Yn wahanol i'r cragen{0}}a-cynlluniad tiwb cyfarwydd, mae llawer o gyfnewidwyr gwres graffit yn cael eu hadeiladu fel bloc solet gyda darnau wedi'u drilio-yn debycach i fanifold wedi'i beiriannu na bwndel o diwbiau. Mae'r adeiladwaith hwn yn cynnig manteision amlwg o ran crynoder ond mae hefyd yn gosod cyfyngiadau atgyweirio. Deall ybloc adeiladu cyfnewidydd gwres graffitMae'r broses yn hanfodol ar gyfer pennu'r offer cywir ar gyfer dyletswyddau cyrydol lle mae gofod yn gyfyngedig neu lle mae cywirdeb gollyngiadau yn hanfodol.
Adeiladwaith Craidd: Blociau wedi'u Drilio wedi'u Bondio i Fonolith
Mae'r broses weithgynhyrchu yn dechrau gyda blociau mawr o graffit anhydraidd. Mae'r graffit hwn yn gallu gwrthsefyll cyrydiad trwy drwytho graffit carbon mandyllog â resin ffenolig neu ffwran, gan ei selio rhag treiddiad hylif. Mae'r blociau hyn wedi'u drilio'n fanwl mewn dwy set o dyllau perpendicwlar-un set ar gyfer hylif y broses, un set ar gyfer yr hylif gwasanaeth (cyfryngau gwresogi neu oeri). Mae'r ddwy sianel hylif yn rhedeg yn groes, fel arfer ar onglau 90 gradd, heb groestorri.
Yna caiff blociau unigol wedi'u drilio eu pentyrru a'u bondio gyda'i gilydd gan ddefnyddio sment resin arbenigol. Rhaid i'r sment gael cyfernod ehangu thermol sy'n cyfateb yn agos i graffit a meddu ar wrthwynebiad cyrydiad cyfatebol. Unwaith y bydd y pentwr wedi'i ymgynnull a'i wella, y canlyniad yw craidd graffit monolithig. Mae penawdau (siambrau dosbarthu) yn cael eu bolltio i bennau'r pentwr bloc, yn aml gyda gasgedi, i gyfeirio hylif i mewn ac allan o'r darnau drilio. Yna mae'r cynulliad cyfan yn cael ei gadw o fewn cragen ddur neu wedi'i ffitio â gorchuddion allanol.
Nodweddion Cynulliad Unigryw Cyfnewidwyr Graffit Bloc
Modiwlaidd ar gyfer Gallu Graddadwy
Mae dyluniad bloc yn cynnig modiwlaredd cynhenid. Gellir pentyrru blociau lluosog yn fertigol neu'n llorweddol i gynyddu'r ardal trosglwyddo gwres. Gellir cyfuno hyd blociau gwahanol o fewn un gragen i gyflawni'r ddyletswydd ofynnol heb weithgynhyrchu arferol. Mae'r dull modiwlaidd hwn yn symleiddio rhestr eiddo darnau sbâr: yn ddamcaniaethol gellir disodli bloc a fethwyd, er yn ymarferol anaml y caiff blociau newydd eu disodli oherwydd cymhlethdodau bondio.
Compactness Eithafol
Oherwydd bod cyfaint y bloc cyfan yn arwyneb trosglwyddo gwres gweithredol-mae pob centimedr ciwbig yn cynnwys sianeli croestorri-mae'r uned yn gryno iawn. Nid oes unrhyw diwbiau, bafflau na dalennau tiwb yn defnyddio gofod. O'i gymharu â chyfnewidwyr cragen metel-a-tiwb o ddyletswydd gyfatebol, gall cyfnewidydd graffit bloc feddiannu 50–70% yn llai o arwynebedd llawr. Mae'r crynoder hwn yn arbennig o werthfawr mewn ôl-ffitiadau neu osodiadau o fewn gweithfeydd cemegol presennol lle mae gofod yn brin.
Dileu{0}}Tiwb i-Unioniadau Tubesheet
Mae cynllun y bloc yn dileu uniadau tiwb i ddalennau tiwb, ffynhonnell gollyngiad cyffredin mewn cyfnewidwyr gwres traddodiadol. Nid oes unrhyw bennau tiwb wedi'u rholio na'u weldio yn fecanyddol. Mae'r graffit solet ei hun yn rhwystr rhwng hylifau proses a gwasanaeth. Dim ond yn y pennyn i flocio rhyngwynebau y mae gasgedi, lle mae'r ddau hylif ar wahaniaethau gwasgedd isel. Mae hyn yn lleihau llwybrau gollwng posibl yn sylweddol, gan wella diogelwch gyda hylifau peryglus neu wenwynig.
Dim Gasgedi Rhwng Hylifau Proses a Gwasanaeth
Nodwedd diogelwch hanfodol o ddyluniad y bloc yw absenoldeb gasgedi sy'n gwahanu'r ddwy ffrwd hylif yn uniongyrchol. Mae'r bloc graffit yn rhwystr parhaus, monolithig. Hyd yn oed os bydd gasgedi pennyn yn methu, mae croeshalogi rhwng hylifau proses a gwasanaeth yn annhebygol oherwydd bod y siambrau pennawd wedi'u gwahanu. Mae'r nodwedd hon yn cael ei gwerthfawrogi'n fawr mewn cymwysiadau lle byddai cymysgu'r ddau hylif yn achosi adweithiau difrifol neu'n colli cynnyrch.
