اصل عملکرد مبدل حرارتی پوسته و لوله، مزایا و معایب آن. مبدل های حرارتی پوسته و لوله و خازنی برای اهداف مختلف


قابلیت های تکنولوژیکی و تولیدی JSC "تولید ماشین سازی تجربی" و همچنین تجربه انباشته در ساخت تجهیزات تبادل حرارتی به ما این امکان را می دهد که مبدل های حرارتی با کیفیت بالا را با طیف گسترده ایکاربرد در صنایع مختلف

قابلیت های تولید مبدل های حرارتی:

  • تولید مبدل های حرارتی هم بر اساس نقشه های مشتری و هم بر اساس استانداردهای مختلف، GOST و TU از جمله تولید مبدل های حرارتی پوسته و لوله، پوسته و لوله
  • تولید مبدل های حرارتی، هم از مواد پیمانکار و هم از مواد مشتری، با بازرسی ورودی مواد
  • انجام مستندات فنی تست های هیدرولیکتا 10 مگاپاسکال (100 کیلوگرم بر سانتی متر مربع)
  • آزمایش غیر مخرب اتصالات جوش داده شده (مویرگی، اولتراسونیک (سونوگرافی)، رادیوگرافی) توسط متخصصان واجد شرایط در آزمایشگاه معتبر ما انجام می شود.
  • وجود تجهیزات بالابر در ترکیب با خطوط راه آهن درست در کارگاه که امکان تولید و حمل مبدل های حرارتی و واحدهای کندانس با وزن بیش از 100 تن را فراهم می کند.
  • استفاده (به درخواست مشتری) از پوشش های ضد خوردگی محافظ برای محافظت در برابر محیط های تهاجمی شیمیایی و غیره.
  • اجرای عایق حرارتی موثر مبدل های حرارتی و واحدهای کندانس (به درخواست مشتری)
  • در دسترس بودن پرسنل واجد شرایط



مزایای ما:

  • محصول ملاقات می کند الزامات فنیمشتری
  • با استفاده از تمام تجربیات انباشته شرکت
  • تعامل انعطاف پذیر با مشتری
  • بدون مشکل هماهنگی
  • ضمانت اجرا
  • بهبود مستمر فناوری ساخت و قابلیت های تولید


مبدل حرارتی (یا مبدل حرارتی)- وسیله ای که در آن گرما از یکی منتقل می شود محیط کاربه دیگری

مایعات، گازها و بخارات را می توان به عنوان خنک کننده استفاده کرد. در مبدل های حرارتی، بسته به هدف آنها، فرآیندهای گرمایش یا سرمایش، جوشش، میعان و بسیاری از فرآیندهای تکنولوژیکی دیگر که در صنایع متالورژی، پتروشیمی، پالایش نفت، گاز، شیمیایی و سایر صنایع (از جمله انرژی) و تاسیسات مورد استفاده قرار می گیرند، انجام می شود.

با توجه به روش انتقال حرارت مبدل های حرارتی به دو دسته تقسیم می شوند مخلوط کردنو سطحی.

مبدل های حرارتی با اختلاط مایعات خنک کننده در چنین مبدل های حرارتی اختلاط، خنک کننده ها در تماس مستقیم و مخلوط هستند و تبادل حرارت با انتقال جرم همراه است.

در مبدل های حرارتی سطحی، انتقال حرارت از طریق دیواره جداکننده جامد صورت می گیرد و هیچ تماس مستقیمی بین خنک کننده ها وجود ندارد.

مبدل های حرارتی بازیابی و احیا کننده نیز وجود دارد.

مبدل های حرارتی بازیابی- اینها مبدل های حرارتی هستند که در آنها خنک کننده های سرد و گرم در کانال های مختلف حرکت می کنند و تبادل حرارت از طریق دیوار بین آنها انجام می شود.

در مبدل های حرارتی احیا کنندهمایع خنک کننده به طور متناوب با دیواره جامد تماس می گیرد.

گرما در دیوار در تماس با مایع خنک کننده داغ جمع می شود و در تماس با سرما آزاد می شود

اختلاط مبدل های حرارتی

مبدل های حرارتی مخلوط (تماسی).- اینها مبدلهای حرارتی با رسانه اختلاط هستند که برای انجام فرآیندهای انتقال حرارت و انتقال جرم با اختلاط مستقیم طراحی شده اند.

این تفاوت اصلی آنها با مبدل های حرارتی سطحی است. دستگاه های جت بخار آب (PSA)با استفاده از جت انژکتور به عنوان پایه آنها، رایج ترین مبدل های حرارتی اختلاط جت هستند. طراحی مبدل های حرارتی اختلاط ساده تر از مبدل های سطحی است که به دلیل تماس مستقیم مایعات خنک کننده به طور کامل استفاده می شود.

