셸 & 튜브 열 교환기는 무엇입니까?

A껍질 및 튜브 열 교환기두 액체가 혼합되지 않고 열 에너지를 전달하도록 설계된 산업용 압력 용기입니다. 석유 정제공장에서 사용되는 가장 일반적인 유형의 열 교환기입니다.대형 화학 공정, 그리고 전력 생산 시설은 견고한 설계와 극한 압력과 온도를 처리 할 수있는 능력으로 인해.

기본 설계는 이름에서 알 수 있듯이 큰 외부 압력 용기 (껍질소형 파이프 (소형 파이프) 의 뭉치를 포함합니다.튜브) 한 액체는 튜브 내부를 통해 흐르고, 두 번째 액체는 껍질 내의 튜브 외부를 통해 흐르고, 열 전도성 튜브 벽을 통해 열을 전달합니다.

1교환자의 해부학

껍질 및 튜브 열 교환기는 매우 사용자 정의 가능하지만 모든 디자인은 네 가지 중요한 기계 구성 요소에 의존합니다.

• 튜브 팩:핵 열 전달 표면. 튜브는 일반적으로 매우 전도성, 부식 저항성 금속 (티타늄, 구리 합금 또는 스테인레스 스틸과 같은) 으로 만들어집니다.

• 껍질:두 번째 액체를 포함 한 외부 실린더. 시스템의 내부 압력에 저항하도록 설계되었으며 종종 환경에 열 손실을 방지하기 위해 고립됩니다.

• 튜브 시트:두꺼운 금속판은 튜브를 수용하기 위해 구멍을 뚫고 있다. 튜브는 껍질 쪽 유체와 튜브 쪽 유체를 분리하는 누출 방지 밀폐를 만들기 위해 이 잎에 확장되거나 용접된다.

• 바프:껍질 내부에 설치된 내부판은 두 가지 중요한 목적을 가지고 있습니다.그리고 껍질 쪽의 액체를 튜브 뭉치를 통해 지그자그 패턴으로 흐르게 강요, 이것은 격변을 만들고 열 전달을 극대화합니다.

2열역학: 열전달과 LMTD

껍질 및 튜브 열 교환기의 크기와 효율은 기본 열 전달 방정식으로 조절됩니다.

LMTD를 이해하는 방법

두 액체의 온도는 교환기를 통해 흐르면서 변화하기 때문에, 둘 사이의 온도 차이는 일정하지 않습니다.로그 평균 온도 차이 (LMTD)열 전달에 대한 실제 평균 구동력을 계산하기 위해

인터랙티브 LMTD 및 표면 면적 계산기

유체의 온도가 열 교환기의 물리적 크기를 어떻게 결정하는지 이해하기 위해 아래 시뮬레이터를 사용하십시오.목표열량과 함께, LMTD와 요구되는 표면적을 계산하기 위해 ($A$) 의 내용입니다.

3흐름 구성: 왜 "다중 통과"?

위 위의 위젯은 단 한번의 통과를 가정하지만, 산업용 껍질 및 튜브 열 교환기는 그렇게 간단하지 않습니다.그들은 액체가 교환기의 길이를 통과하는 번의 수에 의해 분류됩니다.

• 1-1 교환기 (일간 패스):유체는 튜브의 한쪽 끝에 들어가 다른 쪽으로 빠져나갑니다. 껍질 유체는 똑같이 합니다.

• 1~2 교환기 (두번 통과 튜브):튜브 액체가 들어와 튜브의 절반을 따라 이동하고 U 굽기 (또는 반환 헤더) 를 맞고 다른 절반을 따라 다시 이동합니다.이것은 유체의 속도를 두 배로 증가시키고 열 전달 계수를 증가시킵니다 ($U$), 하지만 더 많은 펌프 힘을 필요로 합니다.

• 멀티 패스 (예를 들어, 2-4 교환기):대규모 산업용 작업에 사용되는데 더 작은 물리적 발자국 내에서 격변과 열 효율을 극대화합니다.

4셸 & 튜브 대 판 열 교환기

장비를 지정할 때, 껍질 및 튜브 설계의 주요 대안은 판 열 교환기 (PHE) 이다.

5자주 묻는 질문 (FAQ)

TEMA 는 무엇 입니까?

TEMA는튜버 교환기 제조업체 협회그것은 껍질 및 튜브 열 교환기의 기계적 설계, 허용도 및 명칭 (예를 들어, BEM, AEL, NEN 유형) 을 규정하는 글로벌 표준입니다.

열교환기에 "소진"이란 무엇인가요?

껍질과 튜브 교환기의 껍질 쪽이 기계적으로 청소하기가 매우 어렵기 때문에엔지니어들은 항상 "가장 더러운" 또는 가장 부식성 액체를안쪽고압 물 랜즈로 청소 할 수 있습니다.

왜 바벨이 각도로 잘려져 있는 걸까요?

바플은 고체 디스크가 아니며 일반적으로 20%에서 30%의 "컷" (반 달처럼) 을 가지고 있습니다. 이것은 껍질 측면의 액체를 튜브 뭉치 전체에 수직으로 위아래로 흐르게합니다.정지된 "죽은 구역"을 최소화하고 최적의 열 전달에 필요한 격동 혼합을 최대화합니다..