अनुकूलित फ्लोटिंग हेड शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर डिजाइन और असेंबली सेवाएं

कस्टम शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर डिजाइन और असेंबली सेवाएं

शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर क्या है?

शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर (एसटीएचई) औद्योगिक अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला गर्मी हस्तांतरण उपकरण है। इसमें ट्यूबों के एक बंडल को घेरने वाला एक बेलनाकार खोल होता है,दो तरल पदार्थों के बीच कुशल ताप ऊर्जा आदान-प्रदान को सुविधाजनक बनाना, एक ट्यूबों के माध्यम से बहता है (ट्यूब पक्ष) और दूसरा शेल के भीतर ट्यूबों के चारों ओर (शेल पक्ष).

प्रमुख घटक

• खोल: बाहरी बेलनाकार पात्र, आमतौर पर स्टील, स्टेनलेस स्टील या मिश्र धातु से निर्मित।
• ट्यूब: थर्मल ट्रांसफर और सफाई को अनुकूलित करने के लिए त्रिकोणीय, वर्ग या घुमावदार पैटर्न में व्यवस्थित छोटे व्यास के ट्यूब।
• ट्यूब शीट्स: ट्यूब के छोरों को सुरक्षित करने वाली छिद्रित प्लेटें, जिन्हें अक्सर खोल पर वेल्डेड या बोल्ट किया जाता है।
• बाफल्स: सीधे शेल-साइड प्रवाह, उथल-पुथल बढ़ाने और समर्थन ट्यूब। प्रकारों में सेगमेंटल, डिस्क-एंड-डोनट और हेलिकल शामिल हैं।
• हेडर/एंड कैपः ट्यूब साइड फ्लूइड डिस्ट्रीब्यूशन के लिए इनलेट और आउटलेट कक्ष (जैसे, फिक्स्ड, फ्लोटिंग या यू-ट्यूब डिजाइन) ।

कार्य सिद्धांत

• प्रवाह व्यवस्थाएंः प्रतिप्रवाह (सबसे कुशल, उच्च तापमान ढाल बनाए रखता है) या समानांतर प्रवाह।

• गर्मी हस्तांतरणः ट्यूब की दीवारों के माध्यम से संवहन और तरल पदार्थों के बीच संवहन के माध्यम से होता है।

• द्रव चरण: एकल-चरण (तरल/गैस) और दो-चरण (संक्षेपण/वाष्पीकरण) प्रक्रियाओं को संभालता है।

एसटीएचई के प्रकार

• फिक्स्ड ट्यूब शीटः ट्यूबों को स्थिर शीटों पर वेल्डेड किया जाता है; सरल लेकिन सीमित थर्मल विस्तार हैंडलिंग।

• यू-ट्यूब: यू-आकार में घुमाए गए ट्यूब, जो मुक्त विस्तार की अनुमति देते हैं; उच्च तापमान अंतर के लिए आदर्श।

• फ्लोटिंग हेडः आसान रखरखाव के लिए हटाने योग्य ट्यूब बंडल; थर्मल तनाव और फोल्डिंग को संभालता है।

• टीईएमए वर्गीकरणः मानक (जैसे, टीईएमए ए, बी, सी) अनुप्रयोग के आधार पर यांत्रिक डिजाइन और सहिष्णुता को परिभाषित करते हैं।

डिजाइन संबंधी विचार

• सामग्रीः संक्षारण प्रतिरोध, तापमान और दबाव (जैसे, टाइटेनियम, तांबा मिश्र धातु) के लिए चयनित।

• थर्मल विस्तारः विस्तार जोड़ों, यू-ट्यूबों, या तैरते सिरों के माध्यम से संबोधित किया जाता है।

• दबाव में गिरावटः टर्बुलेंस बनाम पंपिंग लागत को अनुकूलित करने के लिए संतुलित बैफल डिजाइन।

• गर्मी हस्तांतरण गुणांक (यू): सतह क्षेत्रफल, अशांति और कम से कम गंदगी के कारण बढ़ाया गया।

• मलबा कम करना: नियमित सफाई (रासायनिक, यांत्रिक), सामग्री का चयन और पूर्वानुमान रखरखाव।

आवेदन

• बिजली संयंत्र: कंडेनसर, तेल कूलर।

• रासायनिक प्रसंस्करण: रिएक्टर, आसवन स्तंभ।

• एचवीएसी: शीतलक, गर्मी वसूली प्रणाली।

• तेल एवं गैसः रिफाइनरी कच्चे तेल को ठंडा करना।

• मरीन: इंजन शीतलन प्रणाली.

लाभ

• उच्च दबाव/तापमान सहिष्णुता।

• विविध तरल पदार्थों (चिपचिपा, संक्षारक) के लिए बहुमुखी।

• बड़ी क्षमताओं के लिए स्केलेबल।

• लंबी सेवा जीवन के साथ मजबूत निर्माण।

नुकसान

• प्लेट एक्सचेंजर की तुलना में उच्च प्रारंभिक लागत और पदचिह्न।

• जटिल रखरखाव (विशेष रूप से स्थिर ट्यूब डिजाइन) ।

• संभावित शेल साइड रिसाव और फोल्डिंग चुनौतियां।

प्लेट हीट एक्सचेंजर्स के साथ तुलना

• उच्च दबाव, उच्च फोलिंग अनुप्रयोगों के लिए बेहतर।

• प्लेटः कॉम्पैक्ट, कम चिपचिपापन वाले तरल पदार्थों के लिए कुशल, लेकिन चरम परिस्थितियों में कम मजबूत।

हालिया प्रगति

• सामग्रीः संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातु और कम्पोजिट।

• बढ़ी हुई सतहें: बेहतर गर्मी हस्तांतरण के लिए पंख वाले ट्यूब।

• सीएफडी और एडिटिव मैन्युफैक्चरिंगः अनुकूलित प्रवाह पैटर्न और जटिल ज्यामिति।

• स्थिरता: अपशिष्ट गर्मी वसूली और पर्यावरण के अनुकूल शीतल पदार्थों का एकीकरण।