유체 사이의 빠른 온도 변화로 인해 산업 열교환 기는 어떻게 열 충격 또는 손상의 위험을 어떻게 완화합니까?

사용 된 재료 산업 열교환 기 구조적 실패없이 빠른 온도 변화를 견딜 수있는 능력으로 선택됩니다. 예를 들어, 스테인레스 스틸, 티타늄 및 구리 합금과 같은 고성능 금속은 열 응력 및 부식에 대한 예외적 인 저항으로 인해 일반적으로 사용됩니다. 이들 재료는 높은 열전도율을 가지고 있으며, 이는 변동하는 온도 하에서 구조적 무결성을 유지하면서 효과적인 열 전달을 용이하게한다. 그들의 고유 한 열 팽창 특성은 잘 이해되어 균열이나 변형을 일으키지 않고 확장 및 수축 할 수 있도록합니다. 특히 고온 적용의 경우, 극한 조건에서 내구성을 보장하기 위해 니켈 기반 합금 또는 세라믹 코팅도 사용될 수 있습니다.

열 충격의 위험을 피하기 위해 많은 산업 열교환 기는 제어 또는 점진적인 온도 전환을 허용하는 설계 기능을 통합합니다. 예를 들어, 멀티 스트림 또는 다단방 열교환 기는 종종 시스템을 갑자기 변화하는 대신 일련의 단계에서 온도 변화를 관리하기 위해 사용됩니다. 다중 통과 열 교환기는 여러 단계의 유체 흐름을 사용하여 유체가 들어가서 시스템을 빠져 나가는 온도 구배를 줄입니다. 일부 설계에서는 예열 또는 사전 냉각 메커니즘이 통합되어 유체가 열교환기로 들어가기 전에 균형 잡힌 온도에 점차 더 가깝게 가져와 열 충격의 위험을 줄일 수 있습니다.

열 팽창은 열 충격으로 인한 손상의 주요 원인 중 하나입니다. 산업 열교환 기는 구성 요소가 온도 변화로 확장되거나 수축 될 때 구성 요소의 자유로운 움직임을 허용하는 메커니즘을 설계 하여이 문제를 해결합니다. 팽창 조인트와 벨로우즈는 일반적으로 열 이동을 흡수하고 열교환 기의 구조의 응력을 방지하는 데 사용됩니다. 이러한 구성 요소는 쉘 또는 튜브 묶음과 같은 확장이 발생할 가능성이있는 영역에서 유연성을 제공합니다. 일부 설계에는 시스템 내에서 약간의 움직임을 허용하는 슬롯 형 장착 시스템이 포함되어있어 열교환 기가 변동하는 온도에도 불구하고 구조적으로 사운드를 유지합니다.

절연 재료는 내부 구성 요소를 외부 온도로부터 보호하기 위해 열교환 기의 외부에 적용됩니다. 이 절연은 열 완충제 역할을하여 갑작스런 온도 변화가 열교환 기에 직접 영향을 미치는 가능성을 줄입니다. 보호 코팅은 열교환 기의 표면에 적용되어 추가 방어 층을 제공합니다. 이 코팅은 종종 열 저항성이므로 열 사이클링으로 인한 균열 및 마모와 같은 문제를 방지합니다. 고위험 환경에서는 열 장벽 코팅 또는 세라믹 코팅이 사용될 수 있으며, 이는 저하없이 극한의 온도 이동에 저항하도록 특별히 설계되었습니다.

유체가 열교환기를 통해 흐르는 속도는 열 성능에 큰 영향을 미칩니다. 유량을 조정함으로써 사용자는 온도와 차가운 유체 사이의 온도 차이를 최소화하여 열 충격의 가능성을 줄일 수 있습니다. 가변 속도 펌프 및 유량 제어 밸브는 유체의 온도에 따라 유체의 흐름을 동적으로 조정하기 위해 사용될 수 있습니다. 유량이 느리면 점진적인 열 전달이 가능하여 열교환 기의 내부 구성 요소에 스트레스를 줄 수있는 갑작스런 온도 변동이 없도록합니다. 자동 유량 조정 시스템은 열 전달 공정을 실시간으로 최적화하여 열 응력을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다 .