เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดหลอดคงที่อุตสาหกรรมแบบแผ่นหลอด

 
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนกระดาษท่อคงที่อุตสาหกรรม
 
 
 
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนกระดาษท่อคงที่คืออะไร?
 
Aเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นหลอดคงที่เป็นหนึ่งในชนิดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ที่โด่งดังด้วยความเรียบง่าย การสร้างที่แข็งแกร่ง และประหยัดผูกท่อถูกผสมผสานอย่างถาวรหรือขยายเป็นแผ่นท่อที่ไม่เคลื่อนที่ในทั้งสองปลาย, ซึ่งต่อมาจะพับกับเปลือก. การจัดตั้งนี้กําจัดความจําเป็นของหัวลอยหรือข้อต่อขยายในบางครั้งทําให้มันเหมาะสมสําหรับการใช้งานที่มีความเครียดทางความร้อนปานกลางและของเหลวในการทํางานที่สะอาด.
 

 
 
ส่วนประกอบสําคัญ:
 
ใบท่อ:
 
แผ่นหนากลม (มักเป็นเหล็กคาร์บอน เหล็กไร้ขัด หรือไทเทเนียม) ที่ถือท่อไว้ในที่ของมัน
 
ท่อถูกผสมผสาน หรือม้วน หรือขยายเข้าไปในแผ่นท่อเพื่อให้แน่ใจว่ามีผนึกที่ป้องกันการรั่ว
 
หลอด:
 
โดยทั่วไปกว้าง 3⁄4 นิ้วถึง 1.5 นิ้ว ผลิตจากวัสดุ เช่น ทองแดง, เหล็กไร้ขัดเหล็ก, ไทเทเนียม, หรือเหล็กเหล็กไนเคิล
 
จัดเรียงในแบบสามเหลี่ยม (30°/60°), สี่เหลี่ยม (90°) หรือสี่เหลี่ยมหมุนเพื่อสมดุลการถ่ายทอดความร้อนและการเข้าถึงการทําความสะอาด
 
เปลือก:
 
ถังทรงกระบอก (เหล็กคาร์บอนเคลือบด้วยวัสดุทนทานต่อการกัดกร่อน) ที่จัดเก็บท่อ
 
Baffles (แบบชุด, helical, หรือ rod-type) ส่งการไหลของของเหลวทางด้านเปลือกเพื่อเพิ่มความวุ่นวายและการถ่ายทอดความร้อน
 
ช่องทาง/หัวข้อ:
 
แบ่งเหลวด้านท่อเป็นหลายช่อง (1-pass, 2-pass, ฯลฯ) เพื่อปรับปรุงความเร็วและเวลาพัก
 
 
หลักการทํางาน
 
น้ํายาไหลผ่านวงจรที่แยกกันสองวง
 
น้ํายาด้านท่อ:ผ่านท่อ (ผ่าน 1 ถึง 8 ตามการออกแบบ)
 
น้ํายาด้านเปลือก:กระแสรอบท่อ โดยนําทางด้วยเครื่องปรับระยะ เพื่อให้สัมผัสกระแสข้ามได้สูงสุด
การถ่ายทอดความร้อนผ่านผนังท่อผ่านการนําและการกระชับกระแส โดยการจัดทําการกระชับกระแสกลับที่บรรลุความแตกต่างอุณหภูมิเฉลี่ย log (LMTD) ที่สูงที่สุด
 
 
รายละเอียดเทคนิค
 

 
 
การพิจารณาด้านการออกแบบ
 
การจัดการความเครียดทางความร้อน
 
ผนังท่อที่ติดตั้งจํากัดการขยายความร้อนความแตกต่างระหว่างเปลือกและท่อ
 
การแก้ไข:
 
สายต่อขยาย: สายต่อขยายหรือสายต่อขัดจะดูดซึมการขยายแกน (ทั่วไปในการใช้งานควาย)
 
การสอดคล้องวัสดุ: ใช้สัมพันธ์การขยายความร้อนที่คล้ายกันสําหรับวัสดุเปลือก/ท่อ (เช่น เปลือกเหล็กคาร์บอนกับท่อเหล็กคาร์บอน)
 
จํากัดความดัน:
 
ผนังท่อหนา (สูงสุด 300 มม.) สําหรับการใช้งานความดันสูง
 
กว้างท่อที่เล็กกว่า (เช่น 3⁄4") ปรับปรุงความต้านทานความดัน
 
การลดความปนเปื้อน:
 
ท่อเรียบที่มีเคลือบกันติด (PTFE) สําหรับของเหลว viscous
 
สนามล้างเคมีหรือระบบ CIP (Clean-in-Place) สําหรับการบํารุงรักษา
 
 
การ เลือก วัสดุ
 

 
 
ข้อดี
 
ค่าใช้จ่ายต่ํา: ส่วนเคลื่อนที่น้อยกว่าและการผลิตง่ายกว่าการออกแบบหัวลอยหรือท่อ U
 
ความต้านทานการรั่วไหล: หนังท่อที่ผสมผสานกันลดความเสี่ยงของการรั่วไหลให้น้อยที่สุด
 
ความจุ: เหมาะสําหรับงานความดันสูง / อุณหภูมิในพื้นที่จํากัด
 
 
จํากัด
 
ปัญหาในการบํารุงรักษา: กล่องท่อไม่สามารถถอดออก; การทําความสะอาดด้วยเครื่องจักรกลยาก.
 
ความรู้สึกต่อความเครียดทางความร้อน: ไม่เหมาะสําหรับ ΔT ใหญ่ (> 100 °C) โดยไม่มีข้อขยาย
 
โอกาสที่จะเกิดความสกปรก: การออกแบบที่มีความแคบจะเสี่ยงที่จะติดกับของเหลวที่สกปรก
 
 
การใช้งาน
 
สาขาเคมี/ปิโตรเคมี: เครื่องปรับความหนาว เครื่องปรับความหนาว และเครื่องเย็นสําหรับของเหลวที่ไม่เกิดฝุ่น
 
การผลิตพลังงาน: เครื่องทําน้ําร้อน เครื่องทําน้ําเย็น
 
HVAC เครื่องเย็นและระบบทําความร้อน
 
ยา: การแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไร้สมบูรณ์ ด้วยแผ่นท่อสองแผ่น เพื่อป้องกันการติดเชื้อข้าม
 
 
มาตรฐานและกฎหมาย
 
TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association) ประเภท R (โรงแปรรูป), C (ทั่วไป) หรือ B (สารเคมี)
 
ASME BPVC ตอนที่ VIII: กํากับการออกแบบภาชนะความดัน
 
ISO 16812: ระบุความต้องการของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกระเป๋าและท่อ
 
 
สรุป
 
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นท่อคงที่ ประสบความสมดุลระหว่างความเรียบง่าย ความน่าเชื่อถือ และราคา ทําให้มันเป็นตัวเลือกสําหรับสภาพความร้อนและความดันที่ปานกลางความยืดหยุ่นในการออกแบบของพวกเขา ผ่านการปรับปรุงเช่นระยะห่าง, วัสดุท่อ, และข้อต่อขยาย อนุญาตการปรับปรุงสําหรับอุตสาหกรรมที่หลากหลายและการเข้าถึงการบํารุงรักษาเป็นสิ่งสําคัญในช่วงการออกแบบ.