カスタマイズされた浮きヘッドシェル＆チューブ熱交換器の設計と組み立てサービス

カスタムシェルとチューブ熱交換器の設計と組立サービス

シェル・アンド・チューブ・ヒート・エクスチェンジャーとは?

シェル・アンド・チューブ熱交換器 (Shell and Tube Heat Exchanger, STHE) は,産業用用途で広く使用されている熱伝達装置である.それは,チューブ束を囲む円筒状のシェルで構成される.効率的な熱エネルギー交換を2つの液体間を 促進する― ひとつは管を通って流れる (管側) もう一つは殻内の管の周りを流す (管側).

主要な要素

• シェル: 鉄鋼,ステンレス鋼,合金から作られる,通常,外側の円筒状容器.
• 管: 熱伝達と清掃を最適化するために,三角形,四角形,または回転型に配置された直径が小さい管.
• 管状シート: 管の先端を固定する孔状のプレート,しばしば殻に溶接またはボルトが固定されています.
• バフル:シェルサイドの直接流量,ターブランスの強化,サポートチューブ.タイプにはセグメント式,ディスク・アンド・ドーナット型,ヘリコプター型が含まれます.
• ヘッダー/エンドキャップ: 管側流体配送のための入口と出口室 (例えば固定型,浮遊型,U型)

作業原理

• 流量配置:逆流 (最も効率的で高温グラデーションを維持) または平行流.

• 熱伝達: 管壁を通る伝導と流体間の伝導によって発生する.

• 流体相:単相 (液体/ガス) と2相 (凝縮/蒸発) のプロセスを処理する.

STHE の種類

• 固定チューブシート: 固定シートに溶接されたチューブ; シンプルで限られた熱膨張処理.

• Uチューブ: U形に曲がり,自由膨張を可能にするチューブ.高温差分に最適.

• フローティングヘッド: 容易なメンテナンスのために取り外せるチューブバンドル; 熱圧と汚れを処理します.

• TEMA分類:規格 (例えば,TEMA A,B,C) は,適用に基づいて機械設計と許容量を定義する.

デザイン に 関する 考え方

• 材料:耐腐蝕性,温度,圧力 (例えばチタン,銅合金) により選択される.

• 熱膨張:膨張関節,Uチューブ,または浮遊頭によって処理される.

• 圧力低下: バランスの取れたバフル設計により,ターブランスとポンプコストを最適化.

• 熱伝達係数 (U): 表面面積,渦巻,汚れを最小限に抑えるにより強化される.

• 汚れを軽減する:定期的な清掃 (化学,機械),材料の選択,予期的保守.

申請

• 発電所 コンデンサー オイルクーラー

• 化学加工: 原子炉,蒸留コラム

• 暖房・冷却装置 熱回収システム

• 石油とガス: 精製所の原油冷却

• エンジン冷却システム

利点

• 高圧/高温耐性

• 多様な液体 (粘着性,腐食性) に対応する.

• 大容量に対応できる

• 耐久性のある構造で 寿命が長い

欠点

• プレート交換機よりも高い初期コストと足跡です

• 複雑なメンテナンス (特に固定管設計)

• シェルサイドの漏れや汚れが 起こりうる問題です

プレート熱交換器との比較

• STHE:高圧,高汚れのアプリケーションに最適です

• プレート: コンパクトで,粘度が低い液体では効率が良いが,極端な条件では頑丈ではない.

最近 の 進歩

• 材料:腐食耐性合金と複合材料

• 強化された表面: 改善された熱伝送のためにフィニング管.

• CFD&Additive Manufacturing:最適化された流れパターンと複雑な幾何学

• 持続可能性:廃棄熱回収の統合と環境に優しい冷却剤