Теплообменник оболочки (shell and tube heat exchanger) - трубчатый теплообменник. Интерстенный теплообменник с закрытой стенкой пучка в корпусе в качестве теплопередающей поверхности. Этот теплообменник имеет более простую конструкцию и может быть изготовлен из различных конструкционных материалов (в основном металлических материалов) и может использоваться при высоких температурах и давлении, что является более широким типом применения в настоящее время.

Структура

Трубопроводный теплообменник состоит из корпусов, пучков теплопроводных труб, трубных пластин, дефлекторных панелей (перегородок) и трубных коробок и других компонентов. Корпус в основном цилиндрический, оснащенный пучком труб, оба конца пучка закреплены на панели труб. Для теплообмена используются две жидкости: одна течет в трубе и называется проточной жидкостью; Другой тип потока вне трубы, называемый жидкостью в оболочке, обычно устанавливает несколько перегородок в оболочке для увеличения коэффициента теплопередачи жидкости вне трубы. Блокировка может увеличить скорость жидкости на расстоянии оболочки, заставляя жидкость проходить через пучок труб несколько раз поперечно на заданном расстоянии, увеличивая степень турбулентности жидкости. Теплообменные трубы могут быть расположены на трубной пластине по равностороннему треугольнику или квадрату. Равносторонние треугольники расположены компактно, турбулентность жидкости вне трубы высока, коэффициент теплопередачи велик; Квадратное расположение удобно для наружной очистки, подходит для жидкостей, подверженных накипению.

FPR Плавающий змеевиковый объемный теплообменник

FPR Плавающий змеевиковый объемный теплообменник

Каждая жидкость, проходящая через пучок труб, называется процессом труб; Каждый проход через оболочку называется оболочкой. На рисунке показан однокорпусный однотрубный теплообменник, сокращенно именуемый теплообменником типа 1 - 1. Чтобы увеличить скорость жидкости в трубе, в обоих концах трубы могут быть установлены перегородки, которые разделяют трубы на несколько групп. Таким образом, жидкость проходит только через часть трубы каждый раз и, следовательно, несколько раз в пучок трубы и обратно, что называется многотрубным процессом. Аналогичным образом, для увеличения скорости наружного потока трубы в корпусе могут быть установлены продольные перегородки, которые заставляют жидкость многократно проходить через пространство оболочки, называемое многослойным. Многоканальный процесс и многокорпусный процесс могут быть применены вместе.

Тип

Из - за различных температур жидкости внутри и снаружи трубы теплообменник с оболочкой также имеет разные температуры корпуса теплообменника и пучка трубы. Если две температуры сильно отличаются друг от друга, в теплообменнике будет создаваться большое тепловое напряжение, которое приведет к изгибу трубы, разрыву или снятию с трубной пластины. Поэтому, когда температура между пучком трубы и корпусом превышает 50°C, необходимо принять соответствующие компенсационные меры для снижения теплового напряжения. В соответствии с компенсационными мерами теплообменники с корпусом можно разделить на следующие основные типы:

(1) Трубопроводная пластина на обоих концах пучка стационарного трубчатого пластинчатого теплообменника соединена с корпусом и имеет простую конструкцию, но подходит только для теплообменных операций, когда разница температур холодной и горячей жидкости невелика, а расстояние оболочки не требует механической очистки. Когда разница температур немного больше, а давление в оболочке не слишком велико, на оболочке может быть установлено эластичное компенсационное кольцо, чтобы уменьшить тепловое напряжение.

б) трубная пластина на одном конце пучка теплообменника с плавающей головкой может свободно плавать, уменьшая тепловое напряжение; И весь пучок может быть извлечен из корпуса, чтобы облегчить механическую очистку и ремонт. Поплавковые теплообменники имеют более широкое применение, но имеют более сложную структуру и более высокую стоимость.

(3) Каждая теплообменная труба U - образного трубчатого теплообменника изогнута в U - образную форму, и оба конца закреплены в верхней и нижней частях одной и той же трубной пластины, разделенной на две комнаты входа и выхода с помощью перегородки в трубной коробке. Этот теплообменник уменьшает тепловое напряжение и имеет более простую конструкцию, чем поплавок, но процесс очистки не очень хорош.

(4) Вихревой теплообменник на тепловой пленке использует новый способ теплопередачи на вихревой тепловой пленке, увеличивая теплопередачу путем изменения состояния движения жидкости, и когда среда проходит через поверхность вихревой трубки, смывает поверхность трубки, тем самым повышая эффективность теплообмена. До 10000Вт / м2°С. В то же время эта структура реализует коррозионную, термостойкость, устойчивость к давлению, функцию меньшей накипи. Другие типы теплообменников имеют жидкие каналы в виде фиксированного направленного потока, который образует обтекание на поверхности теплообменника и уменьшает коэффициент конвективного теплообмена.

По данным « продвижения теплообменного оборудования», вихревой теплообменник на тепловой пленке характеризуется экономичным единством. Принимая во внимание соотношение потока между теплообменниками, теплообменниками и корпусами, турбулентность не вытесняется путем принудительного блокирования дефлекторной пластины, а образуется путем естественной индукции между теплообменниками, чтобы сформировать чередующиеся вихревые потоки и поддерживать должную силу вибрации при условии, что теплообменные трубы не тренируются друг с другом. Жесткая и гибкая конфигурация теплообменных труб хороша и не будет сталкиваться друг с другом, что не только преодолевает проблемы, вызванные взаимным столкновением между теплообменниками плавучих змеевиков, но и уменьшает уязвимость к грязи обычных теплообменников с корпусом.