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

Dịch vụ Thiết kế & Lắp ráp Bộ Trao đổi Nhiệt Dạng Ống và Vỏ Tùy chỉnh​

Bộ Trao đổi Nhiệt Dạng Ống và Vỏ là gì?

Bộ Trao đổi Nhiệt Dạng Ống và Vỏ (STHE) là một thiết bị truyền 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 cho việc trao đổi năng lượng nhiệt hiệu quả giữa hai chất lỏng—một chất lỏng chảy qua các ống (phía ống) và chất lỏng còn lại chảy xung quanh các ống bên trong vỏ (phía vỏ).

Các Thành phần Chính

• Vỏ: Bình hình trụ bên ngoài, thường được chế tạo từ thép, thép không gỉ hoặc hợp kim.
• Ống: Các ống có đường kính nhỏ được sắp xếp theo các mẫu hình tam giác, hình vuông hoặc xoay để tối ưu hóa quá trình truyền nhiệt và làm sạch.
• Tấm Ống: Các tấm đục lỗ cố định các đầu ống, thường được hàn hoặc bắt vít vào vỏ.
• Vách ngăn: Hướng dòng chảy phía vỏ, tăng cường độ nhiễu loạn và hỗ trợ các ống. Các loại bao gồm phân đoạn, đĩa và bánh rán, và xoắn ốc.
• Đầu vào/Nắp cuối: Buồng vào và ra cho phân phối chất lỏng phía ống (ví dụ: thiết kế cố định, nổi hoặc ống chữ U).

Nguyên tắc Hoạt động

• Sắp xếp Dòng chảy: Dòng chảy ngược (hiệu quả nhất, duy trì gradient nhiệt độ cao) hoặc dòng chảy song song.

• Truyền Nhiệt: Xảy ra thông qua dẫn nhiệt qua thành ống và đối lưu giữa các chất lỏng.

• Pha Chất lỏng: Xử lý các quá trình một pha (lỏng/khí) và hai pha (ngưng tụ/bốc hơi).

Các Loại STHE

• Tấm Ống Cố định: Ống được hàn vào các tấm cố định; đơn giản nhưng hạn chế xử lý giãn nở nhiệt.

• Ống Chữ U: Ống được uốn thành hình chữ U, cho phép giãn nở tự do; lý tưởng cho các chênh lệch nhiệt độ cao.

• Đầu Nổi: Bó ống có thể tháo rời để bảo trì dễ dàng; xử lý ứng suất nhiệt và bám bẩn.

• Phân loại TEMA: Tiêu chuẩn (ví dụ: TEMA A, B, C) xác định thiết kế cơ học và dung sai dựa trên ứng dụng.

Các Yếu tố Thiết kế

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

• Giãn nở Nhiệt: Được giải quyết thông qua các khớp giãn nở, ống chữ U hoặc đầu nổi.

• Sụt Áp: Thiết kế vách ngăn cân bằng để tối ưu hóa độ nhiễu loạn so với chi phí bơm.

• Hệ số Truyền Nhiệt (U): Được tăng cường bởi diện tích bề mặt, độ nhiễu loạn và giảm thiểu bám bẩn.

• Giảm thiểu Bám bẩn: Vệ sinh thường xuyên (hóa học, cơ học), lựa chọn vật liệu và bảo trì dự đoán.

Ứng dụng

• Nhà máy điện: Bộ ngưng tụ, bộ làm mát dầu.

• Chế biến hóa chất: Lò phản ứng, cột chưng cất.

• HVAC: Máy làm lạnh, hệ thống thu hồi nhiệt.

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

• Hàng hải: Hệ thống làm mát động cơ.

Ưu điểm

• Chịu áp suất/nhiệt độ cao.

• Linh hoạt cho các chất lỏng đa dạng (độ nhớt cao, ăn mòn).

• Có thể mở rộng quy mô cho các công suất lớn.

• Kết cấu chắc chắn với tuổi thọ cao.

Nhược điểm

• Chi phí ban đầu và diện tích lớn hơn so với bộ trao đổi dạng tấm.

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

• Các thách thức về rò rỉ và bám bẩn phía vỏ.

So sánh với Bộ Trao đổi Nhiệt Dạng Tấm

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

• Tấm: Nhỏ gọn, hiệu quả cho chất lỏng có độ nhớt thấp, nhưng kém bền trong điều kiện khắc nghiệt.

Những Tiến bộ Gần đây

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

• Bề mặt Nâng cao: Ống có cánh để cải thiện quá trình truyền nhiệt.

• CFD & Sản xuất Bổ sung: Các mẫu dòng chảy được tối ưu hóa và hình học phức tạp.

• Tính bền vững: Tích hợp thu hồi nhiệt thải và chất làm lạnh thân thiện với môi trường.