Kernstructuur van warmtewisselaars met buizen in een mantel

De warmtewisselaar met buizen is een veelgebruikt industrieel warmteoverdrachtsapparaat. De kernstructuur bestaat voornamelijk uit de volgende vijf belangrijke componenten:

1. Buitenschaal

   Dient als de buitenste drukvat, ontworpen om interne druk te weerstaan

   Biedt een doorstroomkanaal voor de schilzijde vloeistof

   Meestal gemaakt van hoogwaardig koolstofstaal of roestvrij staal om de veiligheid onder hoge temperatuur en hoge druk omstandigheden te garanderen

2. Buisbundel

   Bestaat uit honderden parallel gerangschikte warmtewisselingbuizen (gangbare buisdiameters variëren van 19–25 mm, met lengtes tot 6 meter)

   Fungeert als het primaire medium voor warmteoverdracht en vormt de belangrijkste plaats van thermische uitwisseling

   Buisopstellingspatronen omvatten vaak driehoekige, vierkante of concentrische opstellingen, die direct van invloed zijn op het warmteoverdrachtsoppervlak en de vloeistofeigenschappen

3. Buisplaten

   Gemonteerd aan beide uiteinden van de schil om de buisbundel te ondersteunen en af te dichten

   Scheiden de buiszijde en schilzijde vloeistoffen om vermenging te voorkomen

   Zorgen voor structurele integriteit en afdichting tussen de buisbundel en de schil

4. Koppen (Eindkappen / Kanaalkappen)

   Bevinden zich aan beide uiteinden van de schil en zorgen voor een afdichtingsfunctie

   Creëren onafhankelijke ruimtes voor de buiszijde en schilzijde vloeistoffen

   Verantwoordelijk voor het verdelen en controleren van de inlaat en uitlaat van de buiszijde vloeistof

   Vergemakkelijken de montage, demontage, reiniging en onderhoud van de apparatuur

5. Schotten (Schotplaten)

   Geïnstalleerd loodrecht op de buisbundel, meestal in segmentale (bijv. enkel-segmentale) of cirkelvormige ontwerpen

   Gidsen de schilzijde vloeistof om meerdere keren van richting te veranderen, waardoor spiraalvormige of Z-vormige stromingspatronen ontstaan

   Verbeteren de turbulentie met 3–5 keer, waardoor de warmteoverdrachtscoëfficiënten met 2–3 keer toenemen

   Bieden tegelijkertijd mechanische ondersteuning aan de buisbundel, waardoor trillingen en buigen worden voorkomen

Deze kerncomponenten werken samen om hete en koude vloeistoffen respectievelijk door de buiszijde en schilzijde kanalen te laten stromen, waardoor efficiënte warmteoverdracht over de buiswanden mogelijk wordt. Afhankelijk van de specifieke procesvereisten kunnen warmtewisselaars met buizen in verschillende structurele typen worden geconfigureerd—zoals vaste buisplaat, zwevende kop of U-buis ontwerpen—om te passen bij verschillende bedrijfsomstandigheden.