เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน Shell & Tube คืออะไร?

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ เป็นประเภทของภาชนะรับแรงดันอุตสาหกรรมที่ออกแบบมาเพื่อถ่ายเทพลังงานความร้อนระหว่างของไหลสองชนิดโดยไม่ให้ผสมกัน เป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ใช้กันมากที่สุดในโรงกลั่นน้ำมัน กระบวนการทางเคมีขนาดใหญ่ และโรงไฟฟ้า เนื่องจากมีการออกแบบที่แข็งแกร่งและความสามารถในการจัดการกับแรงดันและอุณหภูมิที่สูงมากการออกแบบพื้นฐานเป็นไปตามชื่อที่บ่งบอก: ภาชนะรับแรงดันขนาดใหญ่ภายนอก (

เปลือก) บรรจุท่อขนาดเล็กจำนวนมาก (ท่อ) ของไหลชนิดหนึ่งไหลผ่านภายในท่อ ในขณะที่ของไหลชนิดที่สองไหลผ่านภายนอกท่อภายในเปลือก ถ่ายเทความร้อนผ่านผนังท่อที่นำความร้อนได้1. ส่วนประกอบของเครื่องแลกเปลี่ยน

ชุดท่อ:

• พื้นผิวการถ่ายเทความร้อนหลัก ท่อส่วนใหญ่มักทำจากโลหะที่นำความร้อนได้ดี ทนต่อการกัดกร่อน (เช่น ไทเทเนียม โลหะผสมทองแดง หรือสแตนเลส)เปลือก:

• กระบอกสูบด้านนอกที่บรรจุของไหลชนิดที่สอง ออกแบบมาเพื่อทนต่อแรงดันภายในระบบ และมักจะหุ้มฉนวนเพื่อป้องกันการสูญเสียความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมแผ่นท่อ:

• แผ่นโลหะหนาเจาะรูเพื่อรองรับท่อ ท่อจะถูกขยายหรือเชื่อมเข้ากับแผ่นเหล่านี้เพื่อสร้างซีลที่ป้องกันการรั่วไหล ซึ่งแยกของไหลด้านเปลือกออกจากของไหลด้านท่อแผ่นกั้น:

• แผ่นภายในที่ติดตั้งอยู่ภายในเปลือก มีวัตถุประสงค์สำคัญสองประการ: รองรับท่อยาวเพื่อป้องกันการสั่นสะเทือน และบังคับให้ของไหลด้านเปลือกไหลเป็นรูปแบบซิกแซกข้ามชุดท่อ ซึ่งสร้างความปั่นป่วนและเพิ่มการถ่ายเทความร้อนสูงสุด2. อุณหพลศาสตร์: การถ่ายเทความร้อนและ LMTD

ความเข้าใจ LMTD

ผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม (LMTD)เพื่อคำนวณแรงขับเคลื่อนเฉลี่ยที่แท้จริงสำหรับการถ่ายเทความร้อนเครื่องคำนวณ LMTD และพื้นที่ผิวแบบโต้ตอบ

$A$)3. รูปแบบการไหล: ทำไมต้อง "หลายรอบ"?

เครื่องแลกเปลี่ยน 1-1 (รอบเดียว):

• ของไหลเข้าทางปลายด้านหนึ่งของท่อและออกอีกด้านหนึ่ง ของไหลในเปลือกก็เช่นกันเครื่องแลกเปลี่ยน 1-2 (ท่อสองรอบ):

• ของไหลในท่อเข้า ไหลไปตามท่อครึ่งหนึ่ง ชนกับ U-bend (หรือหัวจ่ายกลับ) และไหลกลับไปตามท่ออีกครึ่งหนึ่ง สิ่งนี้จะเพิ่มความเร็วของของไหลเป็นสองเท่าและเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ($U$) แม้ว่าจะต้องใช้กำลังปั๊มมากขึ้นก็ตามหลายรอบ (เช่น เครื่องแลกเปลี่ยน 2-4):

• ใช้สำหรับงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่เพื่อเพิ่มความปั่นป่วนและประสิทธิภาพทางความร้อนภายในพื้นที่ทางกายภาพที่เล็กลง4. เครื่องแลกเปลี่ยนแบบเปลือกและท่อเทียบกับเครื่องแลกเปลี่ยนแบบแผ่น

คุณสมบัติ

สมาคมผู้ผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนแบบท่อเป็นมาตรฐานสากลที่กำหนดการออกแบบทางกล ความคลาดเคลื่อน และการตั้งชื่อ (เช่น ประเภท BEM, AEL, NEN) ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อการ "อุดตัน" ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคืออะไร?

ด้านในของท่อ ซึ่งสามารถทำความสะอาดได้ด้วยหัวฉีดน้ำแรงดันสูงทำไมแผ่นกั้นจึงถูกตัดเป็นมุม?