เพื่อถ่ายเทความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้กระบวนการทั้งหมดทำงานได้อย่างราบรื่น ในบล็อกนี้ ผมจะแจกแจงรายละเอียดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทต่างๆ ที่ใช้ในเครื่องจักร LNG

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อ

เริ่มจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อ เด็กเลวเหล่านี้เป็นหนึ่งในประเภทที่พบบ่อยที่สุด พวกมันค่อนข้างตรงไปตรงมาในการออกแบบ คุณมีเปลือกหอย ซึ่งเหมือนกับภาชนะขนาดใหญ่ และข้างในนั้น มีท่อจำนวนหนึ่ง ของเหลวชนิดหนึ่งไหลผ่านท่อ และอีกชนิดไหลรอบท่อในเปลือก

ข้อดีของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อคือความสามารถรอบด้าน สามารถรองรับแรงกดดันและอุณหภูมิได้หลากหลาย ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งาน LNG ตัวอย่างเช่นในโรงงานผลิตก๊าซแอลเอ็นจีสามารถใช้เพื่อทำให้ก๊าซธรรมชาติเย็นลงในระหว่างกระบวนการทำให้เป็นของเหลว ก๊าซธรรมชาติร้อนจะไหลผ่านท่อ และสารหล่อเย็นจะไหลรอบท่อในเปลือก เพื่อระบายความร้อนออกไป

ข้อดีอีกประการหนึ่งคือดูแลรักษาค่อนข้างง่าย หากท่อชำรุด คุณสามารถเปลี่ยนท่อเดียวแทนตัวแลกเปลี่ยนความร้อนทั้งหมดได้ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้ใช้พื้นที่ในปริมาณพอสมควร ดังนั้นคุณจึงต้องมีพื้นที่เพียงพอในการตั้งค่าเครื่องจักร LNG ของคุณ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น

ถัดมาเป็นแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน สิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยแผ่นบางๆ หลายแผ่นวางซ้อนกัน ของเหลวจะไหลระหว่างแผ่นเปลือกโลก และความร้อนจะถูกถ่ายโอนผ่านแผ่นเปลือกโลก

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นขึ้นชื่อในด้านประสิทธิภาพสูง พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ของแผ่นช่วยให้สามารถถ่ายเทความร้อนได้มากในพื้นที่ที่ค่อนข้างเล็ก ทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานในพื้นที่จำกัด อย่างเช่นในบางพื้นที่โรงงานสลายตัวการตั้งค่า

อีกทั้งยังทำความสะอาดง่ายอีกด้วย คุณเพียงแค่เปิดจานแล้วขัดให้สะอาด แต่พวกมันจัดการแรงกดดันสูงได้ไม่ดีเท่าตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อ ดังนั้น หากคุณกำลังเผชิญกับของเหลวแรงดันสูงในเครื่องจักร LNG ของคุณ คุณอาจต้องคิดให้รอบคอบก่อนที่จะใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเกลียว

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเกลียวมีความแตกต่างกันเล็กน้อย ประกอบด้วยแผ่นแบนยาวสองแผ่นที่ขดรอบกันเพื่อสร้างช่องเกลียวสองช่อง ของไหลอันหนึ่งไหลผ่านช่องหนึ่ง และของไหลอีกอันไหลผ่านอีกช่องหนึ่ง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการของเหลวที่สกปรกหรือมีความหนืด การออกแบบเกลียวช่วยให้ของเหลวเคลื่อนที่ในการไหลเชี่ยว ซึ่งป้องกันการเปรอะเปื้อนและปรับปรุงการถ่ายเทความร้อน ในบริบทของ LNG สามารถใช้ในสถานการณ์ที่ของเหลวอาจมีสิ่งเจือปนอยู่บ้าง

อย่างไรก็ตาม พวกมันไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายเหมือนกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อหรือแบบแผ่น ซึ่งอาจมีราคาแพงกว่าในการผลิต และไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะแก้ไขหรือขยายหากคุณต้องการเปลี่ยนการตั้งค่าเครื่องจักร LNG

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อครีบ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อแบบครีบนั้นเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อโดยมีครีบเพิ่มเข้าไปในท่อ ครีบเหล่านี้จะเพิ่มพื้นที่ผิวของท่อ ซึ่งช่วยเพิ่มการถ่ายเทความร้อน

โดยทั่วไปจะใช้ในการใช้งานที่มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของของเหลวตัวใดตัวหนึ่งต่ำ ตัวอย่างเช่น ใน LNGโรงงานเหลวหากคุณใช้อากาศเป็นสารหล่อเย็น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อแบบครีบจะช่วยเพิ่มการถ่ายเทความร้อนระหว่างอากาศกับก๊าซธรรมชาติได้

ครีบสามารถทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน เช่น อลูมิเนียมหรือทองแดง ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของเครื่องจักร LNG ของคุณ แต่จะเพิ่มความซับซ้อนให้กับการออกแบบและอาจทำให้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนทำความสะอาดได้ยากขึ้นเล็กน้อย

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่อง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่องเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดใหม่ มีช่องสัญญาณที่เล็กมาก โดยปกติจะมีขนาดประมาณมิลลิเมตรหรือไมโครเมตร

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเหล่านี้มีขนาดกะทัดรัดเป็นพิเศษและมีประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนที่สูงมาก เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการพื้นที่พิเศษและต้องการอัตราการถ่ายเทความร้อนสูง ในอุตสาหกรรม LNG อาจนำไปใช้ในเครื่องจักร LNG ขนาดเล็กหรือในอุปกรณ์ LNG แบบพกพา

อย่างไรก็ตาม ยังคงมีราคาค่อนข้างแพงในการผลิต และช่องเล็กๆ อาจถูกสิ่งเจือปนในของเหลวปิดกั้นได้ง่าย ดังนั้น คุณจะต้องมีระบบกรองที่ดีหากคุณจะใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบช่องไมโครในเครื่องจักร LNG ของคุณ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นประสาน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นประสานนั้นคล้ายคลึงกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น แต่แผ่นจะถูกประสานเข้าด้วยกันแทนที่จะยึดไว้ด้วยกันด้วยปะเก็น

ทำให้มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นและสามารถรองรับแรงกดดันและอุณหภูมิที่สูงกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นทั่วไป อีกทั้งยังทนต่อการรั่วซึมได้ดีกว่าอีกด้วย ในการตั้งค่า LNG สามารถใช้ในสถานการณ์ที่คุณต้องการเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ ซึ่งสามารถทนต่อสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยได้

แต่เช่นเดียวกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นอื่นๆ พวกมันจัดการของเหลวที่มีความหนืดสูงได้ไม่ดีนัก และหากเพลตได้รับความเสียหาย การซ่อมแซมก็อาจทำได้ยากกว่าเมื่อเทียบกับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเพลทแบบปะเก็น

การเลือกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เหมาะสมสำหรับเครื่องจักร LNG ของคุณ

ดังนั้น คุณจะเลือกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เหมาะสมสำหรับเครื่องจักร LNG ของคุณได้อย่างไร? มีบางสิ่งที่คุณต้องพิจารณา

ขั้นแรก ให้คิดถึงสภาพการทำงาน ความดันและอุณหภูมิของของเหลวเป็นเท่าใด? หากคุณกำลังเผชิญกับแรงกดดันและอุณหภูมิสูง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อหรือแผ่นประสานอาจเป็นทางเลือกที่ดี หากพื้นที่มีจำกัดและความดันค่อนข้างต่ำ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเพลทหรือไมโครช่องน่าจะดีกว่านี้

ต่อไปให้พิจารณาคุณสมบัติของของไหล สกปรก หนืด หรือสะอาดหรือไม่? หากสกปรกหรือมีความหนืด เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อเกลียวหรือแบบครีบอาจเหมาะสมกว่า

คุณต้องคิดถึงต้นทุนด้วย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบางชนิด เช่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่อง มีราคาแพงกว่าในการผลิต คุณต้องสร้างสมดุลระหว่างต้นทุนกับประสิทธิภาพและข้อกำหนดเฉพาะของเครื่องจักร LNG ของคุณ

สุดท้ายนี้ การบำรุงรักษาก็เป็นสิ่งสำคัญ คุณต้องการเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำความสะอาดและซ่อมแซมได้ง่าย มิฉะนั้นคุณอาจใช้เวลาและเงินจำนวนมากในการบำรุงรักษา

บทสรุป

โดยสรุป มีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลายประเภทที่ใช้ในเครื่องจักร LNG ซึ่งแต่ละประเภทก็มีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ในฐานะซัพพลายเออร์ ฉันสามารถช่วยคุณเลือกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เหมาะกับความต้องการเฉพาะของคุณได้ ไม่ว่าคุณจะตั้งค่าโรงงานผลิตก๊าซแอลเอ็นจี, กโรงงานสลายตัวหรือโรงงานเหลวเรามีความเชี่ยวชาญเพื่อให้แน่ใจว่าคุณจะได้รับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องจักร LNG ของคุณ

หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมหรือต้องการซื้อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับโครงการ LNG ของคุณ อย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เราพร้อมช่วยเหลือคุณเกี่ยวกับความต้องการเครื่องจักร LNG ทั้งหมดของคุณ

อ้างอิง

• Incropera, FP, DeWitt, DP, เบิร์กแมน, TL, & Lavine, AS (2007) พื้นฐานของความร้อนและการถ่ายเทมวล ไวลีย์.
• Kakac, S. , และ Liu, H. (2002) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน: การเลือก การให้คะแนน และการออกแบบการระบายความร้อน ซีอาร์ซี เพรส.