|
| نام تجاری: | YUHONG |
| شماره مدل: | YGC-HX-001 |
| مقدار تولیدی: | 1set |
| قیمت: | قابل مذاکره |
| زمان تحویل: | According to the quantity |
| شرایط پرداخت: | T/T, L/C |
مبدل حرارتی صفحه‌ای لوله‌ای ثابت صنعتی | دارای گواهی ASME
مبدل حرارتی صفحه‌ای لوله‌ای ثابت چیست؟
یک مبدل حرارتی صفحه‌ای لوله‌ای ثابت یکی از پرکاربردترین انواع مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله است که به دلیل سادگی، ساختار محکم و مقرون به صرفه بودن شناخته شده است. در این طراحی، دسته لوله به طور دائم به یک صفحه لوله ثابت در هر دو انتها جوش داده یا منبسط می‌شود، که سپس به پوسته پیچ می‌شود. این پیکربندی نیاز به سرهای شناور یا اتصالات انبساط را در برخی موارد از بین می‌برد و آن را برای کاربردهایی با تنش‌های حرارتی متوسط و سیالات عملیاتی تمیز ایده‌آل می‌کند.
اجزای کلیدی:
صفحات لوله:
صفحات ضخیم و دایره‌ای (اغلب فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ یا تیتانیوم) که لوله‌ها را در جای خود نگه می‌دارند.
لوله‌ها یا جوش داده می‌شوند، نورد می‌شوند یا در صفحات لوله منبسط می‌شوند تا از آب‌بندی ضد نشتی اطمینان حاصل شود.
لوله‌ها:
معمولاً قطر ¾" تا 1.5"، ساخته شده از موادی مانند مس، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم یا آلیاژهای نیکل.
در طرح‌های مثلثی (30°/60°)، مربعی (90°) یا مربع چرخشی برای متعادل کردن انتقال حرارت و دسترسی به تمیز کردن مرتب شده‌اند.
پوسته:
ظرف استوانه‌ای (فولاد کربنی با مواد مقاوم در برابر خوردگی) که دسته لوله را در خود جای داده است.
بافل‌ها (بخش‌بندی شده، مارپیچی یا میله‌ای) جریان سیال سمت پوسته را هدایت می‌کنند تا تلاطم و انتقال حرارت را افزایش دهند.
کانال‌ها/هدرها:
سیال سمت لوله را به چندین پاس (1 پاس، 2 پاس و غیره) توزیع می‌کنند تا سرعت و زمان ماند را بهینه کنند.
اصل کار
سیالات از طریق دو مدار جداگانه جریان می‌یابند:
سیال سمت لوله: از لوله‌ها عبور می‌کند (1 تا 8 پاس، بسته به طراحی).
سیال سمت پوسته: در اطراف لوله‌ها جریان می‌یابد، که توسط بافل‌ها هدایت می‌شود تا تماس متقاطع را به حداکثر برساند.
حرارت از طریق دیواره‌های لوله از طریق هدایت و همرفت منتقل می‌شود، با آرایش‌های جریان متقابل که بالاترین اختلاف دمای میانگین لگاریتمی (LMTD) را به دست می‌آورند.
مشخصات فنی
پارامتر | محدوده معمول |
|---|---|
فشار | سمت پوسته: تا 150 بار (2175 psi) |
سمت لوله: تا 300 بار (4350 psi) | |
دما | استاندارد: -20°C تا 400°C (-4°F تا 750°F) |
طراحی‌های با دمای بالا: تا 600°C (1112°F) | |
انبساط حرارتی | اگر ΔT > 50–100°C بین مواد پوسته/لوله باشد، به اتصالات انبساط نیاز دارد. |
مقاومت در برابر رسوب | گام لوله ≥ 1.25 برابر قطر لوله برای قابلیت تمیز کردن. |
مساحت سطح | طراحی‌های فشرده: 5–500 m² (54–5380 ft²) |
ملاحظات طراحی
مدیریت تنش حرارتی:
صفحات لوله ثابت، انبساط حرارتی دیفرانسیل بین پوسته و لوله‌ها را محدود می‌کنند.
