خدمات تصميم وتجميع مبادل حراري ذو رأس عائم مخصص

خدمات تصميم وتجميع محولات الحرارة للقشرة والأنابيب

ما هو مُبادل الحرارة للقشرة والأنابيب؟

محول حرارة القشرة والأنابيب (STHE) هو جهاز نقل حرارة يستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية. وهو يتكون من قشرة أسطوانية تحوي مجموعة من الأنابيب ،تسهيل تبادل الطاقة الحرارية الفعال بين سائلين، واحد يتدفق من خلال الأنابيب (جانب الأنابيب) والآخر حول الأنابيب داخل الغلاف (جانب الغلاف).

المكونات الرئيسية

• قذيفة: وعاء أسطواني خارجي، عادة ما يتم بناؤه من الصلب أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو السبائك.
• أنابيب: أنابيب ذات قطر صغير مرتبة في أنماط مثلثية أو مربعة أو تدور لتحسين نقل الحرارة وتنظيفها.
• أوراق الأنابيب: ألواح مثقوبة تثبت نهايات الأنابيب ، غالبًا ما تكون مصفحة أو مقبّلة على الغلاف.
• محفزات: تدفق مباشر من جانب القذيفة ، وتعزيز الاضطرابات ، وأنابيب الدعم. وتشمل الأنواع القطاعية والقرص والكعك والمرقعة.
• الرؤوس/الأغطية النهائية: غرف الدخول والخروج لتوزيع السوائل على جانب الأنبوب (على سبيل المثال ، التصاميم الثابتة أو العائمة أو الأنبوب U).

مبدأ العمل

• ترتيبات التدفق: التدفق المعاكس (الأكثر كفاءة ، يحافظ على تراجع درجة الحرارة العالي) أو التدفق المتوازي.

• نقل الحرارة: يحدث عن طريق التوصيل من خلال جدران الأنابيب والتصريف بين السوائل.

• المراحل السائلة: تتعامل مع العمليات ذات المراحل الواحدة (السائل / الغاز) والمرحلتين (التكثيف / التبخر).

أنواع STHE

• أوراق الأنابيب الثابتة: أنابيب مصفوقة إلى أوراق ثابتة ؛ التعامل مع التوسع الحراري البسيط ولكن المحدود.

• الأنابيب تحت الحرارة: الأنابيب المنحنية إلى أشكال U ، مما يسمح بالتوسع الحر ؛ مثالية للتفاوتات عالية درجة الحرارة.

• الرأس العائم: حزمة الأنابيب القابلة للإزالة لسهولة الصيانة ؛ يتعامل مع الإجهاد الحراري والتلوث.

• تصنيفات TEMA: المعايير (مثل TEMA A ، B ، C) تحدد التصميم الميكانيكي والتسامحات على أساس التطبيق.

اعتبارات التصميم

• المواد: تم اختيارها لمقاومة التآكل ودرجة الحرارة والضغط (على سبيل المثال ، التيتانيوم ، سبائك النحاس).

• التوسع الحراري: يتم معالجته عن طريق مفاصل التوسع أو الأنابيب U أو الرؤوس العائمة.

• انخفاض الضغط: تصميم محاذية متوازنة لتحسين الاضطرابات مقابل تكاليف الضخ.

• معامل نقل الحرارة (U): يتم تحسينه من خلال مساحة السطح والاضطرابات وتقليل التلوث.

• الحد من التلوث: التنظيف المنتظم (الكيميائي، الميكانيكي) ، اختيار المواد، والصيانة التنبؤية.

التطبيقات

• محطات توليد الكهرباء: المكثفات، مبردات النفط.

• المعالجة الكيميائية: المفاعلات، أعمدة التقطير.

• مكيفات التبريد، أنظمة استرداد الحرارة.

• النفط والغاز: تبريد النفط الخام لمصافي.

• نظام تبريد المحرك

المزايا

• مقاومة الضغط والحرارة العالية.

• متعددة الاستخدامات للسيالات المختلفة (المتماسكة والآكل).

• قابلة للتطوير للكفاءات الكبيرة

• بناء صلب مع حياة خدمة طويلة.

العيوب

• ارتفاع التكلفة الأولية والبصمة مقارنة بمبادلات الألواح.

• صيانة معقدة (وخاصة تصاميم الأنابيب الثابتة).

• التسربات المحتملة من جانب القذيفة والتحديات في التلوث.

مقارنة مع مبادلات الحرارة الصفيحة

• أفضل لتطبيقات الضغط العالي والترسب العالي.

• الصفيحة: مضغوطة، فعالة للسوائل ذات اللزوجة المنخفضة، ولكن أقل قوة في الظروف القاسية.

التقدم الأخير

• المواد: السبائك المقاومة للتآكل والمواد المركبة

• الأسطح المحسنة: أنابيب ذات أجنحة لتحسين نقل الحرارة.

• التصنيع الإضافي: أنماط التدفق المثلى والهندسة المعقدة.

• الاستدامة: دمج استرداد الحرارة النفايات والمواد التبريد الصديقة للبيئة.