مبدل حرارتی ورق دو لوله با کیفیت خوب

مزایا و مضرات مبدلهای حرارتی پوسته و لوله چیست؟

مبدل حرارتی پوسته و لوله (STHE) ، یکی از پرکاربردترین دستگاه های تبادل حرارتی در کاربردهای صنعتی ، دارای یک ساختار جریان دوگانه- است که برای هر دو "سمت پوسته" طراحی شده است (جایی که مایعات بین پوسته و لوله لوله جریان می یابد) و "سمت لوله" (جایی که سیال در داخل لوله لوله جریان می یابد). در حالی که مزایای اصلی آن در ثبات ، سازگاری و قابلیت اطمینان نهفته است ، محدودیت های خاصی به دلیل ویژگی های ساختاری وجود دارد. این تجزیه و تحلیل این نقاط قوت و ضعف را با جزئیات بررسی می کند ، با سناریوهای کاربردی خاص که مرزهای عملیاتی آنها را نشان می دهد:

مزایای مبدلهای حرارتی پوسته و لوله به دلیل طراحی ساختاری قوی و فرآیند تولید بالغ ، به ویژه برای فشار زیاد ، درجه حرارت بالا ، جریان بزرگ و سایر شرایط کار سخت است که می تواند به عنوان 5 امتیاز خلاصه شود:

1. فشار بالا و تحمل درجه حرارت بالا ، پایداری ساختاری

پوسته نوع لوله پوسته (معمولاً فولاد کربن ، فولاد ضد زنگ یا مواد آلیاژ) و لوله تبادل حرارت (مانند لوله فولادی یکپارچه ، لوله استیل ضد زنگ) با دیوار ضخیم طراحی شده اند که می تواند در برابر فشار کار زیاد (حداکثر بیش از 30MPa) و دامنه دمای گسترده (-200 درجه 1000 درجه) مقاومت کند و به دلیل نوسانات فشار یا شوک حرارتی آسان نیست.

به عنوان مثال ، در زمینه صنایع پتروشیمی ، مبدل های حرارتی پوسته و لوله مورد استفاده در واحدهای ترک خوردگی کاتالیزوری می توانند در برابر دمای بالا بالاتر از 400 درجه و فشار بالاتر از 10MPa برای مدت طولانی مقاومت کنند و میزان خرابی عملکرد پایین تر از سایر انواع مبدل های حرارتی (مانند مبدل های حرارتی صفحه) است.

2. جریان فرآوری بزرگ ، مناسب برای تقاضای مقیاس صنعتی

بسته نرم افزاری لوله را می توان به عنوان "فرآیند لوله Multi-" (مانند 2 پردازش ، 4 پردازش) طراحی کرد و فرآیند پوسته می تواند توزیع مایعات را از طریق صفحات بافل بهینه کند. ناحیه انتقال حرارت یک تجهیزات واحد می تواند به هزاران متر مربع برسد ، که می تواند نیازهای انتقال حرارت مایعات جریان بزرگ را برآورده کند (مانند کندانسور در نیروگاه و خنک کننده تبادل گرمای آب در سیستم یخچال بزرگ).

مقایسه: مبدل حرارتی صفحه در سطح صفحه محدود است ، حداکثر منطقه تبادل حرارتی یک واحد معمولاً بیش از 1000㎡ نیست ، در حالی که پوسته و لوله به راحتی می توانند 5000 را بشکنند ، که برای سناریوهای صنعتی بزرگ- مناسب تر مانند صنایع شیمیایی و انرژی برقی مناسب تر است.

3. سازگاری سیال گسترده ، سازگار با رسانه های پیچیده است

می توان برای رسیدگی به ویسکوزیته زیاد ، مقدار کمی ذرات و مایعات آسان برای مقیاس استفاده کرد (باید با طراحی ویژه مانند لوله تبادل حرارت با قطر بزرگ ، ضد- baffle baffle clogging ترکیب شود):

برای مایعات چسبناک (مانند روغن خام ، روغن روغن کاری) ، حیاط سمت پوسته می تواند لایه مرز سیال را بشکند و احتباس را کاهش دهد.

