VITUS dobošasti razmenjivači toplote imaju izvanredne tehničke performanse proistekle iz optimizacije procesa i konstrukcije, a iterativni proračuni se odvijaju trenutno uz pomoć odgovarajućeg softvera. U eksploataciji VITUS razmenjivači su pokazali visoku pouzdanost i tačnost odziva aparata što je potvrdjeno brojnim merenjima ovlašćenih institucija.
Razmenjivači toplote su aparati u kojima se vrši razmena toplote, odnosno prelaz toplote od jednog radnog fluida ka drugom radnom fluidu. Razmenjivač toplote će se uvek upotrebiti u tehnološkom procesu indirektne razmene, kada izmedju radnih fluida treba da ostanu sve druge neravnoteže (različiti pritisci, protoci, koncentracije, agregatno stanje i sl.) osim toplotne, ili se toplotna neravnoteža mora održavati na zadatom nivou.
Dobošati razmenjivači toplote su najstariji i najuniverzalniji aparati. Učešće dobošastih aparata u ukupnoj svetskoj proizvodnji razmenjivača toplote (izuzimajući specijalizovane masovne aparate, autohladnjaci, grejači itd.) iznosi više od 50%.Detaljnije o dobošastim razmenjivačima toplote pogledajte na stranici knjiga a takodje možete besplatno preuzeti stručne radove iz ove oblasti: Rating i design problem, Kapacitet razmenjivača toplote, Kriterijumi i izbor dobošastih razmenjivača toplote, kao i druge tehničke detalje vezane za razmenu toplote. Prednosti i nedostatci ovih aparata navedeni su u sledećem pasusu.
Osnovne prednosti
- Univerzalnost primene, skoro da nema tehnološkog procesa gde se ne mogu primeniti u oblasti razmene tečnost-tečnost ili para-tečnost.
- Visoka fleksibilnost u zavisnosti od osobina radnih fluida i mogućnost primene za visoke pritiske i temperature.
- Relativno jednostavna mogućnost čišćenja i revizije unutrašnjosti razmenjivača.
- Mogućnost primene u opasnim procesima jer dobro razdvaja radne fluide.
- Termodilataciona samokompenzacija cevnog rigistra i omotača.
- Visoka pouzdanost proračuna (Rating i Design).
Nedostatci
- Nemogućnost izrade tipskih elemenata i dogradnja aparata, zbog čega je skuplji u varijantama izgradnje i dogradnje na terenu.
- Relativno velika dužina ugradnje (zajedno sa prostorom za demontažu) što mu ograničava upotrebu u relativno skučenom prostoru.
- Relativno visok odnos težine prema toplotnoj snazi razmene.
Postupak proračuna izbora razmenjivača toplote
Siguran postupak provere postojećeg ili proračun novog razmenjivača toplote nemoguć je bez pouzdanih podataka o radnim fluidima i podataka o ulazu i izlazu u aparat, a za proveru postojećeg aparata potrebna je i geometrija istog (ili oznaka). Razlikujemo tri osnovne veličine: Ulaz, aparat i izlaz ili odziv sistema:
Ulaz sistema čine, stanje fluida i protoci na ulazu u aparat (svojstva radnih fluida se uzimaju na temperaturi i pritisku ulaza), i to:
- ulazna temperatura primara i sekundara tp', ts',
- maseni protoci primara i sekundara mp i ms,
- apsolutni pritisci radnih fluida na ulazu pp i ps,
- svojstva radnih fluida na temperaturi i pritiscima ulaza.
Aparat, odnosno razmenjivač toplote čini geometrija aparata, sa površinom razmene i konfiguracijom strujanja. što se izražava pomoću: - koeficijenta prelaza i prolaza toplote k, ar i ao,
- površina razmene toplote A,
- konfiguracija strujanja, a (ili empirijski parametri).
Izlaz sistema čine stanje fluida i protoci na izlazu iz aparata:
- izlazna temperatura primara i sekundara tp", ts",
- svojstva radnih fluida na temperaturi i pritiscima izlaza,
- pad pritiska primara i sekundara kroz aparat Dpp i Dps,
- razmenjena količina toplote (toplotna snaga) Q.
Ulaz sistema potpuno je odredjen realnim fluidima, bez obzira da li su poznata njihova svojstva. Ostala dva elementa sistema mogu biti u različitim odnosima. Ako je aparat na raspolaganju (definisan), onda mora postojati izlaz, koji se naziva odzivom, jer ga uslovljaju prethodna dva elementa sistema. Odziv je realan, može se meriti, bez obzira na teškoće analitičkog odredjivanja. Ako se menja ulaz, a aparat ostane isti, po nekoj zakonitosti menjaće se i izlaz, tako da se ulaz i izlaz mogu dovesti u neki medjusobni odnos, tj. rejting. Postupak odredjivanja odziva sistema poznatog ulaza za poznati aparat naziva se rejting problem. Pod rejting problem može se svesti i slučaj odredjivanja ulaza sistema u poznatom aparatu, koji treba da ostvari željeni odziv.
Drugi slučaj nastupa kada postoji realan ulaz, očekivani ili projektovani izlaz iz sistema, a nepoznat je aparat u kome se proces ostvaruje. Dakle, ovaj problem se svodi na odredjivanje geometrije odnosno na oblikovanje aparata, pa se naziva dizajn problemom.
Dobro dizajniran aparat za poznati ulaz mora dati očekivani izlaz. S obzirom na to da se geometrijom aparata diktiraju mehanizmi razmene toplote, pre svega brzina, konfiguracija strujanja i površina razmene, jasno je da se isti mehanizmi razmene mogu postići različitom geometrijom aparata, jer problem nije jednoznačan i ne može se postići rejting odnos ulaza i aparata u odnosu na izlaz.
Može se smatrati da je proces bez razmene materije (konstantni protoci) i izobaran (pad pritiska u sistemu ne utiče na promenu svojstava fluida). Svojstva radnih fluida se uzimaju na srednjim temperaturama fluida na ulazu i izlazu iz aparata (t'+t")/2.
Postupak proračuna razmenjivača toplote je složen, ali uz pomoć aplikacije pod nazivom VITEX, koja je uradjena u programu Microsoft Excel, posle unosa polaznih (zadatih podataka) odmah se dobija odziv aparata, koji se zatim može optimizovati prema kriterijumima optimizacije (cevna konfiguracija, cena, gabariti i sl.).
Na stranici Download u meniju Vitex mogu se pregledati i preuzeti proračunski listovi postupka Excel aplikacije VITEX u pdf formatu. Izbor dobošastog razmenjivača toplote je urađen kao primer za proizvođača PROTEUS doo, Loznica.
Najjednostavniji postupak za rešenje izbora optimalnog razmenjivača toplote VITUS je da popunite i dostavite podatke za izbor RT za razmenu tečnost-tečnost ili para-tečnost, ili dostavite opisno podatke, mailom preko adresa navedenih na stranici Kontakt .
Proračun i izbor RT u kratkom roku se dostavlja u formi TEIT liste i INFO ponude. Naručioc se može odlučiti za opciju izrade kompletnog proizvoda prema preporuci VITUS tima, ili za opciju izrade tehničke dokumentacije za proizvodnju kod proizvođača po sopstvenom izboru.
