Maximizar a eficiência do intercâmbio de calor de placas de freio: Por que a orientação da instalação é o segredo ao desempenho

No mundo ocupado dos sistemas de aquecimento e refrigeração, Trocador de calor de placas de travagem (BPHE) é uma estrela real. É bem conhecido por ser pequeno, muito forte, e fazer seu trabalho rapidamente. No entanto, há um grande erro que muitos engenheiros e trabalhadores cometem muitas vezes. Eles pensam que porque um PHE parece um simples “ caixa metal fechada,” Eles podem simplesmente colocá-la numa máquina de qualquer forma que queiram sem nenhum resultado ruim.

Em Grãosmuitas vezes vemos essas unidades de alta qualidade lutando. Não é porque eles foram mal feitos na fábrica. Normalmente, é porque eles foram colocados de maneira errada. A verdade é simples: a maneira como você fica ou coloca seu trocador de calor - seja em pé direito, deitado plano, ou tendo seus portos apontando para o lado - realmente muda o quão bem ele se livra do ar, como o líquido se move dentro, e quanto tempo ele permanece saudável.

Este longo guia irá olhar de perto por que a direção que você escolhe para sua instalação é tão importante. Queremos ajudá-los a entender por que essa escolha importa muito mais do que você pode adivinhar.

O Mito de “ Plug and Play” : Por que muitos usuários esquecem a direção

Por que tantas pessoas ignoram como uma BPHE deve enfrentar? A maioria das vezes, é porque eles não não tem espaço suficiente. Em fábricas modernas ou pequenas caixas de bombas de calor, há muito espaço para se mover. Os trabalhadores frequentemente se preocupam mais com “ fazendo os tubos se encaixarem; do que fazem sobre a ciência acontecendo dentro do metal.

Além disso, ao contrário dos antigos intercâmbios de calor de casca e tubos, os BPHE não têm partes que se movem para dentro. Isso faz as pessoas pensar que a gravidade e a forma como os líquidos fluem não importam muito. Mas como mostraremos, esquecendo essas coisas pode fazer sua eficiência cair em 10% ou até 30%. Também pode fazer seu equipamento caro quebrar muito mais cedo do que deveria. Quando você usa um Grãos produto, você quer o melhor, então você tem que instalá-lo da melhor maneira.

Métodos de Instalação Comum e o que Fazem

Antes de falarmos sobre o “ why,” Vamos falar sobre o “ como. ” No mundo real, normalmente vemos três maneiras principais de as pessoas montarem:

1. Instalação vertical (A melhor maneira)

Nesta configuração, a unidade fica direita. Os portos (os buracos onde os tubos se conectam) geralmente enfrentam para frente ou para trás. Isso é o que quase sempre sugerimos Grãos.

2. Instalação horizontal

Neste caso, a unidade está deitada plana. Os pratos dentro são paralelos ao chão, como uma pilha de panquecas. Muitas pessoas fazem isso para poupar altura, mas isso geralmente causa problemas.

3. Portos para cima ou para baixo

Isto é quando a unidade é virada de modo que os tubos entram de cima ou de baixo. Embora possa parecer legal, pode criar armadilhas para ar ou terra.

A grande luta contra o ar atrapado

O maior inimigo de um bom trocador de calor é ar escondidoO ar é um bom isolador. Isso parece uma coisa boa, mas num trocador de calor, é terrível. Se uma parte do prato metal é coberta por uma bolha de ar, essa parte do prato não está tocando no líquido. Isso significa que está fazendo zero trabalho. É como pagar por uma equipe inteira de trabalhadores, mas ter três deles dormindo no trabalho.

Por que Vertical é Rei para Ventura

Quando um Grãos A BPHE está de pé direito e o líquido flui de baixo para cima, a física ajuda você. As bolhas de ar naturalmente querem subir. O líquido os empurra de trás, e a gravidade os ajuda a subir. Eles vão diretamente para a saída e deixam o sistema.