برای مایع حاوی مقدار کمی از ذرات جامد (مانند خمیر ، فاضلاب) ، می توانید یک لوله درشت φ25mm یا بیشتر را برای جلوگیری از انسداد انتخاب کنید.

مبدل حرارتی صفحه به دلیل فاصله اندک بین صفحات (معمولاً 2 ~ 5 میلی متر) توسط ذرات یا مایعات چسبناک مسدود می شود و سازگاری آن به مراتب پایین تر از پوسته و لوله است.

4. هزینه نگهداری پایین و راحتی نگهداری بالا

بیشتر مبدل های حرارتی پوسته و لوله (مانند نوع سر شناور ، نوع لوله u -) می توانند به طور کامل استخراج شوند ، به طوری که لوله و پوسته به صورت مکانیکی تمیز می شوند (مانند تمیز کردن جت آب فشار بالا-) یا لوله های تبادل حرارتی آسیب دیده را جایگزین می کنند ، بدون آنکه کل تجهیزات را جدا کنند.

به عنوان مثال ، کولر یک شرکت شیمیایی هر شش ماه یکبار نگهداری می شود. لوله پوسته سر شناور فقط برای تکمیل استخراج بسته های لوله ، تمیز کردن و تنظیم مجدد فقط به 1-2 روز نیاز دارد ، در حالی که مبدل حرارتی صفحه نیاز به جدا کردن صدها صفحه دارد و چرخه نگهداری تا 3-5 روز است.

5. فرآیند تولید بالغ و هزینه قابل کنترل

اجزای اصلی پوسته و لوله (پوسته ، بسته نرم افزاری لوله ، ورق لوله) پردازش استاندارد ، بدون نیاز به قالب های پیچیده ، و انتخاب مواد انعطاف پذیر است (فولاد کربن ، فولاد ضد زنگ ، آلیاژ تیتانیوم و غیره) ، با توجه به شرایط کار برای مطابقت با بیشترین هزینه-}}.

مقایسه: مبدلهای حرارتی جمع و جور (مانند صفحه مارپیچ ، پوسته صفحه) معمولاً 20 ٪ ~ 50 ٪ در هزینه تولید نسبت به مبدلهای حرارتی پوسته و لوله با همان منطقه انتقال حرارت به دلیل ساختار پیچیده و درجه بالایی از سفارشی بودن آنها بیشتر است.

مضرات پوسته و لوله به دلیل ویژگی های آن از "غیر- جریان یکنواخت مایع پوسته" و "ساختار نسبتاً سست" است که دارای کاستی های آشکار در سناریوها با نیازهای زیاد بر راندمان انتقال حرارت و استفاده از فضا هستند. به طور خاص ، می توان آن را به عنوان 4 امتیاز خلاصه کرد:

1. راندمان انتقال حرارت پایین و مصرف انرژی نسبتاً زیاد

مایع جانبی پوسته توسط بافل مسدود شده است ، که به راحتی می توان "منطقه مرده" را تشکیل داد (منطقه احتباس سیال) ، و سرعت جریان معمولاً پایین تر از سمت لوله است (به طور کلی 0.5 ~ 2m/ثانیه) ، و در نتیجه ضریب انتقال حرارت پایین سمت پوسته (هنگامی که آب-} تبادل آب گرم ، میزان گرمای کل 1000 درجه سانتی متر) در حدود 1000 درجه سانتی متر است.

مقایسه: مبدل حرارتی صفحه از آنجا که مایع بین صفحات آشفته است (سرعت جریان 1 ~ 3M/ثانیه) ، ضریب انتقال حرارت کل می تواند به 3000 ~ 6000 W/(m² · درجه) برسد ، تحت همان تقاضای تبادل گرما ، مصرف انرژی پوسته و لوله 15 ٪ ~ 30 ٪ بالاتر از صفحه است.

2. اندازه بزرگ و استفاده از فضای کم

با توجه به ضریب انتقال حرارت کم ، به منظور دستیابی به همان اثر تبادل گرما ، پوسته و لوله به یک منطقه تبادل حرارت بزرگتر نیاز دارند و در نتیجه حجم و وزن تجهیزات به طور قابل توجهی بیشتر از مبدل حرارتی جمع و جور است.