با این حال، باید توجه داشت که اختلاط مبدل‌های حرارتی با اختلاط رسانه‌ای تنها در صورتی مناسب هستند که فرآیند اجازه چنین اختلاط را بدهد. در حال حاضر مدارهای حرارتینیروگاه های بزرگ با ظرفیت 300 تا 1200 مگاوات برای نیروگاه های حرارتی و نیروگاه های هسته ای حاوی بخاری های میعانات گازی مخلوط هستند. استفاده از چنین وسایلی باعث افزایش راندمان کلی واحد توربین می شود. با این حال، تعداد پمپ های اضافی برای پمپاژ میعانات، الزامات حفاظت در برابر نفوذ آب، و مشکلات در قرار دادن بخاری ها، استفاده گسترده از بخاری های مخلوط را محدود می کند. این نوع مبدل حرارتی همچنین در تاسیسات بازیافت حرارت گازهای دودکش، بخار زائد و غیره کاربرد فراوانی دارد.

رایج ترین مبدل های حرارتی بازیابی سطحی در صنعت عبارتند از:

  • مبدل های حرارتی پوسته و لوله
  • مبدل های حرارتی پره صفحه ای
  • مبدل های حرارتی صفحه ای
  • مبدل های حرارتی پره دار
  • مبدل های حرارتی حجمی و شناور
  • مبدل های حرارتی پیچ خورده
  • سیم پیچ
  • مبدل های حرارتی مارپیچی
  • مبدل های حرارتی دو لوله ای (نوع لوله در لوله).
مبدل های حرارتی پوسته و لولهرایج ترین دستگاه ها هستند. آنها در فرآیندهای مختلف فناوری همراه با تبادل حرارت بین مایعات، بخارات و گازها، از جمله زمانی که وضعیت تجمع تغییر می کند، استفاده می شود. مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله شامل دسته‌های لوله‌ای هستند که در صفحات لوله با پارتیشن‌های میانی، محفظه‌ها، پوشش‌ها، محفظه‌ها، نازل‌ها و تکیه‌گاه‌ها ثابت شده‌اند. سطح انتقال حرارت چنین دستگاه های تبادل حرارتی پوسته و لوله می تواند به چند ده هزار برسد متر مربعو از ده ها هزار لوله تشکیل شده است. در نمودار طراحیمبدل های حرارتی پوسته و لوله جداسازی فضاهای درون لوله و بین لوله را تضمین می کنند و هر یک از آنها را می توان به چندین گذر از محیط کار (خنک کننده) تقسیم کرد.

با توجه به طرح طراحی آنها، بخاری های پوسته و لوله می توانند:

  • مبدل های حرارتی پوسته و لوله با اتصال سفت و سخت انتهای لوله ها در ورق های لوله اصلی (انتها)؛
  • مبدل های حرارتی پوسته و لوله با پارتیشن های عرضی میانی در طول لوله ها (بین ورق های لوله اصلی).
  • مبدل های حرارتی پوسته و لوله با یک جبران کننده لنز روی محفظه؛
  • مبدل های حرارتی پوسته و لوله با لوله های U شکل.
  • مبدل های حرارتی پوسته و لوله با محفظه شناور؛
  • مبدل های حرارتی پوسته و لوله با یک جبران کننده دم در لوله تامین؛
  • مبدل های حرارتی پوسته و لوله با دسته های لوله ای که به صورت عرضی نسبت به محفظه چیده شده اند.
مزایای مبدل های حرارتی پوسته و لوله:
  • سادگی طراحی، تکنولوژی ساخت، نصب و تعمیر
  • قدرت حرارتی بیشتر دستگاه ها نسبت به دستگاه های صفحه ای
  • برای تمیز کردن مناسب تر هستند، که به طور قابل توجهی تعمیر و نگهداری را تسهیل می کند و طول عمر آنها را افزایش می دهد (فرایند تمیز کردن به ویژه با استفاده از سیستم های تمیز کردن توپ (ssho) موثر است)
  • قابلیت نگهداری و امکان سنجی اقتصادی آن برای جایگزینی تک تک قطعات دستگاه ها
  • در نتیجه تمام موارد فوق، هزینه های عملیاتی کمتر مبدل های حرارتی پوسته و لوله
در حال حاضر مبدل های حرارتی پوسته و لوله مدرن ظاهر شده اند که مجهز به لوله هایی هستند که به گونه ای پروفیل شده اند که افزایش مقاومت هیدرولیکی بسیار بیشتر از افزایش انتقال حرارت به دلیل استفاده از چرخاننده جریان نباشد. این امر با چرخاندن شیارهای حلقوی یا مارپیچ در سطح بیرونی لوله حاصل می شود که در نتیجه برآمدگی های هموار با ارتفاع کم در سطح داخلی لوله ایجاد می شود و باعث افزایش انتقال حرارت در لوله ها می شود. این فناوری علاوه بر شاخص های مهمی مانند قابلیت اطمینان بالاو هزینه کمتر، به تجهیزات پوسته و لوله داخلی مزایای بیشتری در مقایسه با آنالوگ های صفحه خارجی می دهد.

