Schimbătorul de căldură cu coajă și tub (shell and tube heat exchanger) este denumit și schimbător de căldură cu tub. Este un schimbător de căldură de perete cu suprafața închisă a tubului în carcasă ca suprafață de transfer de căldură. Această structură a schimbătorului de căldură este mai simplă, poate fi fabricată cu diferite materiale structurale (în principal materiale metalice), poate fi utilizată la temperaturi ridicate și presiuni ridicate, este un tip de aplicație mai largă în prezent.

Structură

Schimbătorul de căldură cu carcasă tubulară este alcătuit din componente precum carcasă, tub de transfer de căldură, placă de tub, placă de plecare (bloc) și cutie de tub. Carcasa este mai ales în formă de cilindru, echipată cu tuburi, ambele capături ale tuburilor sunt fixate pe placă. Doi fluide de căldură rece pentru schimbul de căldură, unul care curge în interiorul tubului, numit fluidul de conductă; O altă formă de flux în afara tubului, numită fluid de carcasă, pentru a crește coeficientul de transfer de căldură al fluidului din afara tubului, de obicei, mai multe panouri sunt instalate în carcasă. Parametrul poate crește viteza fluidului în carcasă, forțând fluidul să treacă orizontal de mai multe ori prin tub, creștend gradul de turbulență a fluidului. Tubul de schimb de căldură poate fi aranjat în triunghi sau pătrate isogonale pe placă. Triunghiul isogonal este mai compact, cu un nivel ridicat de agitație a fluidului extern și un coeficient mare de transfer de căldură; Dispoziția pătrată este ușor de curățat în afara tubului și este potrivită pentru fluide ușor de scalat.

Schimbător de căldură cu tub plutitor FPR

Schimbător de căldură cu tub plutitor FPR

Fiecare flux care trece prin tub este numit un proces; Fiecare trecere a carcasei este numită un proces de carcasă. Schimbătorul de căldură cu o singură carcasă, numit pe scurt schimbător de căldură de tip 1-1. Pentru a crește viteza fluidului din interiorul țevei, se poate seta o diviziune în ambele părți ale cutiei, împărțind țeva în mai multe grupuri. Astfel, fluidul trece doar printr-o parte a tubului de fiecare dată și, prin urmare, de mai multe ori în tub, ceea ce se numește multiproces. În mod similar, pentru a crește viteza de flux exterioară a tubului, se poate instala, de asemenea, un bloc longitudinal în carcasă, forțând fluidul să treacă prin spațiul carcasei de mai multe ori, numit parcurs multi-carcasă. Aplicații multi-tub și multi-coajă sunt compatibile.

Tip

Schimbătorul de căldură cu carcasă tubulară datorită temperaturii diferite a fluidului din interiorul și exteriorul tubului, de aceea carcasul schimbătorului de căldură și temperatura tulpinii sunt, de asemenea, diferite. Dacă cele două temperaturi diferă foarte mult, schimbătorul de căldură va genera o tensiune termică mare, ceea ce va duce la îndoierea, ruperea sau retragerea țevei de pe placă. Prin urmare, atunci când diferența de temperatură între tub și carcasă depășește 50 ° C, sunt necesare măsuri de compensare adecvate pentru a reduce stresul termic. În funcție de măsurile de compensare, schimbătorul de căldură cu carcasă tubulară poate fi împărțit în următoarele tipuri principale:

① Fixed tub tip schimbător de căldură tub ambele capături de tub cu carcasă unită, structura este simplă, dar se aplică numai la diferența de temperatură a lichidului cald și rece, și carcasă nu necesită operațiunea de schimb de căldură atunci când curățarea mecanică. Când diferența de temperatură este puțin mare și presiunea în carcasă nu este prea mare, se poate instala un inel de compensare elastic pe carcasă pentru a reduce tensiunea termică.

② Placa de tuburi de tip schimbător de căldură plutitoare poate pluti liber, reducând tensiunea termică; Și întregul tub poate fi extras din carcasă pentru a facilita curățarea și reparația mecanică. Schimbătorul de căldură cu cap plutitor este aplicat pe scară largă, dar structura este mai complexă și costisitoare.

3 U tip de tub schimbător de căldură Fiecare tub de schimb de căldură este îndoit în formă de U, ambele capături sunt fixate separat în două zone superioare și inferioare ale aceleiași plăci de țeavă, cu ajutorul divizorului din cutia de țeavă împărțit în două camere de import și ieșire. Acest schimbător de căldură reduce stresul termic, structura este mai simplă decât cea cu cap plutitor, dar conducta nu este bine curățată.

schimbătorul de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură cu film de căldură Până la 10000 W / m2 ℃. În același timp, această structură realizează funcția de rezistență la coroziune, temperatură, presiune și scară redusă. Canalul de fluide al altor tipuri de schimbători de căldură este în formă de flux în direcție fixă, formând un flux înconjurător pe suprafața tubului de schimb de căldură, iar coeficientul de schimb de căldură de convecție este redus.

Potrivit datelor de promovare a echipamentelor de schimb de căldură, schimbătorul de căldură cu film de flux turbulent se caracterizează prin unificarea economică. Datorită faptului că se ia în considerare relația de flux între tubul de schimb de căldură și carcasa, nu se folosește blocarea forțată a plăcii de plecare pentru a forța turbulența, ci în schimb, se induce în mod natural formarea unui flux vortex alternativ între tuburile de schimb de căldură și se menține forța de vibrație corespunzătoare sub condiția ca tuburile de schimb de căldură să nu se frece reciproc. Rigiditatea și flexibilitatea tuburilor de schimb de căldură sunt bine configurate și nu se ciocnesc unul cu celălalt, depășind atât problemele cauzate de coliziunea reciprocă dintre schimbătorii de căldură cu tub plutitor, cât și reducerea problemei de scalare ușoară a schimbătorilor de căldură cu carcasa de tub obișnuită.