shaohai - Страница 4 - Industrial purification heat recovery

В чем разница между теплообменниками перекрестного и противоточного тока?

Главное отличие между поперечный поток и противоток теплообменниках лежит в направлении, в котором две жидкости движутся относительно друг друга.

Противоточный теплообменник:
- В противоточном теплообменнике две жидкости движутся в противоположных направлениях. Такая конструкция обеспечивает максимальный температурный градиент между ними, что повышает эффективность теплопередачи.
- ВыгодаПротивоточная конструкция обычно более эффективна, поскольку разница температур между жидкостями поддерживается по всей длине теплообменника. Это делает её идеальным вариантом для применений, где максимальная теплопередача имеет решающее значение.

Перекрестноточный теплообменник:
- В перекрёстном теплообменнике две жидкости движутся перпендикулярно (под углом) друг к другу. Одна жидкость обычно движется в одном направлении, а другая — в направлении, пересекающем путь первой.
- Выгода: Хотя схема с перекрёстным током не столь термически эффективна, как противоточная, она может быть полезна при наличии пространственных или конструктивных ограничений. Она часто используется в ситуациях, когда жидкости должны течь по фиксированным траекториям, например, в теплообменниках с воздушным охлаждением или в ситуациях с фазовыми переходами (например, конденсацией или испарением).

Ключевые различия:

Направление потока: Противоток = противоположные направления; Перекрёстный поток = перпендикулярные направления.

Эффективность: Противоток, как правило, обеспечивает более высокую эффективность теплопередачи из-за более постоянного градиента температур между жидкостями.

Приложения: Поперечный поток часто используется там, где противоток невозможен из-за конструктивных ограничений или ограниченности пространства.

Система вентиляции свежего воздуха с тепловым насосом в Китае

Система приточной вентиляции с тепловым насосом сочетает в себе вентиляцию и рекуперацию энергии, используя тепловой насос для регулирования температуры поступающего свежего воздуха и одновременного удаления отработанного воздуха из помещения. Этот тип системы особенно энергоэффективен, поскольку не только улучшает качество воздуха в помещении, но и использует тепловую энергию отработанного воздуха.

Вот как это обычно работает:

Приток свежего воздуха: Система забирает свежий воздух снаружи.

Работа теплового насоса: Тепловой насос извлекает тепло из отводимого воздуха (или наоборот, в зависимости от сезона) и передаёт его приточному свежему воздуху. Зимой он может подогревать холодный наружный воздух, а летом — охлаждать приточный.

Вентиляция: В процессе работы система также вентилирует помещение, удаляя застоявшийся, загрязненный воздух, поддерживая постоянный приток свежего воздуха без лишних затрат энергии.

Преимущества включают в себя:

Энергоэффективность: Тепловой насос снижает потребность в дополнительном отоплении или охлаждении, экономя затраты на электроэнергию.

Улучшение качества воздуха: Постоянный приток свежего воздуха помогает удалять загрязняющие вещества из помещения, обеспечивая лучшее качество воздуха.

Контроль температуры: Он может помочь поддерживать комфортную температуру в помещении круглый год, независимо от того, требуется ли отопление или охлаждение.

Эти системы обычно используются в энергоэффективных зданиях, жилых домах и коммерческих помещениях, где качество воздуха и экономия энергии являются приоритетами.

Радиаторы для контейнеров хранения энергии на основе натрий-ионных аккумуляторов

Радиаторы для контейнеров для хранения энергии на основе натрий-ионных аккумуляторов критически важны для терморегулирования, обеспечивая производительность, безопасность и долговечность аккумуляторов. Натрий-ионные аккумуляторы выделяют тепло во время работы, особенно при высокой мощности или быстрых циклах зарядки-разрядки, что требует эффективных систем охлаждения, адаптированных к контейнерным системам хранения. Ниже представлен краткий обзор, сокращённый на 50% по сравнению с предыдущим ответом и без ссылок, с упором на радиаторы для натрий-ионных аккумуляторов.

