껍데기 및 튜브 온도 교환기 는 무엇 입니까?

쉘 앤 튜브 열 교환기는 튜브 묶음을 포함하는 압력 용기입니다. 한 유체는 튜브(튜브 측)를 통해 흐르고, 두 번째 유체는 쉘(쉘 측) 내의 튜브 주위로 흐릅니다. 튜브 벽은 열 전달 표면 역할을 하여 두 유체가 혼합되지 않고 열 에너지가 두 유체 사이를 통과할 수 있도록 합니다. 이는 고압, 고온 및 고강도 산업 응용 분야의 산업 표준입니다.

메커니즘은 대류와 전도에 의존합니다.

1. 흐름 분리: 유체는 튜브 벽에 의해 물리적으로 분리된 상태로 유지됩니다.

2. 열 교환: 열은 튜브 벽을 통해 더 뜨거운 유체에서 더 차가운 유체로 이동합니다.

3. 난류 강화: 쉘 내부의 금속 배플은 쉘 측 유체가 지그재그 패턴으로 튜브를 가로질러 흐르도록 강제합니다. 이로 인해 난류가 증가하여 층류에 비해 열 전달 속도가 크게 향상됩니다.

4. 흐름 배열:

   • 병류: 유체가 같은 끝으로 들어가고 같은 방향으로 흐릅니다.

   • 역류: 유체가 반대 방향으로 흐르므로 일반적으로 더 높은 열 효율을 달성합니다.

장치를 선택하거나 유지 관리하려면 이러한 구성 요소를 이해하는 것이 필수적입니다.

• 튜브 번들(Tube Bundle): 직선형 또는 U자형 튜브로 구성된 핵심 구성 요소입니다.

• 쉘(Shell): 쉘 측 유체를 포함하는 원통형 외부 케이싱입니다.

• 튜브시트: 튜브를 제자리에 고정하고 튜브 측 유체와 쉘 측 유체를 분리하는 플레이트입니다.

• 배플: 튜브를 지지하고 진동을 방지하며 유체 흐름을 유도하여 열 전달을 최대화하는 내부 플레이트입니다.

• 헤더(전면 및 후면): 튜브 측 유체를 번들 안팎으로 안내하는 끝 부분의 챔버입니다.

TEMA(Tubular Exchanger Manufacturer Association) 및 ASME 코드는 기본 기계 구성을 정의합니다.

• 견고성: 극한의 압력(> 300bar)과 온도(> 400°C)를 견딜 수 있습니다.

• 다용도성: 액체, 가스 및 상 변화 매체(응축/증발)에 사용됩니다.

• 유지 관리성: U자형 튜브 및 플로팅 헤드 설계로 내부 검사 및 기계적 청소가 가능합니다.

• 신뢰성: 수십 년간의 표준화된 엔지니어링(TEMA/ASME)을 통해 예측 가능하고 안전합니다.

• 설치 면적: 판형 열교환기보다 훨씬 크고 무겁습니다.

• 파울링: 스케일링에 취약함; 배플/튜브 형상을 주의 깊게 유지 관리해야 합니다.

• 효율성: 일반적으로 플레이트 설계에 비해 단위 부피당 열 전달 효율이 낮습니다.

Q: 쉘 앤 튜브 교환기는 ASME 코드를 준수합니까?

답: 그렇습니다. 이러한 장치의 설계 및 제작은 산업 환경에서 구조적 무결성을 보장하기 위해 ASME 보일러 및 압력 용기 코드(섹션 VIII) 및 TEMA 표준의 적용을 받습니다.

Q: 언제 판형 열교환기 대신 쉘 앤 튜브를 선택해야 합니까?

A: 프로세스에 매우 높은 압력, 고온, 강력한 봉쇄가 필요한 위험한 유체 또는 얇은 플레이트 채널이 막히기 쉬운 오염 상태가 높은 경우 쉘 및 튜브를 선택하십시오.

Q: 쉘에 있는 배플의 목적은 무엇입니까?

A: 배플은 두 가지 목적으로 사용됩니다. 튜브가 처지거나 진동하는 것을 방지하는 지지 구조 역할을 하며(피로 누출 원인) 난류를 증가시켜 쉘 측 유체가 튜브를 가로질러 소용돌이치게 하여 열 추출을 최대화합니다.

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