Συσκευή σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα για εναλλάκτη θερμότητας ASME SA213/SA312/SA249/SA269

Το δέμα σωλήνα είναι ένα κρίσιμο συστατικό ενός εναλλάκτη θερμότητας με κέλυφος και σωλήνα, ο οποίος είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους εναλλάκτη θερμότητας που χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές εφαρμογές.Ο σωλήνας αποτελείται από μια σειρά σωλήνων μέσω των οποίων ένα υγρό ρέει, ενώ ένα άλλο υγρό ρέει γύρω από τους σωλήνες (στην πλευρά του κελύφους) για να διευκολύνει τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ των δύο υγρών.

Συστατικά ενός σωλήνα σωλήνων:

Σωλήνες:

Η κύρια επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας.

Κατασκευάζεται από υλικά με υψηλή θερμική αγωγιμότητα, όπως χαλκός, ανοξείδωτο χάλυβα, τιτάνιο ή χάλυβα άνθρακα, ανάλογα με την εφαρμογή.

Οι σωλήνες μπορούν να είναι ευθείες ή σε σχήμα U, ανάλογα με το σχέδιο.

Τύποι:

Επίπεδες πλάκες που κρατούν τους σωλήνες στη θέση τους.

Οι σωλήνες συγκολλούνται, επεκτείνονται ή τυλίγονται στα φύλλα των σωλήνων για να δημιουργήσουν μια στερεά σφραγίδα.

Τα φύλλα σωλήνων διαχωρίζουν τα υγρά από την πλευρά του κέλυφου και από την πλευρά του σωλήνα.

Αμβλύνσεις:

Πλάκες ή ράβδοι που κατευθύνουν τη ροή του υγρού από την πλευρά του κελύφους μέσω του δέσμου σωλήνων.

Βελτίωση της αποδοτικότητας της μεταφοράς θερμότητας με τη δημιουργία αναταραχών και την πρόληψη στασιμότητας.

Συχνές μορφές περιλαμβάνουν τμήματα, ελικοειδή και ράβδους.

Διαχωριστικά ή πλάκες στήριξης:

Χρησιμοποιείται για τη διατήρηση της ευθυγράμμισης και της απόστασης των σωλήνων.

Αποφύγετε δονήσεις και βλάβες στους σωλήνες κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.

Σιδεράκια και διαχωριστικά:

Κρατήστε τα φώτα και το σωλήνα μαζί.

Διασφάλιση της δομικής ακεραιότητας.

Τελικά καπάκια ή κανάλια:

Βρίσκεται στις άκρες του σωλήνα.

Κατευθύνετε το υγρό από την πλευρά του σωλήνα μέσα και έξω από τους σωλήνες.

Σημειώσεις σχεδιασμού για τα σωλήνες:

Διάμετρος και πάχος σωλήνα:

Οι μικρότερες διαμέτρους αυξάνουν την αποτελεσματικότητα της μεταφοράς θερμότητας, αλλά μπορεί να οδηγήσουν σε μεγαλύτερες πτώσεις πίεσης.

Για εφαρμογές υψηλής πίεσης χρησιμοποιούνται παχύτεροι σωλήνες.

Διαμόρφωση σωλήνα:

Οι σωλήνες μπορούν να τοποθετηθούν σε τριγωνικά, τετραγωνικά ή περιστρεφόμενα τετραγωνικά μοτίβα.

Οι τριγωνικές τοποθεσίες παρέχουν υψηλότερη απόδοση μεταφοράς θερμότητας, ενώ οι τετράγωνες τοποθεσίες είναι ευκολότερες στο καθαρισμό.

Διάστημα και αριθμός σωλήνων:

Οι μεγαλύτεροι σωλήνες αυξάνουν την περιοχή μεταφοράς θερμότητας, αλλά μπορεί να απαιτούν περισσότερο χώρο.

Ο αριθμός των σωλήνων εξαρτάται από την απαιτούμενη ταχύτητα μεταφοράς θερμότητας και τα επίπεδα ροής.

Επιλογή υλικού:

Τα υλικά πρέπει να είναι συμβατά με τα υγρά που υποβάλλονται σε επεξεργασία, ώστε να αποφεύγεται η διάβρωση ή η μόλυνση.

