هيكل أساسي لمبادلات الحرارة ذات القشرة والأنابيب

المبادل الحراري للقشرة والأنبوب هو جهاز نقل حراري صناعي يستخدم على نطاق واسع. يتكون هيكل جوهرها أساسا من المكونات الرئيسية الخمس التالية:

1. قشرة

   بمثابة وعاء الضغط الخارجي، مصممة لتحمل الضغط الداخلي

   يوفر مرور التدفق للسائل الجانبي للقذيفة

   مصنوعة عادة من فولاذ الكربون عالي القوة أو الفولاذ المقاوم للصدأ لضمان السلامة في ظل درجات الحرارة العالية والضغط العالي

2. مجموعة الأنابيب

   تتكون من مئات الأنابيب المتوازية لتبادل الحرارة (قطر الأنابيب المشترك يتراوح من 19 إلى 25 مم ، مع أطوال تصل إلى 6 أمتار)

   يعمل كوسيط رئيسي لنقل الحرارة ويشكل الموقع الرئيسي لتبادل الحرارة

   تتضمن أنماط تخطيط الأنابيب عادة ترتيبات ثلاثية أو مربعة أو مركزية تؤثر مباشرة على منطقة نقل الحرارة وخصائص تدفق السائل

3. أوراق الأنابيب

   مثبتة في كلا طرفي القشرة لدعم وتغطية حزمة الأنبوب

   فصل السوائل من جانب الأنبوب والقشرة لمنع الخلط

   ضمان السلامة الهيكلية والختم بين حزمة الأنابيب والقشرة

4. الرؤوس (غطاء النهاية / غطاء القناة)

   يقع في كلا طرفي القشرة، يوفر وظيفة الختم

   إنشاء مساحات مستقلة للسوائل على جانب الأنبوب والقشرة

   مسؤول عن توزيع ومراقبة مدخل ومخرج السائل من جانب الأنبوب

   تسهيل تجميع المعدات وتفكيكها وتنظيفها وصيانتها

5. أجهزة تحكم (أقراص تحكم)

   مثبتة عمودياً على حزمة الأنابيب، عادة في تصاميم قطاعية (مثل قطاع واحد) أو دائرية

   توجيه السائل الجانبي للقشرة لتغيير الاتجاه عدة مرات، وخلق أنماط تدفق دوامة أو على شكل Z

   زيادة الاضطرابات بمقدار 3 ⁄ 5 مرات، وتحسين معامل نقل الحرارة بمقدار 2 ⁄ 3 مرات

   في نفس الوقت توفير الدعم الميكانيكي لبرنامج الأنبوب، ومنع الاهتزازات والانحناء

تعمل هذه المكونات الأساسية معًا للسماح للسوائل الساخنة والباردة بالتدفق عبر قنوات جانب الأنابيب والقنوات الجانبية للقذيفة على التوالي ، مما يتيح نقل الحرارة بكفاءة عبر جدران الأنابيب.اعتمادا على متطلبات العملية الخاصة، يمكن تكوين مبادلات الحرارة ذات القشرة والأنابيب في أنواع مختلفة من الهياكل مثل تصاميم الأنبوب الثابت أو الرأس العائم أو الأنابيب U لتتناسب مع ظروف التشغيل المختلفة.