একটি শেল এবং টিউব তাপ এক্সচেঞ্জার কি?

কশেল এবং টিউব তাপ এক্সচেঞ্জারশিল্প চাপের জাহাজের একটি শ্রেণী যা দুটি তরলের মধ্যে তাপ শক্তি স্থানান্তর করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে তাদের মিশ্রণের অনুমতি না দিয়ে। এটি তেল শোধনাগার, বৃহৎ রাসায়নিক প্রক্রিয়া এবং বিদ্যুৎ উৎপাদন সুবিধায় ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ ধরনের হিট এক্সচেঞ্জার যার দৃঢ় নকশা এবং চরম চাপ এবং তাপমাত্রা পরিচালনা করার ক্ষমতার কারণে।

মৌলিক নকশাটি ঠিক যেমন নামটি বোঝায়: একটি বৃহৎ বাইরের চাপের জাহাজ (শেল) ছোট পাইপের একটি বান্ডিল রয়েছে (টিউব) একটি তরল টিউবের ভিতর দিয়ে প্রবাহিত হয়, যখন দ্বিতীয় তরলটি শেলের মধ্যে টিউবের বাইরের দিকে প্রবাহিত হয়, তাপীয় পরিবাহী টিউবের দেয়ালের মাধ্যমে তাপ স্থানান্তর করে।

1. এক্সচেঞ্জারের শারীরস্থান

একটি শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জার অত্যন্ত কাস্টমাইজযোগ্য, তবে সমস্ত ডিজাইন চারটি গুরুত্বপূর্ণ যান্ত্রিক উপাদানের উপর নির্ভর করে:

• টিউব বান্ডিল:মূল তাপ স্থানান্তর পৃষ্ঠ. টিউবগুলি সাধারণত উচ্চ পরিবাহী, জারা-প্রতিরোধী ধাতু (যেমন টাইটানিয়াম, তামার মিশ্রণ বা স্টেইনলেস স্টীল) দিয়ে তৈরি হয়।

• শেল:বাইরের সিলিন্ডার যা দ্বিতীয় তরল ধারণ করে। এটি সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ চাপ সহ্য করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং পরিবেশের তাপীয় ক্ষতি রোধ করতে প্রায়শই উত্তাপযুক্ত।

• টিউব শীট:টিউব গ্রহণ করার জন্য গর্ত দিয়ে ছিদ্র করা মোটা ধাতব প্লেট। এই শীটগুলিতে টিউবগুলি প্রসারিত বা ঢালাই করা হয় যাতে একটি ফুটো-প্রুফ সিল তৈরি করা হয় যা টিউব-সাইড তরল থেকে শেল-সাইড তরলকে আলাদা করে।

• বিভ্রান্তি:শেলের ভিতরে অভ্যন্তরীণ প্লেট ইনস্টল করা হয়েছে। তারা দুটি অত্যাবশ্যক উদ্দেশ্য পরিবেশন করে: কম্পন রোধ করতে দীর্ঘ টিউবকে সমর্থন করা, এবং শেল-সাইড তরলটিকে টিউব বান্ডিল জুড়ে একটি জিগজ্যাগ প্যাটার্নে প্রবাহিত করতে বাধ্য করা, যা অশান্তি সৃষ্টি করে এবং তাপ স্থানান্তরকে সর্বাধিক করে।

2. তাপগতিবিদ্যা: তাপ স্থানান্তর এবং LMTD

একটি শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জারের আকার এবং দক্ষতা মৌলিক তাপ স্থানান্তর সমীকরণ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়:

LMTD বোঝা

যেহেতু উভয় তরলের তাপমাত্রা এক্সচেঞ্জারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার সাথে সাথে পরিবর্তিত হয়, তাদের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য স্থির থাকে না। প্রকৌশলীরা ব্যবহার করেনলগ গড় তাপমাত্রা পার্থক্য (LMTD)তাপ স্থানান্তরের জন্য প্রকৃত গড় চালিকা শক্তি গণনা করতে।

ইন্টারেক্টিভ LMTD এবং সারফেস এরিয়া ক্যালকুলেটর

কীভাবে তরল তাপমাত্রা তাপ এক্সচেঞ্জারের শারীরিক আকারকে নির্দেশ করে তা বোঝার জন্য, নীচের সিমুলেটরটি ব্যবহার করুন। আপনার টার্গেট হিট লোড সহ আপনার গরম এবং ঠান্ডা স্রোতের ইনলেট এবং আউটলেট তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করুন, LMTD এবং প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল ($A$)

3. ফ্লো কনফিগারেশন: কেন "মাল্টি-পাস"?

