Shell-putkityyppiset tyhjennysjäähdyttimet
Viemärijäähdytin on lämmönvaihdin, jota käytetään järjestelmän viemärin tai jätenesteen jäähdyttämiseen. Tämä neste voi tulla useista lähteistä, kuten höyryjärjestelmien kondensaatista, teollisuusprosessien jätevedestä tai lämmönsiirtojärjestelmän tyhjennetystä nesteestä. Tyhjennysjäähdyttimen päätarkoitus on alentaa tyhjennysnesteen lämpötilaa paremmin hallittavalle tasolle ennen sen hävittämistä tai jatkokäsittelyä.
Yleisimmät viemärijäähdyttimet ovat kuori- ja putkityypit.
Ne koostuvat kuoresta (sylinterimäinen ulkovaippa) ja putkinipusta. Kuuma tyhjennysneste virtaa yleensä putkien läpi ja jäähdytysaine (kuten vesi) virtaa putkien ympärillä vaipassa. Putket voidaan valmistaa materiaaleista, kuten kuparista, teräksestä tai ruostumattomasta teräksestä riippuen tyhjennysnesteen laadusta ja jäähdytysvaatimuksista. Kuori - ja -putki -tyhjennysjäähdyttimet tunnetaan kestävyydestään ja kyvystään käsitellä korkean paineen ja suuren virtauksen sovelluksia. Esimerkiksi voimalaitoksessa niitä käytetään höyryturbiinien lauhteen jäähdyttämiseen.
Toimintaperiaate
Lämmönsiirtoprosessi: Tyhjennysjäähdytin toimii lämmönsiirron periaatteella kuuman tyhjennysnesteen ja jäähdytysaineen välillä. Kuuma tyhjennysneste tulee jäähdyttimeen ja kulkee putkien tai kanavien läpi. Jäähdytysaine, joka voi olla ilmaa, vettä tai muuta jäähdytysainetta, virtaa näiden putkien yli tai ympärillä. Sitten lämpö siirtyy kuumasta tyhjennysnesteestä jäähdytysväliaineeseen putkien seinien kautta. Esimerkiksi vesijäähdytteisessä viemärijäähdyttimessä, jos kuuma tyhjennysneste tulee sisään noin 90 asteen lämpötilassa ja jäähdytysvesi 20 asteen lämpötilassa, lämpö siirtyy, kunnes tasapainolämpötila saavutetaan, riippuen virtausnopeuksista ja jäähdyttimen lämmönsiirtoalue.
Virtausjärjestelyt: Viemärijäähdyttimissä on erilaisia virtausjärjestelyjä. Vastavirtauskokoonpanossa tyhjennysneste ja jäähdytysaine virtaavat vastakkaisiin suuntiin. Tämä järjestely on usein tehokkaampi lämmönsiirrossa, koska se ylläpitää merkittävämpää lämpötilaeroa kahden nesteen välillä lämmönvaihtimen pituudella. Rinnakkaisvirtausjärjestelyssä nämä kaksi nestettä virtaavat samaan suuntaan. Virtausjärjestelyn valinta riippuu tekijöistä, kuten erityisistä lämmönsiirtovaatimuksista, nesteiden laadusta ja käytettävissä olevasta tilasta.
Viemärijäähdyttimien sovellukset
Sähköntuotanto: Voimalaitoksissa viemärijäähdyttimiä käytetään höyryturbiinien lauhteen jäähdyttämiseen. Jäähdyttämällä kondenssivettä se voidaan kierrättää takaisin kattilaan tehokkaammin. Tämä auttaa parantamaan sähköntuotantoprosessin yleistä energiatehokkuutta. Esimerkiksi hyvin suunniteltu viemärijäähdytin voi laskea lauhteen lämpötilaa noin 90 - 100 astetta 30 - 40 asteeseen, mikä tekee siitä sopivan uudelleen käytettäväksi kattilan syöttövesijärjestelmässä.
Teolliset prosessit: Monet teollisuusprosessit tuottavat kuumaa jätevettä tai kondensaattia, joka on jäähdytettävä ennen hävittämistä. Viemärijäähdyttimiä käytetään näiden nesteiden lämpötilan alentamiseen ympäristömääräysten täyttämiseksi tai jätenesteen soveltuvuuden parantamiseksi jatkokäsittelyyn. Esimerkiksi kemiallisessa valmistusprosessissa reaktioastian jätevesi voidaan jäähdyttää viemärijäähdyttimellä ennen kuin se lähetetään jäteveden käsittelylaitokseen.
LVI-järjestelmät: Lämmitys-, ilmanvaihto- ja ilmastointijärjestelmissä (LVI) tyhjennysjäähdyttimiä voidaan käyttää ilmastointilaitteiden lauhteen jäähdyttämiseen. Tämä jäähdytetty lauhde voidaan sitten tyhjentää turvallisemmin ja tehokkaammin. Joissakin tapauksissa jäähdytetty lauhde voidaan myös käyttää uudelleen LVI-järjestelmässä esimerkiksi kostutusohjaukseen.