مبدل های حرارتی پره داربرای افزایش انتقال حرارت از طریق دیواره های فلزی پره ها در مواردی که ضرایب انتقال حرارت در دو طرف دیوار بسیار متفاوت است استفاده می شود: به عنوان مثال، هنگام انتقال گرما از بخار متراکم به دیوار و از دیوار به هوای گرم. پره های سطح انتقال حرارت از کنار دیوار با ضریب انتقال حرارت کمتر وارد می شوند. در صنعت مبدل های حرارتی با انواع مختلفباله ها: واشر، صفحه، مارپیچ، سیم، باله، شکاف عرضی و طولی و غیره. برای پره های مبدل های حرارتی، ماده ای جدار نازک و رسانای گرما انتخاب می شود که با جوش، لحیم کاری، قلاب کردن و غیره به دیوار متصل می شود.

مبدل های حرارتی صفحه ایبرای انجام تبادل حرارتی بین گازها و سایر خنک کننده ها معمولاً با ضرایب انتقال حرارت پایین استفاده می شود. از نظر ساختاری، این دستگاه ها از صفحات مهر و موم شده مونتاژ می شوند و کانال هایی را برای یک خنک کننده در یک طرف صفحه و برای دیگری در طرف دیگر تشکیل می دهند.

صفحات با فاصله بین آنها جدا می شوند، می توانند به صورت جفت جوش داده شوند و سطح تبادل حرارت لازم را تشکیل دهند.

مزایای مبدل های حرارتی صفحه ایفشردگی، قابل توجه و ویژه سطح گرمایش به حجم آنها است. راندمان حرارتی خوب برای طیف وسیعی از ترکیبات پارامترهای خنک کننده.

معایب طراحی بشقابرا می توان به عدم امکان استفاده از رسانه در فشارهای بالا، کوچک نسبت داد قدرت حرارتی، عمر سرویس محدود، مشکلات در عملیات، تمیز کردن، سفتی و تعمیر. افزایش نیازبه کیفیت خنک کننده ها

مبدل های حرارتی پره صفحه ایشامل سیستمی از صفحات جداکننده است که بین آنها سطوح آجدار - نازل های متصل به صفحات وجود دارد. مبدل های حرارتی پره صفحه ای، به طور معمول، غیر قابل جدا شدن هستند و از نظر نوع باله ها (صاف، موج دار، متناوب، و غیره)، و همچنین در جهت محیط کار (هم جریان، جریان مخالف) متفاوت هستند. ، جریان متقاطع).

در مبدل های حرارتی حجمی (مبدل های حرارتی پوسته و لوله با لوله های U شکل)یکی از رسانه ها در یک حجم باز یا در یک ظرف با حجم زیاد متمرکز شده است و دومی از طریق یک بسته لوله از لوله های مستقیم، U شکل یا مارپیچی جریان می یابد. مبدل های حرارتی حجمی با یک سیم پیچ لوله ای غوطه ور یا بسته ای از لوله های مستقیم استفاده می شود.

مبدل های حرارتی پیچ خوردهرایج در سردخانه و صنایع شیمیایی. در چنین دستگاه‌هایی می‌توان سطح تبادل حرارتی بزرگ‌تری نسبت به دستگاه‌های لوله مستقیم داشت. مبدل حرارتی پیچ خورده شامل لوله مرکزی(هسته ای) که دسته های لوله به صورت مارپیچی روی آن پیچیده شده اند. گام سیم پیچ و فاصله بین لوله ها از شرط طول مساوی لوله ها انتخاب می شود. ردیف های مختلف لوله ها جهت سیم پیچی متفاوتی دارند (چپ و راست). اسپیسرها یک شکاف بین لوله ها ایجاد می کنند. بسته های لوله پیچ خورده جبران دما و چگالی را در مکان هایی که در آن تعبیه شده اند فراهم می کنند. به عنوان یک قاعده، سیستم های لوله پیچ خورده چند پاس هستند.

مبدل های حرارتی کویلدستگاه های پوسته و لوله حاوی لوله های سیم پیچ هستند که پیچ های آن در امتداد یک خط مارپیچ قرار دارند. ممکن است چندین سیم پیچ به منیفولد تامین مایع خنک کننده متصل باشد. در مبدل های حرارتی بخار آب، محیط گرمایش، بخار، معمولا از بالا و محیط خنک شده، آب، از زیر به فضای داخل لوله می رسد. این دستگاه ها همچنین به طور گسترده در سیستم های گرمایش میعانات و تغذیه آببه عنوان مثال، نیروگاه های توربین بخار مبدل حرارتی پوسته و لولهکندانسور، اما اکنون به طور فزاینده ای با مبدل های حرارتی "محفظه ای" حاوی محفظه هایی برای تامین مایع خنک کننده جایگزین می شوند. در همان زمان، پیشرفت‌های طراحی مبدل‌های حرارتی بخار آب جمع‌کننده-مارپیچ مدرن برای استفاده در سیستم گرمایش آب تغذیه واحدهای توربین نیروگاه‌های حرارتی و نیروگاه‌های هسته‌ای ظاهر می‌شوند. به گفته توسعه دهندگان، استفاده از چنین دستگاه هایی می تواند کاهش بسیار قابل توجهی در مصرف فلز تمام تجهیزات تبادل حرارتی کارخانه های توربین بخار ایجاد کند.