যদিও উপরের উইজেটটি একটি একক পাস অনুমান করে, শিল্প শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জারগুলি খুব কমই সহজ। এগুলি এক্সচেঞ্জারের দৈর্ঘ্যের মধ্য দিয়ে তরল কতবার যায় তার সংখ্যা অনুসারে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়।

• 1-1 এক্সচেঞ্জার (একক পাস):তরল টিউবের এক প্রান্তে যায় এবং অন্য প্রান্তে বেরিয়ে যায়। শেল তরল একই কাজ করে।

• 1-2 এক্সচেঞ্জার (টু-পাস টিউব):টিউব তরল প্রবেশ করে, অর্ধেক টিউব নীচে ভ্রমণ করে, একটি U-বেন্ডে (বা রিটার্ন হেডার) আঘাত করে এবং টিউবের বাকি অর্ধেক নীচে ফিরে যায়। এটি তরল বেগকে দ্বিগুণ করে এবং তাপ স্থানান্তর সহগ বৃদ্ধি করে ($U$), যদিও এর জন্য আরও পাম্পিং পাওয়ার প্রয়োজন।

• মাল্টিপাস (যেমন, 2-4 এক্সচেঞ্জার):একটি ছোট শারীরিক পদচিহ্নের মধ্যে অশান্তি এবং তাপ দক্ষতা সর্বাধিক করার জন্য বিশাল শিল্প শুল্কের জন্য ব্যবহৃত হয়।

4. শেল ও টিউব বনাম প্লেট হিট এক্সচেঞ্জার

সরঞ্জাম নির্দিষ্ট করার সময়, একটি শেল এবং টিউব ডিজাইনের প্রাথমিক বিকল্প হল একটি প্লেট হিট এক্সচেঞ্জার (PHE)।

5. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)

TEMA কি?

TEMA এর অর্থ হলটিউবুলার এক্সচেঞ্জার ম্যানুফ্যাকচারার্স অ্যাসোসিয়েশন. এটি বিশ্বব্যাপী মান যা শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জারের যান্ত্রিক নকশা, সহনশীলতা এবং নামকরণ (যেমন, BEM, AEL, NEN প্রকার) নির্দেশ করে।

হিট এক্সচেঞ্জারে "ফাউলিং" কী?

ফাউলিং হল তাপ স্থানান্তর পৃষ্ঠে ময়লা, স্কেল বা জৈবিক বৃদ্ধির জমে। যেহেতু একটি শেল এবং টিউব এক্সচেঞ্জারের শেল সাইড যান্ত্রিকভাবে পরিষ্কার করা খুব কঠিন, ইঞ্জিনিয়াররা সর্বদা "নোংরা" বা সবচেয়ে ক্ষয়কারী তরল দিয়েভিতরেটিউবগুলির, যা উচ্চ-চাপের জলের ল্যান্স দিয়ে পরিষ্কার করা যেতে পারে।

বাফেলস কেন একটি কোণে কাটা হয়?

বাফেলস কঠিন ডিস্ক নয়; তাদের সাধারণত 20% থেকে 30% "কাট" থাকে (অর্ধ-চাঁদের মতো)। এটি শেল-সাইড তরলটিকে টিউব বান্ডিল জুড়ে উল্লম্বভাবে উপরে এবং নীচে প্রবাহিত করতে বাধ্য করে, স্থবির "মৃত অঞ্চল" কমিয়ে দেয় এবং সর্বোত্তম তাপ স্থানান্তরের জন্য প্রয়োজনীয় অশান্ত মিশ্রণকে সর্বাধিক করে তোলে।