|
| الاسم التجاري: | YUHONG |
| رقم الطراز: | YGC-HX-001 |
| الـ MOQ: | 1set |
| السعر: | قابل للتفاوض |
| وقت التسليم: | According to the quantity |
| شروط الدفع: | T/T, L/C |
مبادل حراري ذو صفائح أنابيب ثابتة صناعي | معتمد من ASME
ما هو مبادل حراري ذو صفائح أنابيب ثابتة؟
إن المبادل الحراري ذو صفائح الأنابيب الثابتة هو أحد أكثر أنواع المبادلات الحرارية شيوعًا من نوع الغلاف والأنبوب، ويشتهر ببساطته وبنائه القوي وفعاليته من حيث التكلفة. في هذا التصميم، يتم لحام حزمة الأنابيب بشكل دائم أو توسيعها في صفيحة أنابيب ثابتة في كلا الطرفين، والتي يتم بعد ذلك تثبيتها بالغلاف. يلغي هذا التكوين الحاجة إلى رؤوس عائمة أو وصلات تمدد في بعض الحالات، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات ذات الإجهادات الحرارية المعتدلة والسوائل التشغيلية النظيفة.
المكونات الرئيسية:
صفائح الأنابيب:
ألواح سميكة ودائرية (غالبًا من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو التيتانيوم) التي تثبت الأنابيب في مكانها.
يتم لحام الأنابيب أو لفها أو توسيعها في صفائح الأنابيب لضمان إحكام الإغلاق.
الأنابيب:
عادة ما يتراوح قطرها من ¾" إلى 1.5"، وهي مصنوعة من مواد مثل النحاس أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو التيتانيوم أو سبائك النيكل.
مرتبة في تخطيطات مثلثة (30°/60°) أو مربعة (90°) أو مربعة دوارة لتحقيق التوازن بين نقل الحرارة والوصول إلى التنظيف.
الغلاف:
وعاء أسطواني (فولاذ كربوني مكسو بمواد مقاومة للتآكل) يضم حزمة الأنابيب.
تعمل الحواجز (من النوع القطاعي أو الحلزوني أو القضيب) على توجيه تدفق السوائل على جانب الغلاف لتعزيز الاضطراب ونقل الحرارة.
القنوات/الرؤوس:
توزع السائل على جانب الأنبوب إلى ممرات متعددة (ممر واحد، ممران، إلخ) لتحسين السرعة ووقت الإقامة.
مبدأ العمل
تتدفق السوائل عبر دائرتين منفصلتين:
السائل على جانب الأنبوب: يمر عبر الأنابيب (من 1 إلى 8 ممرات، حسب التصميم).
السائل على جانب الغلاف: يتدفق حول الأنابيب، ويسترشد بالحواجز لزيادة ملامسة التدفق المتقاطع.
تنتقل الحرارة عبر جدران الأنابيب عن طريق التوصيل والحمل الحراري، مع ترتيبات التدفق المعاكس التي تحقق أعلى فرق في درجة الحرارة اللوغاريتمية (LMTD).
المواصفات الفنية
المعلمة | النطاق النموذجي |
|---|---|
الضغط | جانب الغلاف: حتى 150 بار (2175 رطل لكل بوصة مربعة) |
جانب الأنبوب: حتى 300 بار (4350 رطل لكل بوصة مربعة) | |
درجة الحرارة | قياسي: -20°م إلى 400°م (-4°ف إلى 750°ف) |
تصميمات ذات درجة حرارة عالية: تصل إلى 600°م (1112°ف) | |
التمدد الحراري | يتطلب وصلات تمدد إذا كانت ΔT > 50–100°م بين مواد الغلاف/الأنبوب. |
مقاومة التلوث | مسافة الأنبوب ≥ 1.25x قطر الأنبوب من أجل سهولة التنظيف. |
مساحة السطح | تصميمات مدمجة: 5–500 متر مربع (54–5380 قدم مربع) |
اعتبارات التصميم
إدارة الإجهاد الحراري:
تقيد صفائح الأنابيب الثابتة التمدد الحراري التفاضلي بين الغلاف والأنابيب.
