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| 브랜드 이름: | YUHONG |
| 모델 번호: | YGC-HX-001 |
| MOQ: | 1set |
| 가격: | 협상 가능 |
| 배달 시간: | According to the quantity |
| 지불 조건: | T/T, L/C |
산업용 고정 튜브 시트 열교환기 | ASME 인증
고정 튜브 시트 열교환기란?
A 고정 튜브 시트 열교환기는 쉘 앤 튜브 열교환기 중 가장 널리 사용되는 유형 중 하나로, 단순성, 견고한 구조, 비용 효율성으로 유명합니다. 이 설계에서 튜브 번들은 양쪽 끝에서 고정 튜브 시트에 영구적으로 용접되거나 확장되며, 이 튜브 시트는 쉘에 볼트로 고정됩니다. 이 구성은 일부 경우에 플로팅 헤드 또는 팽창 조인트가 필요하지 않아, 중간 정도의 열 응력과 깨끗한 작동 유체가 필요한 응용 분야에 이상적입니다.
주요 구성 요소:
튜브 시트:
튜브를 제자리에 고정하는 두꺼운 원형 판(일반적으로 탄소강, 스테인리스강 또는 티타늄).
누출 방지 밀봉을 위해 튜브는 튜브 시트에 용접, 압연 또는 확장됩니다.
튜브:
일반적으로 직경 ¾" ~ 1.5", 구리, 스테인리스강, 티타늄 또는 니켈 합금과 같은 재료로 제작.
열 전달과 청소 접근성을 균형 있게 유지하기 위해 삼각형(30°/60°), 사각형(90°) 또는 회전된 사각형 레이아웃으로 배열.
쉘:
튜브 번들을 수용하는 원통형 용기(부식 방지 재료로 클래딩된 탄소강).
배플(세그먼트형, 나선형 또는 로드형)은 쉘 측 유체 흐름을 유도하여 난류와 열 전달을 향상시킵니다.
채널/헤더:
튜브 측 유체를 여러 패스(1-패스, 2-패스 등)로 분배하여 속도와 체류 시간을 최적화합니다.
작동 원리
유체는 두 개의 별도 회로를 통해 흐릅니다:
튜브 측 유체: 튜브를 통과합니다(설계에 따라 1~8 패스).
쉘 측 유체: 배플에 의해 유도되어 튜브 주위를 흐르며, 교차 흐름 접촉을 최대화합니다.
열은 전도 및 대류를 통해 튜브 벽을 가로질러 전달되며, 대향류 배열은 가장 높은 대수 평균 온도차(LMTD)를 달성합니다.
기술 사양
매개변수 | 일반적인 범위 |
|---|---|
압력 | 쉘 측: 최대 150 bar (2175 psi) |
튜브 측: 최대 300 bar (4350 psi) | |
온도 | 표준: -20°C ~ 400°C (-4°F ~ 750°F) |
고온 설계: 최대 600°C (1112°F) | |
열팽창 | 쉘/튜브 재료 간 ΔT > 50–100°C인 경우 팽창 조인트가 필요합니다. |
오염 저항 | 청결성을 위해 튜브 피치 ≥ 1.25x 튜브 직경. |
표면적 | 컴팩트한 설계: 5–500 m² (54–5380 ft²) |
설계 고려 사항
열 응력 관리:
고정 튜브 시트는 쉘과 튜브 사이의 차등 열팽창을 제한합니다.
솔루션:
팽창 조인트: 벨로우즈 또는 플랜지 조인트는 축 방향 팽창을 흡수합니다(증기 응용 분야에서 일반적).
재료 매칭: 쉘/튜브 재료에 대해 유사한 열팽창 계수를 사용합니다(예: 탄소강 튜브가 있는 탄소강 쉘).
압력 제약:
고압 응용 분야를 위한 두꺼운 튜브 시트(최대 300 mm).
더 작은 튜브 직경(예: ¾")은 압력 저항을 향상시킵니다.
오염 완화:
점성 유체를 위한 비점착성 코팅(PTFE)이 있는 매끄러운 튜브.
유지 관리를 위한 화학 세척 포트 또는 CIP(Clean-in-Place) 시스템.
재료 선택
구성 요소 | 일반적인 재료 | 사용 사례 |
|---|---|---|
튜브 | SS 316L, 티타늄, Cu-Ni, Inconel, Hastelloy | 부식성/고순도 유체(예: HCl, 해수). |
쉘 | 탄소강(SS, 고무 라이닝으로 클래딩) | 비용에 민감한, 비부식성 유체. |
배플 | SS 304, 에폭시 코팅된 CS | 침식/부식 저항. |
장점
저렴한 비용: 플로팅 헤드 또는 U-튜브 설계보다 움직이는 부품이 적고 제작이 간단합니다.
누출 저항: 용접된 튜브 시트는 누출 위험을 최소화합니다.
컴팩트함: 제한된 공간에서 고압/고온 작업에 이상적입니다.
제한 사항
유지 관리 문제: 튜브 번들을 제거할 수 없으며, 기계적 청소가 어렵습니다.
열 응력 민감도: 팽창 조인트 없이 큰 ΔT (>100°C)에는 적합하지 않습니다.
오염되기 쉬움: 좁은 피치 설계는 더러운 유체로 막힐 위험이 있습니다.
응용 분야
화학/석유화학: 비오염 유체를 위한 응축기, 재비등기 및 냉각기.
발전: 급수 가열기, 윤활유 냉각기.
HVAC: 냉각기 및 지역 난방 시스템.
제약: 교차 오염을 방지하기 위한 이중 튜브 시트가 있는 멸균 열교환.
표준 및 코드
TEMA(Tubular Exchanger Manufacturers Association): Class R(정유), C(일반), 또는 B(화학).
ASME BPVC Section VIII: 압력 용기 설계를 관리합니다.
ISO 16812: 쉘 앤 튜브 열교환기 요구 사항을 지정합니다.
결론
고정 튜브 시트 열교환기는 단순성, 신뢰성 및 비용 간의 균형을 이루어 중간 정도의 열 및 압력 조건에 적합한 선택입니다. 배플 간격, 튜브 재료 및 팽창 조인트와 같은 수정자를 통해 다양한 산업에 맞게 사용자 정의할 수 있습니다. 그러나 설계 단계에서 오염, 열팽창 및 유지 관리 접근성을 신중하게 고려하는 것이 중요합니다.
