|
| Merknaam: | YUHONG |
| Modelnummer: | YGC-HX-001 |
| MOQ: | 1set |
| Prijs: | Onderhandelbaar |
| Leveringstermijn: | According to the quantity |
| Betalingsvoorwaarden: | T/T, L/C |
Industriële warmtewisselaar met vaste buisplaat | ASME-gecertificeerd
Wat is een warmtewisselaar met vaste buisplaat?
Een warmtewisselaar met vaste buisplaat is een van de meest gebruikte typen warmtewisselaars met buizen en mantel, bekend om zijn eenvoud, robuuste constructie en kosteneffectiviteit. In dit ontwerp wordt de buizenbundel permanent gelast of geëxpandeerd in een stationaire buisplaat aan beide uiteinden, die vervolgens aan de mantel wordt vastgeschroefd. Deze configuratie elimineert in sommige gevallen de noodzaak van drijvende koppen of expansievoegen, waardoor deze ideaal is voor toepassingen met matige thermische spanningen en schone bedrijfsmedia.
Belangrijkste componenten:
Buisplaten:
Dikke, cirkelvormige platen (vaak koolstofstaal, roestvrij staal of titanium) die buizen op hun plaats houden.
Buizen worden gelast, gerold of geëxpandeerd in de buisplaten om een lekvrije afdichting te garanderen.
Buizen:
Meestal ¾" tot 1,5" in diameter, gemaakt van materialen zoals koper, roestvrij staal, titanium of nikkel legeringen.
Gerangschikt in driehoekige (30°/60°), vierkante (90°) of geroteerde vierkante lay-outs om warmteoverdracht en reinigingstoegang in evenwicht te brengen.
Mantel:
Cilindrisch vat (koolstofstaal bekleed met corrosiebestendige materialen) dat de buizenbundel bevat.
Schotten (segmentaal, spiraalvormig of staafvormig) sturen de stroming van het medium aan de mantelzijde om turbulentie en warmteoverdracht te verbeteren.
Kanalen/Headers:
Verdelen het medium aan de buiszijde in meerdere passes (1-pass, 2-pass, enz.) om de snelheid en verblijftijd te optimaliseren.
Werkingsprincipe
Vloeistoffen stromen door twee afzonderlijke circuits:
Medium aan de buiszijde: Gaat door de buizen (1 tot 8 passes, afhankelijk van het ontwerp).
Medium aan de mantelzijde: Stroomt rond de buizen, geleid door schotten om maximaal dwarsstroomcontact te garanderen.
Warmteoverdracht vindt plaats via de buiswanden via geleiding en convectie, waarbij tegenstroomopstellingen de hoogste logaritmische gemiddelde temperatuurverschillen (LMTD) bereiken.
Technische specificaties
Parameter | Typisch bereik |
|---|---|
Druk | Mantelzijde: Tot 150 bar (2175 psi) |
Buiszijde: Tot 300 bar (4350 psi) | |
Temperatuur | Standaard: -20°C tot 400°C (-4°F tot 750°F) |
Hoge temperatuur ontwerpen: Tot 600°C (1112°F) | |
Thermische uitzetting | Vereist expansievoegen als ΔT > 50–100°C tussen mantel/buismaterialen. |
Vervuilingsweerstand | Buisscheiding ≥ 1,25x buisdiameter voor reinigbaarheid. |
Oppervlakte | Compacte ontwerpen: 5–500 m² (54–5380 ft²) |
Ontwerpoverwegingen
Beheer van thermische spanning:
Vaste buisplaten beperken de differentiële thermische uitzetting tussen de mantel en de buizen.
Oplossingen:
Expansievoegen: Balgen of flensverbindingen absorberen axiale uitzetting (gebruikelijk in stoomtoepassingen).
Materiaalaanpassing: Gebruik vergelijkbare thermische uitzettingscoëfficiënten voor mantel/buismaterialen (bijv. koolstofstalen mantel met koolstofstalen buizen).
Drukbeperkingen:
Verdikte buisplaten (tot 300 mm) voor hogedruktoepassingen.
Kleinere buisdiameters (bijv. ¾") verbeteren de drukweerstand.
Vervuilingsvermindering:
Gladde buizen met anti-aanbak coatings (PTFE) voor viskeuze vloeistoffen.
Chemische reinigingspoorten of CIP (Clean-in-Place) systemen voor onderhoud.
Materiaalselectie
Component | Veelvoorkomende materialen | Gebruikssituatie |
|---|---|---|
Buizen | SS 316L, Titanium, Cu-Ni, Inconel, Hastelloy | Corrosieve/hoogzuivere vloeistoffen (bijv. HCl, zeewater). |
Mantel | Koolstofstaal (bekleed met SS, rubbergevoerd) | Kosten gevoelige, niet-corrosieve vloeistoffen. |
Schotten | SS 304, CS met epoxy coating | Erosie/corrosiebestendigheid. |
Voordelen
Lage kosten: Minder bewegende delen en eenvoudigere fabricage dan drijvende kop- of U-buis ontwerpen.
Lekweerstand: Gelaste buisplaten minimaliseren lekkagerisico's.
Compactheid: Ideaal voor hogedruk/temperatuur taken in beperkte ruimte.
Beperkingen
Onderhoudsuitdagingen: Buisbundels kunnen niet worden verwijderd; mechanische reiniging is moeilijk.
Thermische spanningsgevoeligheid: Niet geschikt voor grote ΔT (>100°C) zonder expansievoegen.
Vervuilingsgevoelig: Smalle scheidingsontwerpen riskeren verstopping met vuile vloeistoffen.
Toepassingen
Chemisch/petrochemisch: Condensors, reboilers en koelers voor niet-vervuilende vloeistoffen.
Energieopwekking: Voedingswaterverwarmers, smeeroliekoelers.
HVAC: Chillers en stadsverwarmingssystemen.
Farmaceutica: Steriele warmte-uitwisseling met dubbele buisplaten om kruisbesmetting te voorkomen.
Normen & Codes
TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association): Klasse R (Raffinaderij), C (Algemeen) of B (Chemisch).
ASME BPVC Sectie VIII: Regelt het ontwerp van drukvaten.
ISO 16812: Specificeert de vereisten voor warmtewisselaars met buizen en mantel.
Conclusie
Warmtewisselaars met vaste buisplaten slaan een evenwicht tussen eenvoud, betrouwbaarheid en kosten, waardoor ze een goede keuze zijn voor gematigde thermische en drukcondities. Hun ontwerpflexibiliteit—door modifiers zoals schotafstand, buismaterialen en expansievoegen—maakt maatwerk voor diverse industrieën mogelijk. Er moet echter zorgvuldig rekening worden gehouden met vervuiling, thermische uitzetting en onderhoudstoegang tijdens de ontwerpfase.