مبدل های حرارتی مارپیچییکی از ساده ترین دستگاه ها در طراحی است و از دو نوار فولادی تشکیل شده است که به صورت مارپیچی به دور یک پارتیشن تقسیم مرکزی پیچیده شده و دو کانال مارپیچی موازی را برای محیط کار تشکیل می دهد. کانال های مارپیچی با مقطع مستطیلی در انتها توسط پوشش هایی که در آنها لوله هایی برای تامین یا تخلیه محیط وجود دارد محدود می شود. همچنین دستگاه ها معمولاً در دبی کم و همچنین اختلاف فشار و دمای محیط کار استفاده می شوند. در سال های اخیر دستگاه ها نیز با مبدل های حرارتی صفحه ای جایگزین شده اند.

مبدل های حرارتی دو لولهنوع "لوله در لوله" برای مدت طولانی در صنعت استفاده می شود. این دستگاه ها همچنین برای گرمایش و سرمایش محیط های کاری در زیر مناسب هستند فشار بالا. این مبدل های حرارتی ضرایب انتقال حرارت خوبی را به دست می آورند. ساخت، نصب و کارکرد آنها بسیار ساده است و در صورت عدم نیاز به تمیز کردن، جوش داده می شوند. با این حال، با وجود سادگی طراحی، چنین مبدل های حرارتی کاملاً حجیم هستند و مصرف فلز خاص آنها در مقایسه با سایر دستگاه ها بالا است. به همین دلیل دامنه کاربرد چنین مبدل های حرارتی به طور مداوم در حال کاهش است.

تجربه تولید ما نشان می دهد که عامل مهمی که بر کیفیت ساخت چنین تجهیزات پیچیده ای مانند مبدل های حرارتی که تحت فشار کار می کنند تأثیر می گذارد، تنها در دسترس بودن نیست. مستندات فنی، بلکه از نظر فنی نیز به خوبی توسعه یافته است تکنولوژی ساخت. توجه شما را به این نکته جلب می کنیم که بر خلاف اسناد فنی و تجهیزات تولید، تکنولوژی ساخت- این یک دسته قابل تکرار نیست. این به یک تولید خاص گره خورده است که به دومی مزیت های جدی نسبت به رقبایی می دهد که فناوری آزمایش شده خود را ندارند. بدیهی است که تکنولوژی تولید از قبل تسلط یافته و به خوبی به اثبات رسیده است به ما این امکان را می دهد که در کوتاه ترین زمان ممکن تولید محصولات سریال و در مقیاس کوچک را آغاز کنیم و همچنین به سرعت بر تولید نمونه های آزمایشی تک محصولات مسلط شویم.

کندانسورهای توربین اصلی

خدمت برای ایجاد خلاء در لوله اگزوز توربین، حفظ، اولیه هوازداییو برگشت میعانات بخار که از توربین به سیکل می آید. در عین حال، کندانسور بخشی از سیستم بویلر ایستگاه است. خلاء در کندانسور با تراکم بخار خروجی در توربین در نتیجه کاهش شدید حجم مخصوص هنگام تبدیل بخار به میعانات و مکش گازهای غیر قابل تراکم از کندانسور ایجاد می شود.
در نیروگاه های مدرن توربین بخار قدرتمند تقریباً به طور انحصاری استفاده می شود خازن های نوع سطحی، که در آن آب خنک کننده به داخل لوله های تیوب باندل های واقع در فضای بخار کندانسورها پمپ می شود. بخار خروجی از توربین با سطح سرد لوله ها تماس پیدا می کند و روی آنها متراکم می شود و گرمای تشکیل بخار را به آب خنک کننده ای که در داخل لوله ها جریان دارد می دهد. میعانات به قسمت پایین کندانسور جریان می یابد و توسط پمپ های میعانات گازی از کلکتور کندانس خارج می شود. هوا و گازهای غیر قابل متراکم شدن از طریق نشتی تاسیسات از کندانسور خارج می شوند. اجکتورها. میعانات بخار برای تغذیه دیگ های بخار استفاده می شود و ارزش زیادی دارد زیرا ... تحت درجه بالایی از تصفیه قرار می گیرد. کندانسور نباید اجازه دهد که میعانات بیش از حد سرد شود و باید حداقل مقاومت را در برابر آب خنک کننده داشته باشد. از نظر تئوری، خلاء احتمالی در کندانسور فقط به دما و مقدار آب خنک کننده موجود بستگی دارد. خلاء عملی در کار به کامل بودن طراحی کندانسور، چگالی خلاء بخشی از واحد توربین تحت خلاء و تمیزی لوله های کندانسور بستگی دارد.