O problema com mentir plano

Se você coloca a unidade plana (horizontalmente), o ar fica preso no “ colinas e vales - das placas de metal. Esses pequenos bolsos são muito difíceis de mover. Mesmo que você volte sua bomba para uma velocidade muito alta, a água frequentemente flui sob o ar, deixando-a presa lá para sempre.

O Resultado: Se 15% da sua unidade estiver cheia de ar preso, sua bomba tem que trabalhar muito mais e usar mais eletricidade para obter o mesmo refrigeração. Isso desperdiça dinheiro todos os dias.

Como fluido se move: Evitar o “ Zona Morta

Para que um BPHE faça seu trabalho, o líquido deve se espalhar uniformemente por cada caminho minúsculo entre as placas metálicas. Se o líquido passar apenas por alguns caminhos, você não está usando o que você pagou.

• Bom Fluxo:Em uma configuração vertical, o líquido preenche primeiro a área inferior e então sube uniformemente através de todos os canais. É como uma multidão de pessoas enchendo um teatro da fila de frente para trás.
• Bad Flow:Se a instalação está errada, o líquido pode “ curto circuito. ” Ele pega o caminho fácil através dos buracos mais próximos dos tubos e salta os pratos mais longe. Isso cria zonas mortas. ” Nesses pontos, o líquido fica quieto. Isso é muito perigoso nos sistemas de refrigeração porque o líquido ainda pode congelar e quebrar o metal, arruinando seu Grãos

Dados reais: Quanto desempenho você perde?

Nós fizemos muitos testes para ver o que acontece quando você inclina um trocador de calor. Os números mostram uma história clara. Se você se afasta da posição direita, você perde o desempenho.

Nota: Estes números podem mudar se seu líquido é grosso (como petróleo) ou se está se movendo muito lentamente. Os líquidos lentos são ainda mais propensos a ter problemas com orientação.

Problemas a longo prazo: Por que os sistemas falham mais tarde

Um sistema pode parecer Ok. durante a primeira semana. Os tubos estão frios, a máquina está funcionando, e o chefe está feliz. Mas se a direção for errada, os problemas crescerão lentamente como uma doença escondida.

1. Sua terra e escala

Nesses zonas mortas de que falamos, pequenos pedaços de terra ou minerais na água começam a se instalar. Porque a água é a se mover rápido o suficiente para lavá-los, eles ficam com o metal. Com o tempo, essa camada de terra (escalada) fica cada vez mais espessa. Em breve, o calor não pode passar pelo metal.

2. Metal Wear and Tear (Erosion)

Se o ar está preso em alguns canais, a água tem que apertar através do resto “ aberto canais. Isso faz a água se mover muito mais rápido do que deveria. Essa água em movimento rápido pode realmente desgastar o cobre que contém Grãos placas juntas. Isso leva a vazamentos dentro da unidade, o que é um fracasso total.

3. Controlo da Temperatura Shaky

Se você tem bolhas de ar movendo-se por dentro, seus sensores ficarão confusos. Um segundo a transfer ência de calor é boa, o segundo seguinte uma bolha se move e fica pior. Seu sistema de controle continuará virando as coisas para cima e para baixo, tentando encontrar um equilíbrio. Isso coloca muito estresse nas suas bombas e válvulas.

Conselho Pro da Equipa de Grano

Queremos que Grãos o trocador de calor durará 10 ou até 15 anos. Para assegurar que isso acontece, por favor siga essas regras simples de nossa equipe de engenharia:

Regra 1: Always Go “ No fundo, fora no topo”

Esta é a regra mais importante. Se o líquido entrar no fundo, tem que preencher toda a unidade antes de poder sair. Isso assegura que cada parte do prato está molhada e funciona.

Regra 2: Levantar-se direto

Sempre que puder, mantém a unidade vertical. Se um vendedor ou um construtor diz que está bem colocá-lo plano porque eles querem economizar espaço, diz-lhes que você se importa com a conta de energia. Se você absolutamente precisa colocá-lo plano, você precisa ter certeza de que a água está se movendo muito rápido (pelo menos 0,4 metros por segundo) para tentar empurrar o ar para fora.

