|
| Marchio: | YUHONG |
| Numero di modello: | YGC-HX-001 |
| MOQ: | 1set |
| prezzo: | Negoziabile |
| Tempo di consegna: | According to the quantity |
| Condizioni di pagamento: | T/T, L/C |
Scambiatore di calore a fascio tubiero fisso industriale | Certificato ASME
Cos'è uno scambiatore di calore a fascio tubiero fisso?
Uno scambiatore di calore a fascio tubiero fisso è uno dei tipi di scambiatori di calore a fascio tubiero più utilizzati, rinomato per la sua semplicità, la costruzione robusta e l'economicità. In questo progetto, il fascio tubiero è saldato o espanso in modo permanente in una piastra tubiera fissa ad entrambe le estremità, che viene poi imbullonata al guscio. Questa configurazione elimina la necessità di testate flottanti o giunti di dilatazione in alcuni casi, rendendola ideale per applicazioni con sollecitazioni termiche moderate e fluidi operativi puliti.
Componenti chiave:
Piastre tubiere:
Piastre spesse e circolari (spesso in acciaio al carbonio, acciaio inossidabile o titanio) che tengono i tubi in posizione.
I tubi sono saldati, laminati o espansi nelle piastre tubiere per garantire una tenuta a prova di perdite.
Tubi:
Tipicamente da ¾" a 1,5" di diametro, realizzati con materiali come rame, acciaio inossidabile, titanio o leghe di nichel.
Disposti in configurazioni triangolari (30°/60°), quadrate (90°) o quadrate ruotate per bilanciare il trasferimento di calore e l'accesso alla pulizia.
Guscio:
Vaso cilindrico (acciaio al carbonio rivestito con materiali resistenti alla corrosione) che ospita il fascio tubiero.
I deflettori (segmentali, elicoidali o a barra) dirigono il flusso del fluido lato guscio per migliorare la turbolenza e il trasferimento di calore.
Canali/Testate:
Distribuiscono il fluido lato tubo in più passaggi (1 passaggio, 2 passaggi, ecc.) per ottimizzare la velocità e il tempo di permanenza.
Principio di funzionamento
I fluidi scorrono attraverso due circuiti separati:
Fluido lato tubo: Passa attraverso i tubi (da 1 a 8 passaggi, a seconda del progetto).
Fluido lato guscio: Scorre attorno ai tubi, guidato da deflettori per massimizzare il contatto a flusso incrociato.
Il calore viene trasferito attraverso le pareti dei tubi tramite conduzione e convezione, con disposizioni a controcorrente che raggiungono la massima differenza di temperatura media logaritmica (LMTD).
Specifiche tecniche
Parametro | Intervallo tipico |
|---|---|
Pressione | Lato guscio: fino a 150 bar (2175 psi) |
Lato tubo: fino a 300 bar (4350 psi) | |
Temperatura | Standard: da -20°C a 400°C (da -4°F a 750°F) |
Progetti ad alta temperatura: fino a 600°C (1112°F) | |
Espansione termica | Richiede giunti di dilatazione se ΔT > 50–100°C tra i materiali del guscio/tubo. |
Resistenza all'incrostazione | Passo del tubo ≥ 1,25x diametro del tubo per la pulibilità. |
Superficie | Progetti compatti: 5–500 m² (54–5380 ft²) |
Considerazioni progettuali
Gestione delle sollecitazioni termiche:
Le piastre tubiere fisse limitano l'espansione termica differenziale tra il guscio e i tubi.
Soluzioni:
Giunti di dilatazione: soffietti o giunti flangiati assorbono l'espansione assiale (comune nelle applicazioni a vapore).
Abbinamento dei materiali: utilizzare coefficienti di espansione termica simili per i materiali del guscio/tubo (ad esempio, guscio in acciaio al carbonio con tubi in acciaio al carbonio).
Vincoli di pressione:
Piastre tubiere ispessite (fino a 300 mm) per applicazioni ad alta pressione.
Diametri dei tubi più piccoli (ad esempio, ¾") migliorano la resistenza alla pressione.
Mitigazione dell'incrostazione:
Tubi lisci con rivestimenti antiaderenti (PTFE) per fluidi viscosi.
Porte di pulizia chimica o sistemi CIP (Clean-in-Place) per la manutenzione.
Selezione dei materiali
Componente | Materiali comuni | Caso d'uso |
|---|---|---|
Tubi | SS 316L, Titanio, Cu-Ni, Inconel, Hastelloy | Fluidi corrosivi/ad alta purezza (ad esempio, HCl, acqua di mare). |
Guscio | Acciaio al carbonio (rivestito con SS, rivestito in gomma) | Fluidi non corrosivi, sensibili ai costi. |
Deflettori | SS 304, CS con rivestimento epossidico | Resistenza all'erosione/corrosione. |
Vantaggi
Basso costo: meno parti in movimento e fabbricazione più semplice rispetto ai progetti a testata flottante o a tubo a U.
Resistenza alle perdite: le piastre tubiere saldate riducono al minimo i rischi di perdite.
Compattezza: ideale per servizi ad alta pressione/temperatura in spazi limitati.
Limitazioni
Problemi di manutenzione: i fasci tubieri non possono essere rimossi; la pulizia meccanica è difficile.
Sensibilità alle sollecitazioni termiche: inadatto per grandi ΔT (>100°C) senza giunti di dilatazione.
Suscettibile all'incrostazione: i progetti a passo stretto rischiano l'intasamento con fluidi sporchi.
Applicazioni
Chimica/Petrolchimica: condensatori, ribollitori e refrigeratori per fluidi non incrostanti.
Generazione di energia: riscaldatori di acqua di alimentazione, refrigeratori di olio lubrificante.
HVAC: refrigeratori e sistemi di teleriscaldamento.
Prodotti farmaceutici: scambio di calore sterile con doppie piastre tubiere per prevenire la contaminazione incrociata.
Standard e codici
TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association): Classe R (Raffineria), C (Generale) o B (Chimica).
ASME BPVC Sezione VIII: Regola la progettazione dei recipienti in pressione.
ISO 16812: Specifica i requisiti degli scambiatori di calore a fascio tubiero.
Conclusione
Gli scambiatori di calore a fascio tubiero fisso trovano un equilibrio tra semplicità, affidabilità ed economicità, rendendoli una scelta ideale per condizioni termiche e di pressione moderate. La loro flessibilità di progettazione, attraverso modificatori come la spaziatura dei deflettori, i materiali dei tubi e i giunti di dilatazione, consente la personalizzazione per diversi settori. Tuttavia, un'attenta considerazione dell'incrostazione, dell'espansione termica e dell'accesso alla manutenzione è fondamentale durante la fase di progettazione.