طراحی خازنبرای توربین های با توان های مختلف از 25 تا 1200 مگاوات، با توجه به محل نصب و طراحی فونداسیون تعیین می شود، به عنوان مثال، اگر سطح انتقال حرارت کندانسور به 8800 متر مربع برسد و تا 84000 لوله داشته باشد، آنگاه جرم چنین کندانسوری به 2000 تن می رسد.
همه خازن ها یک ساختار فضایی پیچیده هستند که در زیر یک خلاء عمیق قرار دارند. محفظه های خازن از ورقه فولاد کربنی و دارای پره های داخلی است و همچنین با مهاربندهای طولی و عرضی از فولاد گرد تقویت شده است. لوله های خنک کننده در انتهای خود در صفحات لوله اصلی ثابت می شوند و در پارتیشن های لوله میانی دارای تکیه گاه هستند. قرار دادن پارتیشن ها در محفظه بر اساس ارتعاش انجام می شود تا اشکال خطرناک ارتعاش لوله ها از بین برود. محفظه های آب معمولاً جوشی هستند و دارای روکش های باز برای تعویض لوله هستند. برای دسترسی به داخل اتاقک های آب برای کارهای جزئی، روکش ها دارای دریچه هستند. یک یا دو خازن را می توان در بالا تعبیه کرد بخاری احیا کننده فشار کم . خازن ها معمولا دارند یک سری کاملدستگاه های دریافت بخار و آب از تجهیزات مختلف واحد توربین لازم برای اجرای سیکل.

CJSC "تولید ماشین سازی تجربی" به مشتریان خود نه فقط تولید را ارائه می دهد تجهیزات تکنولوژیکی، نه تنها خدمات پایه تولید خود ما، بلکه چندین سال تجربه، فن آوری های تولید اثبات شده و تمایل پرسنل واجد شرایط برای حل دقیق مشکلات شما.

مبدل های حرارتی پوسته و لوله، مبدل های حرارتی سطحی از نوع بازیابی هستند. توزیع گسترده این دستگاه ها در درجه اول به دلیل قابلیت اطمینان طراحی و طیف وسیعی از گزینه های طراحی برای شرایط مختلف عملیاتی است:

    جریان های تک فاز، جوش و چگالش؛

    اجرای عمودی و افقی؛

    طیف گسترده ای از فشار مایع خنک کننده، از خلاء تا 8.0 مگاپاسکال.

    سطح تبادل حرارت از کوچک (1 متر مربع) تا بسیار بزرگ (1000 متر مربع یا بیشتر) متغیر است.

    امکان استفاده از مواد مختلف مطابق با الزامات هزینه دستگاه، تهاجمی، شرایط دما و فشار خنک کننده.

    استفاده از پروفیل های مختلف سطح تبادل حرارت در داخل و خارج لوله ها و توربولاتورهای مختلف.

    امکان برداشتن باندل لوله جهت نظافت و تعمیر.

انواع زیر از مبدل های حرارتی پوسته و لوله متمایز می شوند:

    مبدل های حرارتی با ورق های لوله ثابت (مبدل های حرارتی لوله صلب)؛

    مبدل های حرارتی با ورق های لوله ثابت و جبران کننده لنز روی بدنه.

    مبدل های حرارتی با سر شناور؛

    مبدل های حرارتی با لوله های U شکل.

مبدل های حرارتی پوسته و لوله با ورق های لوله ثابت با طراحی ساده و در نتیجه هزینه کمتر مشخص می شوند (شکل 1).

برنج. 1. مبدل حرارتی پوسته و لوله با ورق های لوله ثابت:

1 - اتاق توزیع; 2 - پوشش; 3 - لوله تبادل حرارت; 4 - پارتیشن عرضی; 5 - شبکه لوله; 6 - پوشش بدنه عقب; 7 - پشتیبانی 8- لوله از راه دور; 9-اتصالات; 10-پارتیشن در اتاق توزیع; 11 - سپر

مبدل حرارتی پوسته و لوله مجموعه ای از لوله های تبادل حرارتی است که در یک محفظه استوانه ای (محفظه) قرار دارد. یکی از خنک کننده ها در داخل لوله های تبادل حرارت حرکت می کند و دیگری سطح بیرونی لوله ها را شستشو می دهد. انتهای لوله ها با نورد، جوش یا لحیم کاری به ورق های لوله محکم می شود. پارتیشن ها در محفظه مبدل حرارتی با استفاده از لوله های اسپیسر نصب می شوند. پارتیشن ها از افتادگی لوله ها حمایت می کنند و جریان خنک کننده را در فضای بین لوله سازماندهی می کنند و انتقال حرارت را تشدید می کنند. اتصالات به محفظه مبدل حرارتی جوش داده می شود تا به مایع خنک کننده اجازه ورود و خروج از فضای بین لوله را بدهد. در برخی موارد، در ورودی مایع خنک کننده به حلق، ضربه گیرهایی نصب می شود که برای کاهش لرزش دسته لوله، توزیع یکنواخت جریان خنک کننده در حلق و کاهش فرسایش لوله های نزدیک به اتصالات ورودی ضروری است. یک محفظه توزیع و یک پوشش عقب با اتصالات برای ورودی و خروجی محصول از فضای لوله با استفاده از اتصال فلنج به پوشش مبدل حرارتی متصل می شود.

بسته به محل قرارگیری لوله های تبادل حرارتی، مبدل های حرارتی از انواع افقی و عمودی متمایز می شوند.

بسته به تعداد پارتیشن ها در محفظه توزیع و پوشش پشتی، مبدل های حرارتی پوسته و لوله در فضای لوله به دو دسته تک پاس، دو گذر و چند گذر تقسیم می شوند.