Роль радиаторов

Терморегуляция: Поддерживайте оптимальную температуру аккумулятора (от -20°C до 60°C), чтобы предотвратить перегрев или тепловой пробой.

Продление жизни: Стабильные температуры снижают деградацию материала, продлевая срок службы батареи.

Повышение эффективности: Постоянные температуры повышают эффективность заряда-разряда.

Ключевые особенности

Широкий диапазон температур: Поддерживает работу натрий-ионных аккумуляторов при температуре от -30°C до 60°C, снижая потребность в сложном охлаждении.

Фокус на безопасности: Снижает риск возникновения термических проблем, используя присущую ионам натрия стабильность.

Экономически эффективно: Использует доступные материалы (например, алюминий), что соответствует преимуществу низкой стоимости натрий-ионных аккумуляторов.

Модульная конструкция: Подходит для контейнерных систем, что упрощает масштабирование и обслуживание.

Приложения

Сетевое хранилище: Большие контейнеры для интеграции возобновляемых источников энергии.

Электромобили: Компактное охлаждение для аккумуляторных батарей.

Промышленное резервное копирование: Надежное охлаждение для центров обработки данных и заводов.

Проблемы

Более низкая плотность энергии: Для больших объемов аккумуляторов требуется обширный радиатор.

Баланс затрат: Должен оставаться экономичным, чтобы соответствовать доступности натрий-иона.

Экологическая устойчивость: Требуется устойчивость к коррозии в суровых климатических условиях.

Будущие направления

Передовые материалы: Изучите композиты или графен для лучшей теплопередачи.

Гибридные системы: Сочетание воздушного и жидкостного охлаждения для повышения эффективности.

Умное управление: Интеграция датчиков для адаптивного охлаждения в зависимости от нагрузки на аккумулятор.

температурный профиль для теплообменника с перекрестным током

Вот разбивка температурный профиль для теплообменник с перекрестным током, особенно когда обе жидкости не смешаны:

🔥 Теплообменник с перекрестным потоком – обе жидкости не смешиваются

➤ Организация потока:

Одна жидкость течет горизонтально (например, горячая жидкость в трубках).

Другой поток движется вертикально (например, холодный воздух по трубкам).

Смешивание жидкостей внутри или между ними не допускается.

📈 Описание профиля температуры:

▪ Горячая жидкость:

Температура на входе: Высокий.

По мере того, как он течет, он теряет тепло к холодной жидкости.

Температура на выходе: Ниже, чем на входе, но неравномерно по всему теплообменнику из-за разного времени контакта.

▪ Холодная жидкость:

Температура на входе: Низкий.

Получает тепло, протекая по горячим трубкам.

Температура на выходе: Выше, но также варьируется в зависимости от обменника.

🌀 Из-за перекрёстного потока и отсутствия смешивания:

Каждая точка на обменнике видит разный температурный градиент, в зависимости от того, как долго каждая жидкость находилась в контакте с поверхностью.

Распределение температуры нелинейный и более сложны, чем в противоточных или параллельноточных теплообменниках.

📊 Типичный температурный профиль (схематическое изображение):

                ↑ Холодная жидкость в
        │
  Высокий │ ┌──────────────┐
  Темп │ │ │
        │ │ │ → Горячая жидкость внутри (справа)
        │ │ │
        ↓ └──────────────┘
      Выход холодной жидкости ← Выход горячей жидкости

⬇ Температурные кривые:

Холодная жидкость постепенно нагревается — кривая начинается низко и идет дугой вверх.

Горячая жидкость остывает — начинается высоко и опускается вниз.

Кривые не параллельно, и не симметричный из-за геометрии поперечного потока и переменной скорости теплообмена.

🔍 Эффективность:

Эффективность зависит от коэффициент теплоемкости и NTU (количество единиц передачи).

В целом менее эффективный чем противоток, но более эффективно чем параллельный поток.

