Máy trao đổi nhiệt vỏ và ống là gì?

Một bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống là một bình áp suất có chứa một bó ống. Một chất lỏng chảy qua các ống (bề ống),trong khi một chất lỏng thứ hai chảy xung quanh các ống bên trong vỏ (vỏ bên)Các bức tường ống phục vụ như là bề mặt chuyển nhiệt, cho phép năng lượng nhiệt đi qua giữa hai chất lỏng mà không bao giờ trộn lẫn.nhiệt độ cao, và các ứng dụng công nghiệp hạng nặng.

Cơ chế dựa trên sự đối lưu và dẫn.

1. Phân tách dòng chảy: Các chất lỏng vẫn được tách ra vật lý bởi tường ống.

2. Chuyển đổi nhiệt: Nhiệt di chuyển từ chất lỏng nóng hơn sang chất lỏng mát hơn thông qua tường ống.

3. Tăng cường nhiễu loạn: Bên trong vỏ, các bộ đệm kim loại buộc chất lỏng bên vỏ chảy qua các ống theo mô hình lùi lùi. Điều này làm tăng nhiễu loạn,cải thiện đáng kể tốc độ truyền nhiệt so với dòng chảy laminar.

4. Phương pháp quy trình:

   • Đồng dòng: Các chất lỏng đi vào cùng một đầu và chảy theo cùng một hướng.

   • Đổi dòng: Các chất lỏng chảy theo hướng ngược lại, thường đạt hiệu quả nhiệt cao hơn.

Hiểu được các thành phần này là điều cần thiết để lựa chọn hoặc duy trì một đơn vị:

• Bộ ống: Cấu trúc lõi bao gồm các ống thẳng hoặc hình U.

• Vỏ: Vỏ bên ngoài hình trụ chứa chất lỏng bên vỏ.

• Bảng ống: Một tấm giữ các ống ở vị trí và tách các chất lỏng bên ống và bên vỏ.

• Baffles: Các tấm bên trong hỗ trợ các ống, ngăn ngừa rung động và chỉ đạo lưu lượng chất lỏng để tối đa hóa chuyển nhiệt.

• Các đầu (Trước và sau): Các buồng ở hai đầu hướng chất lỏng bên ống vào và ra khỏi gói.

Các mã TEMA (Hiệp hội các nhà sản xuất máy trao đổi ống) và ASME xác định các cấu hình cơ học chính:

• Độ bền: Có thể chịu được áp suất cực cao (> 300bar) và nhiệt độ (> 400 °C).

• Khả năng sử dụng đa dạng: Làm việc với chất lỏng, khí và môi trường thay đổi pha (đóng sương / bay hơi).

• Duy trì: Thiết kế ống U và đầu nổi cho phép kiểm tra nội bộ và làm sạch cơ khí.

• Độ tin cậy: Nhiều thập kỷ kỹ thuật tiêu chuẩn (TEMA / ASME) làm cho chúng dễ đoán và an toàn.

• Dấu chân: lớn hơn đáng kể và nặng hơn so với máy trao đổi nhiệt tấm.

• Bị bẩn: dễ bị nếp nhăn; đòi hỏi phải duy trì cẩn thận hình học của ống / ống.

• Hiệu quả: Thông thường hiệu suất truyền nhiệt thấp hơn so với thiết kế tấm.

Hỏi: Máy trao đổi vỏ và ống có phù hợp với mã ASME không?

Đáp: Có. Thiết kế và sản xuất các đơn vị này được điều chỉnh bởi Bộ quy tắc nồi hơi và tàu áp suất ASME (Phần VIII) và tiêu chuẩn TEMA để đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc trong môi trường công nghiệp.

Q: Khi nào tôi nên chọn vỏ và ống hơn là một bộ trao đổi nhiệt tấm?

A: Chọn vỏ và ống khi quá trình của bạn liên quan đến áp suất rất cao, nhiệt độ cao, chất lỏng nguy hiểm đòi hỏi phải chứa mạnh mẽ,hoặc các điều kiện bẩn cao làm cho các kênh tấm mỏng dễ bị tắc nghẽn.

Hỏi: Mục đích của các phao trong vỏ là gì?

A: Các bộ đệm phục vụ hai mục đích: chúng hoạt động như một cấu trúc hỗ trợ để ngăn chặn ống lỏng hoặc rung động (đã gây rò rỉ mệt mỏi), và chúng làm tăng nhiễu loạn,buộc chất lỏng bên vỏ xoáy qua các ống để tối đa hóa việc chiết xuất nhiệt.

Bạn hiện đang đánh giá một hệ thống quản lý nhiệt cho một quy trình cụ thể, chẳng hạn như tinh chế hóa dầu, sản xuất điện hoặc sản xuất dược phẩm?