بسته به تعداد پارتیشن های طولی نصب شده در حلق، مبدل های حرارتی پوسته و لوله به دو دسته تک گذر و چند گذر در آنولوس تقسیم می شوند.

مبدل های حرارتی با ورق های لوله ثابت در صورتی استفاده می شود که حداکثر اختلاف دمای مایع خنک کننده از 80 درجه سانتیگراد تجاوز نکند و طول دستگاه نسبتاً کوتاه باشد. این محدودیت‌ها با تنش‌های دمایی که در محفظه و لوله‌های تبادل حرارت ایجاد می‌شوند، توضیح داده می‌شوند که می‌تواند سفتی ساختار دستگاه را مختل کند.

برای جبران نسبی تنش های دمایی در محفظه و لوله های تبادل حرارتی، از المان های انعطاف پذیر مخصوص (بسط دهنده، جبران کننده) نصب شده بر روی بدنه دستگاه استفاده می شود. چنین مبدل های حرارتی، مبدل های حرارتی با یک جبران کننده دما روی بدنه نامیده می شوند (شکل 2). .

برنج. 2. مبدل حرارتی عمودی پوسته و لوله با صفحات لوله ثابت و یک جبران کننده دما روی بدنه:

1- اتاق توزیع; 2 - ورق لوله; 3 - جبران کننده; 4 - پوشش; 5 - پشتیبانی؛ 6 - لوله تبادل حرارت; 7 - پارتیشن عرضی; 8 - پوشش بدنه عقب; 9 - لوله از راه دور; 10 - اتصالات

در این نوع دستگاه ها از جبران کننده های عدسی تک عنصری و چند عنصری استفاده می شود.

مبدل های حرارتی پوسته و لوله با سر شناور (با ورق لوله متحرک) رایج ترین نوع مبدل های حرارتی پوسته و لوله هستند (شکل 3). ورق لوله متحرک به بسته نرم افزاری لوله اجازه می دهد تا آزادانه مستقل از محفظه حرکت کند، که به طور قابل توجهی تنش حرارتی را در محفظه و لوله های تبادل حرارت کاهش می دهد.

برنج. 3. مبدل حرارتی پوسته و لوله با سر شناور:

1 - پوشش اتاق توزیع; 2 - اتاق توزیع; 3 - ورق لوله ثابت; 4 - پوشش; 5 - لوله تبادل حرارت; 6 - پارتیشن عرضی; 7 - ورق لوله متحرک; 8 - پوشش بدنه عقب; 9 - سرپوش شناور; 10 - پشتیبانی؛ پشتیبانی از بسته نرم افزاری لوله 11 غلتکی

مبدل های حرارتی از این نوع با دو یا چهار ضربه در فضای لوله ساخته می شوند.

دستگاه های دارای سر شناور اغلب با یک پاس در فضای حلقوی ساخته می شوند. در دستگاه های دارای دو پاساژ، یک پارتیشن طولی در فضای بین لوله نصب می شود.

مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله با لوله‌های U شکل (شکل 4) دارای یک صفحه لوله هستند که هر دو انتهای لوله‌های تبادل حرارتی U شکل در آن غلت می‌شوند. عدم وجود سایر اتصالات سفت و سخت بین لوله‌های U شکل تبادل حرارت و پوشش باعث افزایش طول آزاد لوله‌ها در هنگام تغییر دمای آنها می‌شود. علاوه بر این، مزیت مبدل های حرارتی با لوله های U شکل، عدم وجود اتصال قابل جدا شدن در داخل بدنه است (بر خلاف مبدل های حرارتی با سر شناور)، که به آنها اجازه می دهد با موفقیت در فشار خون بالامایع خنک کننده در حال حرکت در فضای لوله عیب چنین دستگاه هایی دشواری تمیز کردن سطوح داخلی و خارجی لوله ها است که در نتیجه آنها عمدتاً برای محصولات تمیز استفاده می شوند.

برنج. 4. مبدل حرارتی پوسته و لوله با لوله های تبادل حرارتی U شکل:

1 - اتاق توزیع; شبکه 2 لوله؛ 3 - پوشش; 4 - لوله تبادل حرارت; 5 - پارتیشن عرضی; 6 - پوشش پوشش; 7 - پشتیبانی پشتیبانی از بسته نرم افزاری لوله 8 غلتکی

راندمان مبدل های حرارتی پوسته و لوله با افزایش سرعت جریان مایع خنک کننده و درجه آشفتگی آنها افزایش می یابد. برای افزایش سرعت جریان در فضای بین لوله ای و توربولیزاسیون آنها، بهبود کیفیت شستشوی سطح تبادل حرارتی، پارتیشن های عرضی ویژه ای در فضای بین لوله مبدل های حرارتی پوسته و لوله تعبیه شده است. آنها همچنین به عنوان تکیه گاه برای بسته لوله ای عمل می کنند، لوله ها را در یک موقعیت مشخص ثابت می کنند و لرزش لوله ها را کاهش می دهند.

در شکل شکل 5 پارتیشن های عرضی از انواع مختلف را نشان می دهد. پارتیشن های سگمنتال گسترده ترین هستند (شکل 5a).

