سلام! من به عنوان تأمین کننده مبدل های حرارتی توبولار ، اغلب در مورد حداکثر فشار که این پسران بد می توانند تحمل کنند ، سؤال می کنم. بنابراین ، من فکر کردم که می خواهم بنشینم و این پست وبلاگ را بنویسم تا برخی از بینش های این موضوع را به اشتراک بگذارم.
اول از همه ، بیایید کمی در مورد مبدل های حرارتی لوله ای صحبت کنیم. آنها در یک گروه کامل از صنایع مانند فرآوری شیمیایی ، تولید برق و مواد غذایی و نوشیدنی بسیار رایج هستند. ایده اصلی در پشت یک مبدل حرارتی توبولار انتقال گرما بین دو مایع است - یکی در داخل لوله ها و دیگری در خارج از لوله ها ، معمولاً در پوسته جریان می یابد.
انواع مختلفی از مبدل های حرارتی لوله ای در آنجا وجود دارد. به عنوان مثال ، مامبدل حرارتی پوسته و لوله افقیبشر این نوع اغلب زمانی استفاده می شود که فضا کمی مسئله افقی باشد. این طراحی شده است تا مسطح باشد ، و برای بسیاری از برنامه ها که در آن شما نیاز به انتقال گرما به صورت کارآمد دارید ، بسیار عالی است.
سپس وجود داردمبدل حرارتی پوسته و لوله تک پابشر در این طرح ، مایع فقط یک پاس را از طریق لوله ها یا پوسته ایجاد می کند. این یک تنظیم ساده تر است و می تواند انتخاب خوبی برای برنامه هایی باشد که نیازهای انتقال حرارت خیلی پیچیده نباشد.
و فراموش نکنیدمبدل حرارتی دوتاییبشر همانطور که از نام آن پیداست ، مایع دو پاس را از طریق لوله ها یا پوسته انجام می دهد. این می تواند در برخی موارد راندمان انتقال حرارت را افزایش دهد ، به خصوص هنگامی که شما نیاز به اختلاف درجه حرارت بالاتر بین دو مایع دارید.
حال ، به سؤال مورد نظر برگردید - حداکثر فشار یک مبدل حرارتی لوله ای می تواند در برابر آن مقاومت کند؟ خوب ، این یک اندازه نیست - متناسب - همه پاسخ. عوامل مختلفی وجود دارد که بازی می شوند.
عامل اول مواد مورد استفاده در ساخت مبدل حرارتی است. مواد مختلف دارای خاصیت استحکام متفاوتی هستند. به عنوان مثال ، اگر مبدل حرارتی از فولاد ضد زنگ ساخته شده باشد ، به طور کلی می تواند فشارهای بالاتر را در مقایسه با یک ماده ساخته شده از مواد سبک تر یا کمتر قوی تر تحمل کند. فولاد ضد زنگ به دلیل دوام و مقاومت در برابر خوردگی شناخته شده است ، که باعث می شود آن را برای کاربردهای فشار زیاد مناسب کند. از طرف دیگر ، اگر هزینه یک نگرانی عمده باشد و نیازهای فشار خیلی شدید نباشد ، مبدل حرارتی ساخته شده از فولاد کربن ممکن است گزینه خوبی باشد.
طراحی مبدل حرارتی نیز بسیار مهم است. ضخامت لوله ها و پوسته بسیار مهم است. یک دیواره لوله ضخیم تر می تواند قبل از شروع تغییر شکل یا پارگی در برابر فشار بیشتری مقاومت کند. به همین ترتیب ، یک پوسته ضخیم تر می تواند فشارهای خارجی بالاتری را تحمل کند. نحوه چیدمان لوله ها در داخل پوسته نیز بر ظرفیت فشار - کنترل تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، یک بسته لوله چاه طراحی شده با ساختارهای پشتیبانی مناسب می تواند فشار را به طور مساوی توزیع کند و خطر غلظت استرس موضعی را که می تواند منجر به خرابی شود ، کاهش می دهد.
عامل مهم دیگر نوع مایعات است که از طریق مبدل حرارتی جریان می یابد. برخی از مایعات نسبت به سایرین خورنده تر هستند. در صورت استفاده از مایع خورنده ، می تواند به تدریج در مواد مبدل حرارتی به مرور زمان غذا بخورد و ظرفیت فشار آن را کاهش دهد. بنابراین ، در مواردی که مایعات خورنده در آن دخیل هستند ، از پوشش های ویژه یا خوردگی بیشتری استفاده می شود.
