Dịch vụ Thiết kế & Lắp ráp Bộ trao đổi nhiệt dạng ống và vỏ đầu nổi tùy chỉnh

Dịch vụ thiết kế và lắp ráp bộ trao đổi nhiệt ống và ống

Máy trao đổi nhiệt ống và vỏ là gì?

Máy trao đổi nhiệt vỏ và ống (STHE) là một thiết bị chuyển nhiệt được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp. Nó bao gồm một vỏ hình trụ bao quanh một bó ống,tạo điều kiện trao đổi năng lượng nhiệt hiệu quả giữa hai chất lỏng, một chảy qua các ống (bên ống) và một bên khác xung quanh các ống trong vỏ (bên vỏ).

Các thành phần chính

• Vỏ: Khung hình trụ bên ngoài, thường được xây dựng từ thép, thép không gỉ hoặc hợp kim.
• Bơm: Bơm đường kính nhỏ được sắp xếp theo hình tam giác, vuông hoặc xoay để tối ưu hóa việc truyền nhiệt và làm sạch.
• Bảng ống: Các tấm lỗ để bảo vệ đầu ống, thường được hàn hoặc bóp vào vỏ.
• Baffles: Dòng chảy trực tiếp ở phía vỏ, tăng cường nhiễu loạn và hỗ trợ ống.
• Các đầu/cửa cuối: Phòng đầu vào và cửa ra để phân phối chất lỏng bên ống (ví dụ: thiết kế ống cố định, nổi hoặc ống U).

Nguyên tắc hoạt động

• Sự sắp xếp dòng chảy: Phản dòng (hiệu quả nhất, duy trì gradient nhiệt độ cao) hoặc dòng chảy song song.

• Chuyển đổi nhiệt: xảy ra thông qua dẫn thông qua các bức tường ống và đối lưu giữa các chất lỏng.

• Các giai đoạn chất lỏng: xử lý các quy trình một giai đoạn (lỏng / khí) và hai giai đoạn (hấp ngưng / bay hơi).

Các loại STHE

• Bảng ống cố định: Các ống được hàn vào các tấm cố định; xử lý mở rộng nhiệt đơn giản nhưng hạn chế.

• U-Tube: Các ống cong thành hình U, cho phép mở rộng tự do; lý tưởng cho các chênh lệch nhiệt độ cao.

• Đầu nổi: Gói ống tháo rời để bảo trì dễ dàng; xử lý căng thẳng nhiệt và bẩn.

• TEMA Classifications: Các tiêu chuẩn (ví dụ: TEMA A, B, C) xác định thiết kế cơ khí và dung sai dựa trên ứng dụng.

Những cân nhắc về thiết kế

• Vật liệu: Được lựa chọn để chống ăn mòn, nhiệt độ và áp suất (ví dụ: titan, hợp kim đồng).

• Sự mở rộng nhiệt: Được giải quyết thông qua các khớp mở rộng, ống U hoặc đầu nổi.

• Giảm áp suất: Thiết kế phao cân bằng để tối ưu hóa nhiễu loạn so với chi phí bơm.

• Tỷ lệ truyền nhiệt (U): Tăng cường bởi diện tích bề mặt, nhiễu loạn và giảm thiểu bẩn.

• Giảm bẩn: Làm sạch thường xuyên (hóa học, cơ khí), lựa chọn vật liệu và bảo trì dự đoán.

Ứng dụng

• Nhà máy điện: máy gia tụ, máy làm mát dầu.

• Xử lý hóa học: Các lò phản ứng, cột chưng cất.

• HVAC: Máy làm mát, hệ thống phục hồi nhiệt.

• Dầu & khí: làm mát dầu thô trong nhà máy lọc dầu.

• Hệ thống làm mát động cơ.

Ưu điểm

• Khả năng chịu áp suất và nhiệt độ cao.

• Rất linh hoạt đối với các chất lỏng khác nhau (nhét, ăn mòn).

• Có thể mở rộng cho dung lượng lớn.

• Xây dựng mạnh mẽ với tuổi thọ dài.

Nhược điểm

• Chi phí ban đầu và dấu chân cao hơn so với máy trao đổi tấm.

• Bảo trì phức tạp (đặc biệt là thiết kế ống cố định).

• Khả năng rò rỉ bên vỏ và thách thức bẩn.

So sánh với bộ trao đổi nhiệt tấm

• STHE: Tốt hơn cho áp suất cao, các ứng dụng có chất bẩn cao.

• Bảng: Gắn gọn, hiệu quả cho các chất lỏng có độ nhớt thấp, nhưng ít bền hơn trong điều kiện khắc nghiệt.

Những tiến bộ gần đây

• Vật liệu: Hợp kim và vật liệu tổng hợp chống ăn mòn.

• Bề mặt được cải thiện: Các ống có vây để cải thiện chuyển nhiệt.

• CFD & Sản xuất phụ gia: Mô hình dòng chảy tối ưu và hình học phức tạp.

• Bền vững: Tích hợp phục hồi nhiệt thải và các chất làm mát thân thiện với môi trường.