برنج. 5. پارتیشن های عرضی دستگاه های پوسته و لوله:

الف - با یک برش تقسیم شده؛ ب - با یک برش بخش؛ ج - پارتیشن های "حلقه دیسک"؛ g - با یک برش شکاف؛ د - "جامد"

پارتیشن های عرضی با یک برش بخش (شکل 5b) مجهز به یک پارتیشن طولی اضافی برابر با ارتفاع نصف قطر داخلی بدنه دستگاه هستند. یک برش بخش، با مساحتی برابر با یک چهارم بخش دستگاه، در پارتیشن های مجاور به شکل شطرنجی قرار می گیرد. در این حالت، مایع خنک کننده در فضای بین لوله در جهت عقربه های ساعت یا خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد.

دستگاه‌هایی با پارتیشن‌های جامد (شکل 5d ) معمولا برای مایعات خالص استفاده می شود. در این حالت، مایع از طریق شکاف حلقوی بین لوله های تبادل حرارت و سوراخ های پارتیشن جریان می یابد.

برای افزایش توان حرارتی مبدل های حرارتی با طول لوله ثابت و ابعاد مبدل حرارتی، از پره هایی در سطح خارجی لوله های مبدل حرارتی استفاده می شود. لوله‌های تبادل حرارتی پره‌دار در مواردی استفاده می‌شوند که اطمینان از ضریب انتقال حرارت بالا از یکی از خنک‌کننده‌ها (خنک کننده گازی، مایع چسبناک، جریان آرام و غیره) دشوار است. در شکل 6 گزینه هایی را برای باله های خارجی لوله های تبادل حرارت نشان می دهد.

برنج. 6. لوله های پره دار:

الف - با دنده های جوش داده شده "به شکل"؛ ب- با دنده های نورد شده; ج - با دنده های پیچ خورده؛ آقای با دنده های فشرده د - با دنده های زیرین جوش داده شده

برای تشدید انتقال حرارت در فضای لوله، از روش‌هایی برای تأثیرگذاری بر جریان با دستگاه‌هایی استفاده می‌شود که مایع خنک‌کننده را در لوله‌های مبادله حرارتی آشفته می‌کنند. برای این منظور از آنها استفاده می شود انواع مختلفدرج های آشفته، که گزینه های طراحی آنها در شکل نشان داده شده است. 7.

برنج. 7. لوله های تبادل حرارتی با توربولاتور:

الف - چرخاننده پیچ؛ ب - نوار چرخان؛ ج - لوله های دیافراگمی با شیارهای عمودی. g - لوله های دیافراگمی با شیارهای شیبدار. د - توربولاتورهای سیمی؛ درج های e-turbulizing

در مبدل های حرارتی پوسته و لوله، خنک کننده ورودی به فضای بین لوله به دلیل ویژگی های طراحی به چند جریان تقسیم می شود (شکل 8):

    الف – جریان عرضی اصلی؛

    ب - در شکاف های بین سوراخ های پارتیشن های عرضی و لوله های تبادل حرارت جریان دارد.

    ج - بین لبه های پارتیشن و پوشش جریان دارد.

    د - عبور جریان از طریق شکاف بین بسته لوله و پوشش.

تقسیم جریان خنک کننده وارد شده به حلق به چند جریان، تصویر هیدرودینامیکی حرکت مایع خنک کننده را در مقایسه با جریان عرضی بسته های لوله پیچیده می کند و تأثیر قابل توجهی بر انتقال حرارت همرفتی و افت فشار خنک کننده دارد. توزیع جریان ها در حلقوی به ویژگی های طراحی مبدل حرارتی بستگی دارد که بهینه سازی آن وظیفه اصلی هنگام ایجاد مبدل های حرارتی جدید است.


برنج. 8. نمودار جریان مایع خنک کننده در فضای بین لوله ای یک مبدل حرارتی پوسته و لوله:

الف - جریان متقاطع اصلی؛ B - جریان در شکاف بین سوراخ های پارتیشن و لوله ها C - جریان بین لبه پارتیشن و پوشش D - جریان بای پس از شکاف بین بسته نرم افزاری و پوشش

در نظر گرفتن توزیع جریان خنک کننده در حلق ضروری است، زیرا در غیر این صورت خطاهای قابل توجهی هنگام تعیین میانگین ضریب انتقال حرارت ممکن است. و افت فشار مایع خنک کننده ص، که می تواند بین 50 تا 150 درصد باشد.

بسته به کمال طراحی مبدل حرارتی، توزیع جریان ها در فضای بین لوله نیز تغییر می کند. در یک رژیم جریان آشفته، جریان اصلی (A) از 40٪ از کل جریان خنک کننده تجاوز نمی کند و در یک جریان آرام - 25٪.

مبدل های حرارتی پوسته و لوله یک وسیله تبادل حرارتی بین دو جریان با گرمایش یک محیط (مایع، گاز) به دلیل خنک کننده است. در طول فرآیند حرارتی، این دو رسانه با هم مخلوط نمی شوند، آنها می توانند حالت تجمع خود را تغییر دهند. داغ و خنک کننده های سرددر کانال های مختلف حرکت می کند و تبادل حرارت از طریق دیواره های بسته های لوله انجام می شود. برای افزایش سطح انتقال حرارت از پره های لوله استفاده می شود که با سیم پیچی نوار فولادی انجام می شود.