Τα κοινά υλικά περιλαμβάνουν ανοξείδωτο χάλυβα, κράματα χαλκού, τιτάνιο και κράματα νικελίου.

Σχεδιασμός προβολέα:

Η απόσταση και ο τύπος των φελλών επηρεάζουν την απόδοση μεταφοράς θερμότητας και την πτώση πίεσης.

Τα τμηματικά φέφλερ είναι τα πιο κοινά, αλλά τα ελικοειδή φέφλερ μπορούν να μειώσουν την πτώση πίεσης και τις δονήσεις.

Θερμική επέκταση:

Πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η διαφορική θερμική επέκταση μεταξύ των σωλήνων και του κελύφους για να αποφεύγεται η πίεση και η βλάβη.

Για την επέκταση χρησιμοποιούνται σχέδια U-tube ή πλωτού κεφαλιού.

Τύποι δέσμων σωλήνων:

Εγκατασκευή σταθερών φύλλων σωλήνων:

Οι σωλήνες είναι στερεωμένοι στα φύλλα των σωλήνων και στα δύο άκρα.

Απλή και οικονομικά αποδοτική, αλλά δεν μπορεί να χειριστεί μεγάλες διαφορές θερμοκρασίας μεταξύ των πλευρών του κελύφους και του σωλήνα.

- Το πακέτο του U-Tube:

Οι σωλήνες λυγίζονται σε σχήμα U, επιτρέποντας θερμική επέκταση.

Κατάλληλο για εφαρμογές με μεγάλες διαφορές θερμοκρασίας.

Συσκευή πλωτής κεφαλής:

Το ένα άκρο του σωλήνα είναι ελεύθερο να κινείται, επιτρέποντας τη θερμική επέκταση.

Ιδανικό για εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης.

Συσκευή πλωτής κεφαλής που τραβάται μέσα:

Παρόμοιο με σχεδιασμό πλωτής κεφαλής, αλλά επιτρέπει την αφαίρεση ολόκληρου του σωλήνα για συντήρηση.

Εφαρμογές των σωλήνων σωλήνων:

Ηλεκτρικές εγκαταστάσεις: Συσσωρεύεται ατμός από ανεμογεννήτριες.

Πετρέλαιο και αέριο: Θέρμανση ή ψύξη υδρογονανθράκων σε διυλιστήρια.

Χημική επεξεργασία: Ανταλλαγή θερμότητας σε αντιδραστήρες και στήλες απόσταξης.

Συστήματα HVAC: ψυκτικοί και συμπυκνωτές.

Τρόφιμα και ποτά: Διαδικασίες παστερίωσης και αποστείρωσης.

Τα πλεονεκτήματα των σωλήνων:

Υψηλή αποδοτικότητα μεταφοράς θερμότητας.

Μπορεί να αντέξει υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες.

Ανθεκτικό και μακροχρόνιο με σωστή συντήρηση.

Κατάλληλο για ένα ευρύ φάσμα υγρών και εφαρμογών.

Μειονεκτήματα των σωλήνων σωλήνων:

Μεγάλο φυσικό μέγεθος και βάρος.

Υψηλότερο αρχικό κόστος σε σύγκριση με ορισμένους άλλους τύπους εναλλάκτη θερμότητας.

Απαιτεί τακτική συντήρηση για την πρόληψη της μόλυνσης και της διάβρωσης.

Συντήρηση και αντιμετώπιση προβλημάτων:

Καθαρισμός:

Οι εναποθέσεις στις επιφάνειες των σωλήνων μειώνουν την αποτελεσματικότητα της μεταφοράς θερμότητας.

Απαιτείται τακτικός καθαρισμός (μηχανικός ή χημικός).

Η διάβρωση:

Η επιλογή υλικών και οι προστατευτικές επικάλυψεις μπορούν να βοηθήσουν στην πρόληψη της διάβρωσης.

Ελέγξτε τακτικά αν υπάρχει τρύπα ή ρωγμή.

Δονήσεις:

Η ακατάλληλη διάσταση ή ταχύτητα ροής μπορεί να προκαλέσει δονήσεις του σωλήνα και αποτυχία.

Διασφάλιση ορθού σχεδιασμού και λειτουργίας.