Εξατομικευμένες Υπηρεσίες Σχεδιασμού & Συναρμολόγησης Εναλλάκτη Θερμότητας Κελύφους και Σωλήνων με Κινητή Κεφαλή

Υπηρεσίες σχεδιασμού και συναρμολόγησης θερμοανταλλακτών για θήκη και σωλήνες

Τι είναι ο διαλύτης θερμότητας;

Ο ανταλλακτής θερμότητας Shell and Tube (STHE) είναι μια συσκευή μεταφοράς θερμότητας που χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανικές εφαρμογές.διευκόλυνση της αποτελεσματικής ανταλλαγής θερμικής ενέργειας μεταξύ δύο υγρών, το ένα που ρέει μέσα από τους σωλήνες (πλευρά του σωλήνα) και το άλλο γύρω από τους σωλήνες εντός του κελύφους (πλευρά του κελύφους).

Βασικά στοιχεία

• Κέλυφος: Εξωτερικό κυλινδρικό δοχείο, συνήθως κατασκευασμένο από χάλυβα, ανοξείδωτο χάλυβα ή κράματα.
• Σωλήνες: Σωλήνες μικρής διαμέτρου που διατίθενται σε τριγωνικά, τετράγωνα ή περιστρεφόμενα μοτίβα για τη βελτιστοποίηση της μεταφοράς θερμότητας και του καθαρισμού.
• Πίνακες σωλήνων: Διατρημένες πλάκες που στερεώνουν τα άκρα των σωλήνων, συχνά συγκολλημένες ή βιδωμένες στο κέλυφος.
• Φαλίδες: άμεση ροή από την πλευρά του κελύφους, ενίσχυση της αναταραχής και σωλήνες υποστήριξης.
• Κεφαλίδες/Καπάκια Τελείων: Θάλαμοι εισόδου και εξόδου για τη διανομή υγρών από την πλευρά του σωλήνα (π.χ. σταθερές, πλωτές ή U-σωλήνες).

Αρχή λειτουργίας

• Διατάξεις ροής: Αντιστροφή (πιο αποτελεσματική, διατηρεί υψηλή κλίση θερμοκρασίας) ή παράλληλη ροή.

• Μεταφορά θερμότητας: Συμβαίνει μέσω της αγωγιμότητας μέσω των τοίχων των σωλήνων και της σύμβασης μεταξύ των υγρών.

• Φάσεις ρευστότητας: χειρίζεται μονοφασικές (ρευστό/αέριο) και διφασικές (συσσωμάτωση/εξάτμιση) διεργασίες.

Τύποι STHE

• Σταθερό φύλλο σωλήνων: σωλήνες συγκολλημένοι σε σταθερά φύλλα· απλός αλλά περιορισμένος χειρισμός θερμικής διαστολής.

• U-Tube: σωλήνες λυγισμένα σε σχήμα U, επιτρέποντας ελεύθερη επέκταση. ιδανικά για διαφορικούς υψηλής θερμοκρασίας.

• Κεφαλή πλωτή: Αφαίρεση σωλήνα δέσμη για εύκολη συντήρηση, χειρίζεται θερμική πίεση και μόλυνση.

• Ταξινομήσεις TEMA: Τα πρότυπα (π.χ. TEMA A, B, C) καθορίζουν μηχανικό σχεδιασμό και ανοχές με βάση την εφαρμογή.

Σκεφτήματα σχεδιασμού

• Υλικά: Επιλέγονται για αντοχή στη διάβρωση, θερμοκρασία και πίεση (π.χ. τιτάνιο, κράματα χαλκού).

• Θερμική επέκταση: αντιμετωπίζεται μέσω αρθρώσεων επέκτασης, σωλήνων U ή πλωτών κεφαλιών.

• Κάτω πίεση: Εξισορροπημένος σχεδιασμός προφυλακτήρα για τη βελτιστοποίηση της αναταραχής έναντι του κόστους άντλησης.

• Συντελεστής μεταφοράς θερμότητας (U): βελτιώνεται από την επιφάνεια, την αναταραχή και την ελαχιστοποίηση της μόλυνσης.

• Μείωση της μόλυνσης: Τακτικός καθαρισμός (χημικός, μηχανικός), επιλογή υλικού και προληπτική συντήρηση.

Εφαρμογές

• Ηλεκτρικοί σταθμοί: συμπυκνωτές, ψύκτες πετρελαίου.

• Χημική επεξεργασία: αντιδραστήρες, στήλες απόσταξης.

• Κλιματιστικά: ψυκτικά, συστήματα ανάκτησης θερμότητας.

• Πετρέλαιο και φυσικό αέριο: ψύξη αργού πετρελαίου σε διυλιστήρια.

• Συστήματα ψύξης κινητήρα.

Πλεονεκτήματα

• Υψηλή ανοχή πίεσης/θερμοκρασίας.

• Πολυδιάστατο για διάφορα υγρά (επακτικά, διαβρωτικά).

• Μεταβαλλόμενη για μεγάλες χωρητικότητες.

• Σκληρή κατασκευή με μακρά διάρκεια ζωής.

Μειονεκτήματα

• Μεγαλύτερο αρχικό κόστος και αποτύπωμα σε σύγκριση με τους ανταλλάκτες πλάκες.

• Σύνθετη συντήρηση (ειδικά σε μοντέλα σταθερών σωλήνων).

• Πιθανές διαρροές από την πλευρά του κελύφους και προβλήματα μόλυνσης.

Σύγκριση με τους ανταλλακτές θερμότητας πλάκας

• Καλύτερα για εφαρμογές υψηλής πίεσης και υψηλής μόλυνσης.

• Πλάκα: Συγκινημένη, αποτελεσματική για υγρά χαμηλής ιξώδους, αλλά λιγότερο ανθεκτική υπό ακραίες συνθήκες.

Πρόσφατες Προόδους

• Υλικά: Ανθεκτικά στη διάβρωση κράματα και σύνθετα.

• Βελτιωμένες επιφάνειες: σωλήνες με πτερύγια για βελτιωμένη μεταφορά θερμότητας.

• CFD & Additive Manufacturing: Βελτιωμένα πρότυπα ροής και σύνθετες γεωμετρικές.

• Βιωσιμότητα: Ενσωμάτωση της ανάκτησης της θερμότητας απόβλητων και φιλικών προς το περιβάλλον ψυκτικών.