به عنوان مثال ، برای دستیابی به بار انتقال حرارتی 1000 کیلو وات ، حجم پوسته و لوله حدود 20 ~ 30 متر مربع است ، در حالی که صفحه فقط به 5 ~ 8 متر نیاز دارد ، بنابراین پوسته و لوله برای سناریوهای محدود فضا مناسب نیست (مانند اتاق تمیز دارویی ، سیستم تبادل گرما کشتی).

3. تمیز کردن پوسته دشوار است و مقیاس عملکرد آسان است

اگرچه بسته نرم افزاری لوله قابل استخراج است ، تمیز کردن کامل فضای داخلی پوسته (به ویژه شکاف بین بافل و پوسته و فضای باریک بین بسته های لوله) دشوار است. اگر سیال که به راحتی مقیاس می یابد (مانند آب سخت و ناخالصی- حاوی مایع فرآیند) پردازش می شود ، لایه مقیاس در پوسته ضخیم می شود و راندمان انتقال حرارت کاهش می یابد (راندمان انتقال حرارت برای هر 1 میلی متر افزایش ضخامت مقیاس بندی) 15 ٪ کاهش می یابد).

مقایسه: مبدل حرارتی صفحه جوش داده شده All - می تواند از طریق سیستم CIP (تمیز کردن آنلاین) به تمیز کردن فضای مرده در پوسته نرسد و مشکل مقیاس گذاری بسیار کمتر از نوع لوله پوسته است.

4. ظرفیت جبران حرارتی محدود و دامنه قابل استفاده از اختلاف دما

در نوع ورق لوله ثابت و نوع لوله (ساده ترین نوع ساختار) ، ورق لوله به سختی به پوسته وصل می شود. اگر اختلاف دما بین جریان لوله و جریان پوسته بسیار زیاد باشد (مانند بیش از 50 درجه) ، پوسته لوله به دلیل ضرایب مختلف انبساط حرارتی ، استرس حرارتی ایجاد می کند ، که ممکن است منجر به تغییر شکل ورق لوله یا نشت لوله تبادل گرما شود ، بنابراین لازم است که "مفصل" را برای جبران خسارت نصب کنید.

اگرچه نوع لوله شناور و نوع لوله u- می تواند مشکل جبران حرارتی را حل کند ، اما ساختار پیچیده تر است (هزینه 15 ٪ 20 ٪ افزایش می یابد) ، و تمیز کردن مسیر لوله از نوع لوله u- لوله دشوار است (قسمت داخلی لوله U {4} tubled نمی تواند لمس شود).

مبدل حرارتی پوسته و لوله یک تجهیزات هدف "All-}" نیست ، انتخاب آن باید با اولویت شرایط کار ترکیب شود:

scexarios انتخاب اولویت:فشار بالا و درجه حرارت بالا (مانند تبادل گرمای واکنش پتروشیمی) ، جریان بزرگ (مانند کندانسور نیروگاه) ، مایع و ویسکوزیته ذرات/بالا (مانند خنک کننده خمیر) ، سناریوهای صنعتی با نیاز به نگهداری بالا.

scene صحنه را با دقت انتخاب کنید:فضای محدود (مانند کارگاه تمیز) ، نیازهای کم مصرف انرژی (مانند گرمایش مدنی) ، مقیاس آسان و تمیز کردن مکرر (مانند عقیم سازی مواد غذایی و آشامیدنی) صحنه های (صفحه توصیه شده بیشتر ، صفحه مارپیچ و سایر مبدلهای حرارتی جمع و جور).

به طور خلاصه ، مبدلهای حرارتی پوسته و لوله در زمینه صنعتی "بازیکنان قابل اعتماد" هستند و در شرایط کار پیچیده و خشن غیر قابل تعویض هستند ، اما آنها باید در دستیابی به راندمان بالا و فشرده سازی ، به تجهیزات مناسب تر تبادل گرما بپردازند.

تگ های محبوب: با کیفیت خوب مبدل حرارتی ورق دو لوله ، چین با کیفیت خوب تولید کنندگان مبدل حرارتی دو لوله دوتایی ، تأمین کنندگان