خدمات طراحی و مونتاژ شیل سر شناور و مبادله گرما لوله

خدمات طراحی و مونتاژ مبادله گرما شیل و لوله

مبادله گرما شیل و لوله چیست؟

یک مبادله گرما شیل و لوله (STHE) یک دستگاه انتقال گرما است که به طور گسترده در کاربردهای صنعتی استفاده می شود. این دستگاه شامل یک پوسته استوانه ای است که یک بسته از لوله ها را محاصره می کند.تسهیل تبادل انرژی حرارتی کارآمد بین دو مایع، یکی از آنها که از طریق لوله ها جریان دارد و دیگری که در اطراف لوله های داخل پوسته جریان دارد.

اجزای کلیدی

• پوسته: ظرف استوانه ای بیرونی که معمولاً از فولاد، فولاد ضد زنگ یا آلیاژ ساخته شده است.
• لوله ها: لوله های قطر کوچک که به شکل مثلث، مربع یا چرخش تنظیم شده اند تا انتقال گرما و تمیز کردن بهینه شود.
• ورق های لوله: صفحه های سوراخ شده ای که انتهای لوله را به هم متصل می کنند، اغلب به پوسته جوش داده می شوند.
• بافل ها: جریان مستقیم سمت پوسته، افزایش آشفتگی و لوله های پشتیبانی. انواع شامل قطعات، دیسک و دونات و حلقه ای هستند.
• سرپوش ها/پوش های پایینی: اتاق های ورودی و خروجی برای توزیع مایعات در طرف لوله (به عنوان مثال، طرح های ثابت، شناور یا لوله U).

اصل کار

• تنظیمات جریان: ضد جریان (کارآمدترین، گرادیان درجه حرارت بالا را حفظ می کند) یا جریان موازی.

• انتقال گرما: از طریق هدایت از طریق دیواره های لوله و محور بین مایعات اتفاق می افتد.

• فاز های مایع: فرآیندهای تک فاز (سیال / گاز) و دو فاز (کوندانس / تبخیر) را اداره می کند.

انواع STHE

• ورق لوله ثابت: لوله های جوش داده شده به ورق های ثابت؛ کنترل گسترش حرارتی ساده اما محدود.

• U-Tube: لوله های خم شده به شکل U، اجازه گسترش آزاد؛ ایده آل برای تفاوت های دمای بالا.

• سر شناور: بسته لوله قابل برداشت برای نگهداری آسان؛ فشار حرارتی و آلودگی را کنترل می کند.

• طبقه بندی TEMA: استانداردها (به عنوان مثال، TEMA A، B، C) طراحی مکانیکی و تحمل ها را بر اساس کاربرد تعریف می کنند.

ملاحظات طراحی

• مواد: برای مقاومت در برابر خوردگی، دمای و فشار (به عنوان مثال، تیتانیوم، آلیاژ مس) انتخاب شده است.

• گسترش حرارتی: از طریق مفاصل گسترش، لوله های U یا سر های شناور حل می شود.

• کاهش فشار: طراحی بافل متعادل برای بهینه سازی آشفتگی در مقابل هزینه های پمپ.

• ضریب انتقال گرما (U): با افزایش سطح، آشفتگی و به حداقل رساندن آلودگی.

• کاهش آلودگی: تمیز کردن منظم (شیمیایی، مکانیکی) ، انتخاب مواد و نگهداری پیش بینی شده.

درخواست ها

• نیروگاه های برق: تهویه کننده ها، خنک کننده های روغن.

• پردازش شیمیایی: راکتورها، ستون های تقطیر.

• تهویه مطبوع: کولر، سیستم بازیافت گرما.

• نفت و گاز: خنک سازی نفت خام پالایشگاه.

• سیستم های خنک کننده موتور

مزایا

• تحمل فشار و دمای بالا.

• انعطاف پذیر برای مایعات مختلف (چسبناک، خوردنی).

• قابل مقیاس برای ظرفیت های بزرگ.

• ساختار محکم با عمر طولانی

معایب

• هزینه های اولیه و اثر بیشتری در مقایسه با مبادلات صفحه.

• نگهداری پیچیده (به ویژه طرح های لوله ثابت).

• احتمال نشت سمت پوسته و مشکلات آلودگی

مقایسه با مبادله گرما صفحه ای

• STHE: بهتر است برای فشار بالا، برنامه های کاربردی بسیار کثیف.

• صفحه: جمع و جور است، برای مایعات کم لزوم کارآمد است، اما در شرایط شدید قوی تر است.

پیشرفت های اخیر

• مواد: آلیاژ های مقاوم در برابر خوردگی و کامپوزیت ها

• سطوح بهبود یافته: لوله های بالدار برای انتقال بهتر گرما.

• CFD و تولید افزودنی: الگوهای جریان بهینه شده و هندسه های پیچیده.

• پایداری: ادغام بازیافت گرما ضایعات و یخچال های سازگار با محیط زیست