Y Cyfyngiad Critigol: Diffyg-Trwsio
Mae'r adeiladwaith unigryw hefyd yn gosod cyfyngiad mawr. Os bydd bloc yn cracio'n fewnol-oherwydd sioc thermol, ymchwydd pwysau, neu straen mecanyddol-ni ellir ei weldio, ei glytio na'i blygio. Nid oes mynediad i goridorau mewnol i'w hatgyweirio. Rhaid disodli'r bloc cyfan neu'r pentwr bloc llawn. Yn ymarferol, mae hyn yn aml yn golygu sgrapio'r cyfnewidydd cyfan, gan fod ailosod blociau unigol yn gofyn am dorri uniadau bondio ac ail-fondio blociau newydd, proses sy'n anaml yn economaidd.
Yn y bôn, mae cyfnewidwyr bloc yn eitemau traul mewn rhai gwasanaethau difrifol. Mae eu hoes yn cael ei bennu gan wrthwynebiad i feicio thermol a blinder mecanyddol. Ar gyfer ceisiadau lle rhagwelir cracio achlysurol, gellir pennu nifer o unedau bloc llai ochr yn ochr fel na fydd un methiant yn cau'r broses gyfan.
Cymhariaeth â Chyfnewidwyr Graffit Shell{0}a-Tiwb
Mae cyfnewidwyr gwres graffit hefyd yn cael eu cynhyrchu mewn ffurfweddiad cragen a thiwb, gan ddefnyddio tiwbiau graffit (20–50 mm mewn diamedr fel arfer) gyda thaflenni tiwb graffit. Mae'r gymhariaeth yn amlygu'r-masnachu:
| Nodwedd | Graffit Bloc | Cragen{0}}a-Tiwb Graffit |
|---|---|---|
| Dwysedd trosglwyddo gwres | Uchel iawn (cryno) | Cymedrol |
| Llwybrau gollwng | Ychydig (dim uniadau tiwb) | Llawer (pob uniad tiwb) |
| Atgyweirio | Dim (wedi cracio bloc=yn lle) | Da (gellir plygio neu ailosod tiwbiau unigol) |
| Y pwysau gweithredu uchaf | Is (6-10 bar fel arfer) | Uwch (10-16 bar yn bosibl) |
| Baeddu / glanhau | Mae'n anoddach glanhau tyllau sydd wedi'u blocio | Gellir glanhau tiwbiau yn fecanyddol |
| Dyletswyddau nodweddiadol | Anwedd, hylifau-cyfnod sengl | Gwresogi, oeri, reboilers |
Mae cyfnewidwyr bloc yn cael eu defnyddio'n aml ar gyfer dyletswyddau hylif anwedd a chyfnod sengl lle mae sioc thermol yn cael ei reoli'n dda. Mae dyluniadau graffit cregyn a thiwb yn cael eu ffafrio ar gyfer gwasanaethau lle mae'r risg o blygio, baeddu neu feicio thermol yn uwch, gan y gellir ailosod tiwbiau unigol.
Ystyriaethau Ymarferol ar gyfer Manyleb
Wrth werthusobloc adeiladu cyfnewidydd gwres graffitar gyfer dyletswydd benodol, dylid asesu’r ffactorau canlynol:
Amlder beicio thermol– Mae dechrau a stopio’n aml yn cynyddu’r risg o hollti. Mae'n well gan ddyluniadau bloc weithrediad parhaus.
Pwysau dros dro– Gall ymchwyddiadau pwysedd sydyn (morthwyl dŵr) gracio blociau. Mae dyluniad pibellau digonol a rhyddhad pwysau yn hanfodol.
Glendid hylif– Mae darnau bloc yn fach (6-15 mm mewn diamedr fel arfer). Mae risg o blygio solidau crog sy'n fwy na 1–2 mm, na ellir ei rodio'n hawdd.
Beirniadaeth y gwasanaeth– Mewn{0}broses trên sengl lle mae methiant cyfnewidydd yn cau cynhyrchu i lawr, efallai y bydd diffyg atgyweirio unedau bloc yn annerbyniol. Byddai unedau segur neu fathau gwahanol o adeiladwaith yn cael eu hargymell.
Casgliad
Mae'r cyfnewidydd gwres graffit bloc yn ddyluniad perfformiad uchel, arbenigol sy'n masnachu'r gallu i atgyweirio ar gyfer crynoder eithafol a llai o lwybrau gollwng. Mae ei wneuthuriad-blociau drilio wedi'u pentyrru a'u bondio i mewn i graidd monolithig-yn darparu dwysedd trosglwyddo gwres ardderchog ac yn dileu uniadau tiwb i ddalennau tiwb. Fodd bynnag, ni ellir atgyweirio bloc cracio, sy'n gofyn am ailosod llawn. Rhaid i'r arddull adeiladu felly gydweddu ag athroniaeth cynnal a chadw a beirniadol y gwasanaeth. Ar gyfer dyletswyddau un cam parhaus, glân, heb lawer o sioc thermol, mae graffit bloc yn cynnig datrysiad arbed gofod cain. Ar gyfer gwasanaethau heriol neu ddiogelwch-lle mae'r gallu i'w hatgyweirio o'r pwys mwyaf, gall graffit cragen a-thiwb neu ddeunyddiau amgen fod yn fwy priodol.