теплообменник с перекрестным током, в котором обе жидкости не смешиваются

А теплообменник с перекрестным током, в котором обе жидкости не смешиваются относится к типу теплообменника, в котором две жидкости (горячая и холодная) текут перпендикулярно (под углом 90°) друг к другу, и ни одна жидкость не смешивается внутри или с другой. Такая конфигурация распространена в таких приложениях, как рекуперация тепла воздух-воздух или автомобильные радиаторы.

Основные характеристики:

Поперечный поток: Две жидкости движутся под прямым углом друг к другу.

Несмешанные жидкости: Как горячая, так и холодная жидкости ограничиваются соответствующими им проточными каналами с помощью сплошных стенок или ребер, что предотвращает смешивание.

Передача тепла: Происходит через твердую стенку или поверхность, разделяющую жидкости.

Строительство:

Обычно включает в себя:

Закрытые каналы для протекания второй жидкости (например, воды или хладагента) внутри трубок.

Трубы или оребренные поверхности где по трубкам течет одна жидкость (например, воздух).

Распространенные применения:

Радиаторы в автомобилях

Системы кондиционирования воздуха

Промышленные системы ОВК

Аппараты ИВЛ с рекуперацией тепла (HRV)

Преимущества:

Отсутствие загрязнения между жидкостями

Простое обслуживание и чистка

Подходит для газов и жидкостей, которые должны храниться раздельно.

теплообменник с поперечным потоком, используемый в кардиопульмональной

Перекрёстный теплообменник в кардиопульмональном контексте, например, во время процедур искусственного кровообращения (ИК), является важнейшим компонентом, используемым для регулирования температуры крови пациента. Эти устройства обычно встраиваются в аппараты искусственного кровообращения для подогрева или охлаждения крови, циркулирующей вне организма во время операций на открытом сердце или других процедур, требующих временной поддержки сердца и лёгких.

Как это работает

В перекрёстноточном теплообменнике две жидкости — обычно кровь и теплоноситель (например, вода) — движутся перпендикулярно друг другу, разделённые твёрдой поверхностью (например, металлическими или полимерными пластинами/трубками), которая способствует теплопередаче без смешивания жидкостей. Конструкция обеспечивает максимальную эффективность теплообмена, сохраняя при этом биосовместимость и минимизируя травмирование крови.

Путь кровотока: Насыщенная кислородом кровь из аппарата искусственного кровообращения протекает через один набор каналов или трубок.

Путь потока воды: Вода с контролируемой температурой протекает через смежный набор каналов в перпендикулярном направлении, нагревая или охлаждая кровь в зависимости от клинической необходимости (например, вызывая гипотермию или согревание).

Передача тепла: Градиент температуры между кровью и водой обеспечивает теплообмен через проводящую поверхность. Схема с перекрёстным потоком обеспечивает высокую скорость теплопередачи благодаря постоянной разнице температур в теплообменнике.

Ключевые особенности

Биосовместимость: Материалы (например, нержавеющая сталь, алюминий или полимеры медицинского назначения) выбираются таким образом, чтобы предотвратить свертывание крови, гемолиз или иммунные реакции.

Компактный дизайн: Теплообменники с перекрестным током компактны и имеют решающее значение для интеграции в контуры CPB.

Эффективность: Перпендикулярный поток максимизирует температурный градиент, улучшая теплопередачу по сравнению с конструкциями с параллельным потоком.

Стерильность: Система герметична, что предотвращает загрязнение, а одноразовые компоненты часто используются при процедурах, проводимых у одного пациента.

Контроль: Paired with a heater-cooler unit, the exchanger maintains precise blood temperature (e.g., 28–32°C for hypothermia, 36–37°C for normothermia).

Applications in Cardiopulmonary Procedures

Hypothermia Induction: During CPB, the blood is cooled to reduce metabolic demand, protecting organs like the brain and heart during reduced circulation.

Rewarming: After surgery, the blood is gradually warmed to restore normal body temperature without causing thermal stress.