الحلول:
وصلات التمدد: تمتص المنفاخ أو الوصلات ذات الحواف التمدد المحوري (شائعة في تطبيقات البخار).
مطابقة المواد: استخدم معاملات تمدد حراري مماثلة لمواد الغلاف/الأنبوب (على سبيل المثال، غلاف من الفولاذ الكربوني مع أنابيب من الفولاذ الكربوني).
قيود الضغط:
صفائح أنابيب سميكة (تصل إلى 300 مم) لتطبيقات الضغط العالي.
أقطار أنابيب أصغر (على سبيل المثال، ¾") تحسن مقاومة الضغط.
تخفيف التلوث:
أنابيب ناعمة بطلاءات غير لاصقة (PTFE) للسوائل اللزجة.
منافذ التنظيف الكيميائي أو أنظمة CIP (التنظيف في الموقع) للصيانة.
اختيار المواد
المكون | المواد الشائعة | حالة الاستخدام |
|---|---|---|
الأنابيب | SS 316L، التيتانيوم، Cu-Ni، Inconel، Hastelloy | السوائل المسببة للتآكل/عالية النقاء (مثل حمض الهيدروكلوريك، مياه البحر). |
الغلاف | الفولاذ الكربوني (مكسو بـ SS، مبطن بالمطاط) | السوائل غير المسببة للتآكل والحساسة للتكلفة. |
الحواجز | SS 304، CS مع طلاء الإيبوكسي | مقاومة التآكل/التآكل. |
المزايا
منخفضة التكلفة: أجزاء متحركة أقل وتصنيع أبسط من تصميمات الرأس العائم أو الأنبوب على شكل U.
مقاومة التسرب: تقلل صفائح الأنابيب الملحومة من مخاطر التسرب.
الاندماج: مثالي لمهام الضغط/درجة الحرارة العالية في مساحة محدودة.
القيود
تحديات الصيانة: لا يمكن إزالة حزم الأنابيب؛ التنظيف الميكانيكي صعب.
الحساسية للإجهاد الحراري: غير مناسب لـ ΔT كبيرة (>100°م) بدون وصلات تمدد.
عرضة للتلوث: تصميمات ذات مسافة ضيقة تخاطر بالانسداد بالسائل المتسخ.
التطبيقات
الكيميائية/البتروكيماوية: المكثفات، وأجهزة إعادة الغليان، والمبردات للسوائل غير الملوثة.
توليد الطاقة: سخانات مياه التغذية، ومبردات زيت التشحيم.
التهوية والتدفئة وتكييف الهواء: المبردات وأنظمة التدفئة المركزية.
المستحضرات الصيدلانية: تبادل حرارة معقم مع صفائح أنابيب مزدوجة لمنع التلوث المتبادل.
المعايير والرموز
TEMA (جمعية مصنعي المبادلات الأنبوبية): الفئة R (المصفاة)، C (عامة)، أو B (كيميائية).
ASME BPVC القسم الثامن: يحكم تصميم أوعية الضغط.
ISO 16812: تحدد متطلبات المبادلات الحرارية من نوع الغلاف والأنبوب.
الخلاصة
تحقق المبادلات الحرارية ذات صفائح الأنابيب الثابتة توازنًا بين البساطة والموثوقية والتكلفة، مما يجعلها خيارًا مناسبًا لظروف الحرارة والضغط المعتدلة. يسمح تصميمها المرن—من خلال المعدلات مثل تباعد الحواجز، ومواد الأنابيب، ووصلات التمدد—بالتخصيص لمختلف الصناعات. ومع ذلك، فإن دراسة متأنية للتلوث والتمدد الحراري والوصول إلى الصيانة أمر بالغ الأهمية أثناء مرحلة التصميم.