راه‌حل‌ها:
اتصالات انبساط: دم‌ها یا اتصالات فلنجی انبساط محوری را جذب می‌کنند (در کاربردهای بخار رایج است).
تطبیق مواد: از ضرایب انبساط حرارتی مشابه برای مواد پوسته/لوله استفاده کنید (به عنوان مثال، پوسته فولاد کربنی با لوله‌های فولاد کربنی).
محدودیت‌های فشار:
صفحات لوله ضخیم شده (تا 300 میلی‌متر) برای کاربردهای فشار بالا.
قطرهای لوله کوچکتر (به عنوان مثال، ¾") مقاومت در برابر فشار را بهبود می‌بخشند.
کاهش رسوب:
لوله‌های صاف با پوشش‌های غیر چسبنده (PTFE) برای سیالات ویسکوز.
درگاه‌های تمیز کردن شیمیایی یا سیستم‌های CIP (تمیز کردن در محل) برای نگهداری.
انتخاب مواد
اجزا | مواد رایج | موارد استفاده |
|---|---|---|
لوله‌ها | SS 316L، تیتانیوم، Cu-Ni، Inconel، Hastelloy | سیالات خورنده/با خلوص بالا (به عنوان مثال، HCl، آب دریا). |
پوسته | فولاد کربنی (با SS، روکش لاستیکی) | سیالات حساس به هزینه، غیر خورنده. |
بافل‌ها | SS 304، CS با پوشش اپوکسی | مقاومت در برابر فرسایش/خوردگی. |
مزایا
هزینه کم: قطعات متحرک کمتر و ساخت ساده‌تر نسبت به طرح‌های سر شناور یا لوله U.
مقاومت در برابر نشتی: صفحات لوله جوش داده شده، خطرات نشتی را به حداقل می‌رسانند.
فشرده بودن: ایده‌آل برای وظایف فشار/دمای بالا در فضای محدود.
محدودیت‌ها
چالش‌های نگهداری: دسته‌های لوله را نمی‌توان برداشت؛ تمیز کردن مکانیکی دشوار است.
حساسیت به تنش حرارتی: برای ΔT بزرگ (>100°C) بدون اتصالات انبساط نامناسب است.
مستعد رسوب: طرح‌های با گام باریک خطر گرفتگی با سیالات کثیف را دارند.
کاربردها
شیمیایی/پتروشیمی: کندانسورها، ری‌بویلرها و خنک‌کننده‌ها برای سیالات غیر رسوب‌گذار.
تولید برق: گرم‌کننده‌های آب تغذیه، خنک‌کننده‌های روغن روان‌کننده.
HVAC: چیلرها و سیستم‌های گرمایش منطقه‌ای.
داروسازی: تبادل حرارت استریل با صفحات لوله دوتایی برای جلوگیری از آلودگی متقابل.
استانداردها و کدها
TEMA (انجمن تولیدکنندگان مبدل‌های لوله‌ای): کلاس R (پالایشگاه)، C (عمومی) یا B (شیمیایی).
ASME BPVC Section VIII: طراحی مخازن تحت فشار را تنظیم می‌کند.
ISO 16812: الزامات مبدل حرارتی پوسته و لوله را مشخص می‌کند.
نتیجه‌گیری
مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای لوله‌ای ثابت تعادلی بین سادگی، قابلیت اطمینان و هزینه ایجاد می‌کنند و آن‌ها را به انتخابی مناسب برای شرایط حرارتی و فشاری متوسط تبدیل می‌کند. انعطاف‌پذیری طراحی آن‌ها—از طریق اصلاح‌کننده‌هایی مانند فاصله بافل، مواد لوله و اتصالات انبساط—امکان سفارشی‌سازی را برای صنایع مختلف فراهم می‌کند. با این حال، در طول فاز طراحی، توجه دقیق به رسوب، انبساط حرارتی و دسترسی به نگهداری بسیار مهم است.