Temperature Regulation: Maintains stable blood temperature in extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) or other long-term circulatory support systems.

Design Considerations

Surface Area: Larger surface areas improve heat transfer but must balance with minimizing priming volume (the amount of fluid needed to fill the circuit).

Расходы: Blood flow must be turbulent enough for efficient heat transfer but not so high as to damage red blood cells.

Падение давления: The design minimizes resistance to blood flow to avoid excessive pump pressure.

Infection Control: Stagnant water in heater-cooler units can harbor bacteria (e.g., Mycobacterium chimaera), necessitating strict maintenance protocols.

Пример

A typical cross-flow heat exchanger in a CPB circuit might consist of a bundle of thin-walled tubes through which blood flows, surrounded by a water jacket where temperature-controlled water circulates in a perpendicular direction. The exchanger is connected to a heater-cooler unit that adjusts water temperature based on real-time feedback from the patient’s core temperature.

Challenges and Risks

Hemolysis: Excessive shear stress from turbulent flow can damage blood cells.

Thrombogenicity: Surface interactions may trigger clot formation, requiring anticoagulation (e.g., heparin).

Air Embolism: Improper priming can introduce air bubbles, a serious risk during bypass.

Infections: Contaminated water in heater-cooler units has been linked to rare but severe infections.

Как работает противоточный теплообменник?

В противоточном теплообменнике две соседние алюминиевые пластины образуют каналы для прохождения воздуха. Приточный воздух проходит по одну сторону пластины, а вытяжной — по другую. Потоки воздуха обходят друг друга вдоль параллельных алюминиевых пластин, а не перпендикулярно, как в перекрёстном теплообменнике. Тепло вытяжного воздуха передаётся через пластину от тёплого воздуха к холодному.
Иногда отводимый воздух загрязнен влагой и вредными веществами, но потоки воздуха никогда не смешиваются с пластинчатым теплообменником, оставляя приточный воздух свежим и чистым.

Использование воздухо-воздушных теплообменников в вентиляции и энергосберегающей технике

Основная функция воздухо-воздушного теплообменника заключается в передаче остаточного тепла от отводимого воздуха (вытяжного воздуха из помещения) свежему воздуху (приточному воздуху) посредством теплообмена, без непосредственного смешивания двух воздушных потоков. Весь процесс основан на принципах теплопроводности и энергосбережения, как указано ниже:

Улавливание отходящего тепла:
Выбрасываемый из помещения воздух (отработанный) обычно содержит большое количество тепла (теплый воздух зимой и холодный воздух летом), которое в противном случае рассеивалось бы непосредственно наружу.
Отработанный воздух проходит через одну сторону теплообменника, передавая тепло теплопроводящему материалу теплообменника.
Теплопередача:
Воздухо-воздушные теплообменники обычно состоят из металлических пластин, трубных пучков или тепловых трубок, которые обладают хорошей теплопроводностью.
Свежий воздух (воздух, поступающий снаружи) проходит через другую сторону теплообменника, косвенно контактируя с теплом на стороне отвода воздуха и поглощая тепло через стенку теплообменника.
Зимой свежий воздух предварительно подогревается; Летом свежий воздух предварительно охлаждается (если отводимый воздух - это холодный воздух из кондиционера).
Рекуперация и сохранение энергии:
Предварительный нагрев или охлаждение приточного воздуха снижает энергопотребление последующего отопительного или охлаждающего оборудования. Например, зимой температура наружного воздуха может составлять 0 °C, а температура отводимого воздуха — 20 °C. После прохождения через теплообменник температура приточного воздуха может повыситься до 15 °C. Таким образом, системе отопления достаточно нагреть приточный воздух только с 15 °C до заданной температуры, а не начинать с 0 °C.
Изоляция воздушного потока:
Отработанный и свежий воздух проходят через разные каналы в теплообменнике, что позволяет избежать перекрестного загрязнения и обеспечить качество воздуха в помещении.
технологический процесс
Сбор отработанных газов: отработанные газы в помещении направляются в воздухо-воздушный теплообменник через вентиляционную систему (например, вытяжной вентилятор).
Подача свежего воздуха: наружный свежий воздух поступает с другой стороны теплообменника через воздуховод свежего воздуха.
Теплообмен: Внутри теплообменника отработанный и свежий воздух обмениваются теплом в изолированных каналах.
Подготовка свежего воздуха: предварительно нагретый (или предварительно охлажденный) свежий воздух поступает в систему кондиционирования или напрямую направляется в помещение, а температура или влажность дополнительно регулируются по мере необходимости.
Выброс выхлопных газов: После завершения теплообмена температура выхлопных газов снижается, и они наконец выбрасываются наружу.
Типы воздухо-воздушных теплообменников
Пластинчатый теплообменник: состоит из нескольких слоев тонких пластин, в которых отработанный и свежий воздух циркулируют в противоположных или пересекающихся направлениях в соседних каналах, что обеспечивает высокую эффективность.
Колесный теплообменник: использует вращающиеся тепловые колеса для поглощения тепла отработавших газов и передачи его свежему воздуху, подходит для систем с большим объемом воздуха.
Теплообменник с тепловой трубкой: он использует испарение и конденсацию рабочей жидкости внутри тепловой трубки для передачи тепла и подходит для сценариев с большими перепадами температур.
преимущество
Экономия энергии: рекуперация 70%–90% отработанного тепла отработавших газов, что значительно снижает потребление энергии на отопление или охлаждение.
Защита окружающей среды: сокращение потребления энергии и сокращение выбросов углерода.
Повышение комфорта: избегайте прямого попадания холодного или горячего свежего воздуха и улучшайте микроклимат в помещении.

Коробка отвода тепла отходящих газов шахты со встроенным воздухо-воздушным теплообменником

Встроенный воздухо-воздушный теплообменник в блоке отвода тепла отработанного воздуха шахты – это устройство, специально разработанное для рекуперации тепла отработанного воздуха шахты. Отработанный воздух шахты – это низкотемпературный и высоковлажный отработанный газ, выбрасываемый из шахты, который обычно содержит определённое количество тепла, но традиционно выбрасывается напрямую, без использования. В этом устройстве используется встроенный воздухо-воздушный теплообменник (т.е. теплообменник типа «воздух-воздух») для передачи тепла отработанного воздуха другому потоку холодного воздуха, тем самым достигая цели рекуперации тепла.

Принцип работы
Недостаток воздуха: Недостаток воздуха в шахте поступает в теплоотвод через вентиляционную систему. Температура отводимого воздуха обычно составляет около 20 °C (конкретная температура варьируется в зависимости от глубины шахты и окружающей среды), а влажность относительно высокая.
Функция воздухо-воздушного теплообменника: Встроенный воздухо-воздушный теплообменник обычно имеет пластинчатую или трубчатую конструкцию, и отработанный воздух обменивается теплом с холодным воздухом через перегородки в теплообменнике. Тепло от отсутствия ветра передается холодному воздуху, при этом два воздушных потока не смешиваются напрямую.
Тепловая мощность: После нагревания путем теплообмена холодный воздух может использоваться для защиты от замерзания воздухозаборников шахт, отопления зданий в шахтерских районах или для нагрева воды в бытовых целях, в то время как отработанный воздух выбрасывается при более низкой температуре после отдачи тепла.
Характеристики и преимущества
Эффективность и энергосбережение: воздухо-воздушные теплообменники не требуют дополнительных рабочих тел и напрямую используют теплопередачу от воздуха к воздуху. Они отличаются простотой конструкции и низкими эксплуатационными расходами.
Экологичность: за счет переработки отработанного тепла и сокращения потерь энергии достигается соответствие требованиям зеленого и низкоуглеродного развития.
Высокая степень адаптивности: оборудование может быть индивидуально спроектировано и сконструировано в соответствии с расходом и температурой выхлопных газов шахты, что делает его пригодным для шахт различных масштабов.
Простота обслуживания: по сравнению с системами с тепловыми трубками или тепловыми насосами, теплообменники типа «воздух-воздух» имеют относительно простую конструкцию и требуют меньшего обслуживания.
Сценарии применения
Защита от замерзания на устье скважины: использование рекуперированного тепла для обогрева воздухозаборника шахты и предотвращения замерзания в зимний период.
Отопление зданий: обеспечение отопления офисных зданий, общежитий и т. д. в районе добычи полезных ископаемых.
Горячее водоснабжение: в сочетании с последующей системой обеспечивает источник тепла для горячего водоснабжения в районе добычи.
меры предосторожности
Обработка влаги: Из-за высокой влажности отводимого воздуха в теплообменнике может возникнуть проблема накопления конденсата, поэтому необходимо предусмотреть дренажную систему или антикоррозионные материалы.
Эффективность теплопередачи: эффективность теплообменника «воздух-воздух» ограничена удельной теплоемкостью и разницей температур воздуха, а рекуперация тепла может быть не такой высокой, как у системы теплового насоса, но его преимущество заключается в простоте конструкции.