دمای کار نیز تأثیر دارد. با افزایش دما ، استحکام مواد می تواند کاهش یابد. بنابراین ، اگر یک مبدل حرارتی در دمای بسیار بالایی کار کند ، حداکثر فشار آن - ظرفیت کنترل آن در مقایسه با زمانی که در دمای پایین تر کار می کند ، کمتر خواهد بود.
به طور کلی ، برای مبدلهای حرارتی توبولار استاندارد مورد استفاده در کاربردهای صنعتی مشترک ، حداکثر فشار می تواند از چند میله تا چند صد میله باشد. برای کاربردهای کم فشار ، مثلاً در برخی از کارخانه های پردازش مواد غذایی در مقیاس کوچک ، مبدل حرارتی فقط ممکن است نیاز به فشارهای حدود 1 - 5 میله داشته باشد. از طرف دیگر ، در فرآیندهای شیمیایی فشار زیاد ، مبدل حرارتی می تواند برای مقاومت در برابر فشارهای 100 میله یا بیشتر طراحی شود.
بگذارید مثالی برای شما بیان کنم تا این موضوع را نشان دهم. فرض کنید ما یک گیاه شیمیایی داریم که یک ترکیب شیمیایی با ارزش بالا تولید می کند. این فرایند نیاز به مبدل حرارتی دارد تا با فشار نسبتاً بالایی کار کند تا از انتقال حرارت کارآمد و واکنشهای شیمیایی اطمینان حاصل شود. در این حالت ، ما از مبدل حرارتی ساخته شده از فولاد ضد زنگ با استحکام بالا با دیواره های لوله ضخیم و یک پوسته چاه طراحی شده استفاده می کنیم. ما همچنین ماهیت خورنده مواد شیمیایی درگیر را در نظر می گیریم و از پوشش ها یا روکش های مناسب استفاده می کنیم. بر اساس این ملاحظات طراحی ، ما می توانیم مبدل حرارتی را مهندسی کنیم که بتواند فشارهای حداکثر 200 میله را تحمل کند.
با این حال ، توجه به این نکته حائز اهمیت است که فقط به این دلیل که یک مبدل حرارتی برای تحمل حداکثر فشار خاص طراحی شده است به این معنی نیست که همیشه باید در آن حد کار کند. کار با حداکثر فشار برای دوره های طولانی می تواند باعث افزایش سایش و پارگی در مبدل حرارتی ، کاهش طول عمر آن و افزایش خطر خرابی شود. همیشه ایده خوبی است که مبدل حرارتی را با فشار بسیار پایین تر از حداکثر ظرفیت خود برای اطمینان از قابلیت اطمینان و ایمنی طولانی مدت انجام دهید.
بنابراین ، اگر در بازار مبدل حرارتی لوله ای هستید و از حداکثر فشار لازم برای تحمل آن تعجب می کنید ، باید کاربرد خاص خود را با دقت در نظر بگیرید. در مورد نوع مایعات ، دمای کار و میزان جریان مورد نیاز فکر کنید. و این جایی است که ما وارد می شویم. به عنوان تأمین کننده مبدل های حرارتی لوله ای ، ما تخصص و تجربه ای برای طراحی و ساخت مبدل های حرارتی داریم که نیازهای دقیق شما را برآورده می کند. آیا شما نیاز داریدمبدل حرارتی پوسته و لوله افقی، الفمبدل حرارتی پوسته و لوله تک پا، یا الفمبدل حرارتی دوتایی، ما می توانیم به شما در یافتن راه حل مناسب کمک کنیم.
اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد مبدل های حرارتی لولهای ما هستید یا می خواهید در مورد نیازهای خاص فشار خود صحبت کنید ، از دستیابی به آن دریغ نکنید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم بهترین انتخاب را برای تجارت خود انجام دهید.
منابع:
- Incropera ، FP ، DeWitt ، DP ، Bergman ، TL ، & Lavine ، AS (2007). اصول گرما و انتقال انبوه. ویلی
- Green ، DW ، & Perry ، RH (2007). کتابچه راهنمای مهندسان شیمی پری. مک گرا - هیل.