Desain & layanan perakitan penukar panas kepala terapung dan tabung

Jasa Desain & Perakitan Penukar Panas Shell and Tube Kustom​

Apa itu Penukar Panas Shell and Tube?

Penukar Panas Shell and Tube (STHE) adalah perangkat perpindahan panas yang banyak digunakan dalam aplikasi industri. Perangkat ini terdiri dari cangkang silinder yang berisi seikat tabung, memfasilitasi pertukaran energi termal yang efisien antara dua fluida—satu mengalir melalui tabung (sisi tabung) dan yang lainnya di sekitar tabung di dalam cangkang (sisi cangkang).

Komponen Utama

• Cangkang: Wadah silinder luar, biasanya dibuat dari baja, baja tahan karat, atau paduan.
• Tabung: Tabung berdiameter kecil yang disusun dalam pola segitiga, persegi, atau berputar untuk mengoptimalkan perpindahan panas dan pembersihan.
• Lembaran Tabung: Pelat berlubang yang mengamankan ujung tabung, sering dilas atau dibaut ke cangkang.
• Baffle: Mengarahkan aliran sisi cangkang, meningkatkan turbulensi, dan menopang tabung. Jenisnya termasuk segmental, cakram-dan-donat, dan heliks.
• Header/Tutup Ujung: Ruang masuk dan keluar untuk distribusi fluida sisi tabung (misalnya, desain tetap, mengambang, atau tabung-U).

Prinsip Kerja

• Pengaturan Aliran: Arus berlawanan (paling efisien, mempertahankan gradien suhu tinggi) atau aliran paralel.

• Perpindahan Panas: Terjadi melalui konduksi melalui dinding tabung dan konveksi antara fluida.

• Fase Fluida: Menangani proses fase tunggal (cair/gas) dan dua fase (kondensasi/penguapan).

Jenis STHE

• Lembaran Tabung Tetap: Tabung dilas ke lembaran stasioner; sederhana tetapi penanganan ekspansi termal terbatas.

• Tabung-U: Tabung ditekuk menjadi bentuk-U, memungkinkan ekspansi bebas; ideal untuk perbedaan suhu tinggi.

• Kepala Mengambang: Ikatan tabung yang dapat dilepas untuk perawatan yang mudah; menangani tekanan termal dan pengotoran.

• Klasifikasi TEMA: Standar (misalnya, TEMA A, B, C) menentukan desain mekanis dan toleransi berdasarkan aplikasi.

Pertimbangan Desain

• Material: Dipilih untuk ketahanan korosi, suhu, dan tekanan (misalnya, titanium, paduan tembaga).

• Ekspansi Termal: Ditangani melalui sambungan ekspansi, tabung-U, atau kepala mengambang.

• Penurunan Tekanan: Desain baffle yang seimbang untuk mengoptimalkan turbulensi vs. biaya pemompaan.

• Koefisien Perpindahan Panas (U): Ditingkatkan oleh luas permukaan, turbulensi, dan meminimalkan pengotoran.

• Mitigasi Pengotoran: Pembersihan rutin (kimia, mekanis), pemilihan material, dan perawatan prediktif.

Aplikasi

• Pembangkit Listrik: Kondensor, pendingin oli.

• Pemrosesan Kimia: Reaktor, kolom distilasi.

• HVAC: Chiller, sistem pemulihan panas.

• Minyak & Gas: Pendinginan minyak mentah kilang.

• Kelautan: Sistem pendingin mesin.

Keuntungan

• Toleransi tekanan/suhu tinggi.

• Serbaguna untuk berbagai fluida (kental, korosif).

• Skala untuk kapasitas besar.

• Konstruksi yang kuat dengan masa pakai yang lama.

Kerugian

• Biaya awal dan jejak yang lebih tinggi dibandingkan dengan penukar pelat.

• Perawatan yang kompleks (terutama desain tabung tetap).

• Potensi kebocoran sisi cangkang dan tantangan pengotoran.

Perbandingan dengan Penukar Panas Pelat

• STHE: Lebih baik untuk aplikasi tekanan tinggi, pengotoran tinggi.

• Pelat: Ringkas, efisien untuk fluida viskositas rendah, tetapi kurang kuat dalam kondisi ekstrem.

Kemajuan Terbaru

• Material: Paduan dan komposit tahan korosi.

• Permukaan yang Ditingkatkan: Tabung bersirip untuk meningkatkan perpindahan panas.

• CFD & Manufaktur Aditif: Pola aliran yang dioptimalkan dan geometri kompleks.

• Keberlanjutan: Integrasi pemulihan panas limbah dan refrigeran ramah lingkungan.