シェルアンドチューブ熱交換器の機能: インダストリアル エンジニアリング ガイド

A についてシェルとチューブ熱交換器 (STHE)重要な熱管理装置として機能し,物理的に混ざらない2つの流体―熱流と冷流―の間に熱エネルギーを転送します.産業環境における主な役割は,暖房,冷却,段階変化(凝縮と蒸発) と廃棄熱回収STHEは高圧と極端な温度に耐えるように設計され, 堅牢で大規模な熱調節のための業界標準となっています.

STHEは,プロセス要件に応じて複数の熱力学的な役割を担う汎用性があります.その機能は,プロセス流体の熱状態を操作する方法によって定義されています:

最も基本的な機能は感覚熱の交換です

• 暖房:熱中介 (例えば蒸気または熱油) は,熱エネルギーを冷却プロセス流体に移し,反応または処理のための特定の動作温度にします.

• 冷却:プロセス液体 (例えば,水力油または原油) は,設備の過熱を防止し,化学的安定性を安定させるために,利用媒介 (例えば,冷却水または環境空気) によって冷却される.

物質の状態の変化が必要な場合,STHEsは頻繁に使用されます.

• 凝縮:蒸気を液体に変換する.蒸留プロセスや発電所の表面冷却機では,蒸気状態を崩壊させるために潜伏熱が除去される.

• 蒸発/沸騰:液体 に 十分な 潜伏 熱 を 加え て 蒸気 に 変える.この 機能 は,リ ボイラー,蒸気 器,蒸気 発電 システム に は 極めて 重要 です.

エネルギー効率を最大化するために,STHEは熱リサイクル機として機能します.彼らは,他の方法では拒絶されるプロセスストリームの"廃棄物"熱を捕獲し,それを入ってくる原材料を予熱するために使用します.ボイラー給水電力流を大幅に削減する.

STHE は,チューブ束と円筒状の殻の相互作用に依存する.一方,液体はチューブを通り,もう一方は殻の周りに流れます.バフラー殻の内部に戦略的に配置され 殻側流体を 交差流と渦巻くパターンへと押し込むため 両流体間の接触時間と熱伝送効率を 最大化します

STHE の"機能"は,信頼性を保証する機械的特徴によってサポートされます.

• 圧力を操作する:円筒状のハウジングは固有の高圧耐性があり,高圧環境に適しています.

• 維持可能性:デザインはUチューブあるいはフローティングヘッド内部管束を機械清掃のために取り外すことができる構成で,汚れやすいプロセス (沈殿物蓄積) に不可欠です.

• 材料の柔軟性STHEは様々な合金 (ステンレス鋼,チタン,銅ニッケル) から作られ,高腐食性または攻撃的な化学環境で機能することができます.

Q: その通りシェル・チューブ交換機とプレート熱交換機の主な違いは何ですか?

A: その通りシェルとチューブ交換機は 頑丈で高圧で高温で動作する ように作られていますプレート式熱交換器は,通常,容量単位あたりの熱伝送においてより効率的であるが,通常,より低い圧力と温度の限界値に限定される..

Q: その通りバッフルはどうやって交換器の機能を改善するのでしょうか?

A: その通りバフルは2つの目的を担う. 管の振動 (漏れを起こす) を防ぐための支柱構造として機能し,渦巻を増加させる.殻側から流れる液体が 管を通って 往復する熱伝達係数を大幅に増加させる.

Q: その通りシェルとチューブ交換器は 危険な液体を処理できますか?

A: その通り殻が二次的な容器として機能するので 化学処理で危険または有毒な流体から交差汚染に対する重要な安全障壁を設ける.

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