Regra 3: Don’ t Esqueça de “ Burp” o Sistema

Assim como um bebé, um novo sistema de tubos precisa tirar o ar. Quando você inicia sua máquina, corre as bombas a baixa velocidade. Isso permite o ar mover-se lentamente para o topo. Além disso, você deveria sempre colocar um “ válvula de ventilação de ar no ponto mais alto dos seus tubos.

Uma história do campo: O caso do refrigerador ruidoso

Vamos olhar para um exemplo real. Um grupo de construtores colocou três Grãos BPHE em uma grande máquina de refrigeração para um prédio de escritório. Eles eram pessoas inteligentes, e escolheram o tamanho certo para as unidades. Mas, para fazer a máquina parecer curta e suave, eles instalaram todas as três unidades horizontalmente.

O problema: Assim que o verão começou, a máquina começou a agir estranhamente. Ela continuava mostrando baixa pressão erros e fechamento. A água era t ficando t ão frio quanto era suposto. A temperatura de aproximação (a diferença entre o líquido e o refrigerante) foi de 6°C, o que é muito alto.

O Fix: Um de nossos especialistas foi olhar para isso. Ele viu as unidades planas e disse a elas para virarem para que eles se levantassem. Levou um dia de trabalho para mudar os tubos.

O final feliz: Assim que voltaram a ligar, uma enorme quantidade de ar “ burped” - fora dos tubos.

• A temperatura de aproximação caiu de 6°C para 1,5°C imediatamente.
• O refrigerante era muito mais forte.
• Porque o sistema estava funcionando corretamente, o uso de eletricidade caiu em 12%. O dono do edifício poupoupou muito dinheiro em sua primeira conta de energia após a reparação.

Resumo

No final, a direção do seu Brazed Plate Heat Exchanger não é apenas um pequeno detalhe. É uma parte vital do design. A Grãos a unidade é uma ferramenta de alto desempenho, como um carro rápido. Você iria não conduzir um carro rápido com os pneus errados, então não t instalar um grande trocador de calor de uma forma que atrapa ar e terra.

Se você levar o tempo para levantar a unidade e tubá-la corretamente de baixo para cima, você será recompensado com um sistema que é calmo, eficiente e dura muito tempo.

FAQ

Q: Está bem se eu instalar meu Grano BPHE de cabeça para baixo para que os tubos apontem para o chão?

Monitorizar as temperaturas de entrada detecta problemas no início Não, esta é uma má ideia. Se os portos apontarem para baixo, o topo do trocador de calor se torna um gigante “ armadilha para o ar. Como o ar quer subir, ele ficará preso no topo da unidade para sempre. O líquido vai passar por baixo dele. Isto significa que você perde muito seu poder de refrigeração, e o metal no topo pode começar a se rasgar ou corrodir porque está apenas sentado em um bolso de ar húmido.

Q: Importa realmente qual a direção se eu estou usando vapor para aquecer água?

Monitorizar as temperaturas de entrada detecta problemas no início Na verdade, isso importa ainda mais! Quando você usa vapor, ele se torna água (chamado condensado) enquanto se refrigera. Se a unidade não for vertical, essa água não pode se drenar. Ela fica presa dentro e pode causar algo chamado “ martelo de água. ” Isto é quando a água movente atinge os pratos metálicos como um martelo. Pode ser tão alto que so a como um tiro, e pode na verdade destruir o metal abraçado, causando um vazamento perigoso. Sempre instalar unidades de vapor verticalmente para que a água caia do fundo.

Q: Meu espaço é muito pequeno. - Há algum momento em que deixá-lo plano está bem?

Monitorizar as temperaturas de entrada detecta problemas no início Nós apenas dizemos: sim para isso se você tem um sistema muito especial. A água deve estar se movendo muito rápido todo o tempo, e você deve ter outras maneiras de capturar bolhas de ar em seus tubos. No entanto, para 95% dos empregos normais como aquecimento de casa, ar condicionado, ou refrigeração de fábrica, colocá-lo em plano irá eventualmente causar problemas. É sempre melhor mover um tubo ou mudar o design da caixa para manter Grãos unidade de pé.