Rotary heat exchanger manufacturers

There are several well-known rotary heat exchanger manufacturers that provide high-efficiency solutions for HVAC, industrial, and energy recovery applications. Below are some leading companies:

1. Global Rotary Heat Exchanger Manufacturers

✅ Heatex (Sweden) – Specializes in air-to-air rotary and plate heat exchangers for HVAC and industrial applications.
✅ Klingenburg GmbH (Germany) – Offers rotary heat exchangers with advanced coatings for high humidity and corrosive environments.
✅ Seibu Giken (Japan) – Known for its desiccant rotors and energy recovery wheels, ideal for pharmaceutical and cleanroom applications.
✅ FläktGroup (Germany) – Supplies energy-efficient rotary heat exchangers for large commercial and industrial buildings.
✅ REC Air Handling (Netherlands) – Provides customizable rotary heat exchangers for HVAC and industrial heat recovery.

2. China-Based Rotary Heat Exchanger Manufacturers

✅ Hoval – Specializes in plate and rotary heat exchangers for HVAC and industrial processes.
✅ Holtop – Manufactures energy recovery ventilation (ERV) systems with rotary heat exchangers.
✅ Zibo Qiyu – Offers aluminum-based rotary heat exchangers for air handling systems.
✅ Shanghai Shenglin – Produces rotary wheels for air-to-air heat recovery applications.

3. Key Features to Consider

✔ Material – Aluminum, coated surfaces (for corrosion resistance), or desiccant-coated wheels (for humidity control).
✔ Эффективность – High heat recovery efficiency (up to 85%) for energy savings.
✔ Приложение – Industrial HVAC, cleanrooms, pharmaceutical, or general ventilation.
✔ Customization – Size, coatings, and integration with existing systems.

Архив автора Шаохай

Роль радиаторов

Ключевые особенности

Приложения

Проблемы

Будущие направления

🔥 Теплообменник с перекрестным потоком – обе жидкости не смешиваются

➤ Организация потока:

📈 Описание профиля температуры:

▪ Горячая жидкость:

▪ Холодная жидкость:

🌀 Из-за перекрёстного потока и отсутствия смешивания:

📊 Типичный температурный профиль (схематическое изображение):

⬇ Температурные кривые:

🔍 Эффективность:

Основные характеристики:

Строительство:

Распространенные применения:

Преимущества:

Как это работает

Ключевые особенности

Applications in Cardiopulmonary Procedures

Design Considerations

Пример

Challenges and Risks

1. Global Rotary Heat Exchanger Manufacturers

2. China-Based Rotary Heat Exchanger Manufacturers

3. Key Features to Consider

Недавние статьи

Последние комментарии

Категоризировать