این دستگاه نام خود را از محفظه ای با لوله های واقع در داخل گرفته است که از طریق آن بازیابی انجام می شود. محدوده دمای کارکرد دستگاه از 60- تا 600+ درجه سانتی گراد می باشد. بسته به هدف آن، می تواند به عنوان مبدل حرارتی، یخچال، کندانسور یا اواپراتور عمل کند.

این محصول در مهندسی گرمایش تجهیزات استفاده می شود سیستم های DHW. راندمان بالای مبدل های حرارتی باعث کاهش مصرف سوختی می شود که برای فرآیند تکنولوژیکی یا تامین گرما صرف می شود. مبدل های حرارتی پوسته و لوله همیشه جایگاه پیشرو در تقاضا در بازار را به خود اختصاص داده اند تجهیزات گرمایشی. در طی 15-20 سال گذشته، بسیاری از آنالوگ های جدید با ویژگی های عالی ظاهر شده اند. با این حال، مهندسان گرمایش ترجیح می دهند از این واحدهای گرمایشی که با زمان آزمایش شده و قابل اعتماد هستند استفاده کنند.

چه نوع مبدل های حرارتی وجود دارد؟

طبق GOST 9929-82، محصولات تبادل حرارتی پوسته و لوله با قطر 15.9 سانتی متر تا 300 سانتی متر تولید می شوند و می توانند فشار را در محدوده خلاء تا 160 کیلوگرم بر سانتی متر مربع تحمل کنند. طول دستگاه می تواند از چند سانتی متر تا 8-9 متر باشد.

سطح تبادل حرارت می تواند به چندین هزار متر مربع برسد.

محصولات در انواع زیر موجود است:

N - با توری های لوله ای ثابت.

K - با جبران کننده دما؛

P - با سر شناور؛

یو - اس U شکلعناصر لوله ای؛

PC - ترکیبی، مجهز به یک سر شناور با یک جبران کننده داخلی.

مبدل های حرارتی پوسته و لوله با ورق های لوله ثابتطراحی جزء سفت و سخت دارند. آنها بیشتر در صنایع نفت و گاز و صنایع شیمیایی رایج هستند. این نوع 75 درصد از کل بازار مبدل های حرارتی پوسته و لوله را اشغال می کند. ویژگی متمایزاین نوع به این صورت است که لوله های مبادله حرارتی به طور سفت و سخت به ورق های لوله بسته می شوند (بالار) که به نوبه خود به دیواره داخلی محفظه جوش داده می شوند. در این راستا امکان حرکت متقابل عناصر در اتاق توزیع منتفی است.

برای تامین و حذف مایع خنک کننده از لوله ها و فضای بین لوله ها و همچنین برای حذف میعانات گازی، محصولات مجهز به اتصالات یا سایر اتصالات هستند. اتصالات خط لوله، خروج از مبدل حرارتی. شدت انتقال حرارت در حین حرکت عرضی جریان بیشتر است، بنابراین در امتداد یک مسیر زیگزاگی هدایت می شود. برای انجام این کار، پارتیشن های عرضی نصب می شوند که در مجاورت سطح داخلی بدنه قرار ندارند و یک شکاف برای حرکت جریان ایجاد می کنند. برای متمرکز کردن جریان نزدیکتر به دسته لوله، فضای کاری محفظه با صفحات مخصوص باریک می شود.

در یک مبدل حرارتی پوسته و لوله با یک جبران کننده روی محفظهازدیاد طول حرارتی با فشردگی طولی یا ازدیاد طولی درج ها و منبسط کننده های انعطاف پذیر جبران می شود. چنین دستگاه هایی زمانی استفاده می شوند که تغییر شکل بیش از حد جبران کننده بین 10-15 میلی متر باشد. در چنین ساختار نیمه سفت و سختی می توان از اتصالات انبساط لنز، غده یا دم برای جبران استفاده کرد. پسوند دماو اعوجاج لوله ها

طراحی دستگاه پیشرفته تر در نظر گرفته می شود سر شناور. یکی از صفحات لوله به طور صلب ثابت شده است، شبکه دیگر آزادانه همراه با سیستم لوله حرکت می کند. آشپزی شناور یک رنده متحرک با درب است که به آن مجهز است. مقداری افزایش در هزینه دستگاه به دلیل افزایش قطر بدنه و کف اضافی با قابلیت اطمینان بیشتر در کار توجیه می شود.

در محصول با لوله های U شکلهر دو انتهای دسته لوله به یک صفحه لوله ثابت می شود، لوله در یک حلقه 180 درجه با شعاع 4 بعدی یا بیشتر خم می شود. این اجازه می دهد تا لوله ها آزادانه به سمت خم بسته نرم افزاری لوله گسترش یابند.

بر اساس جهت حرکت محیط در دستگاه، وجود دارد مبدل های حرارتی تک/چند پاس. در یک فرآیند یک گذر، ماده یک بار در کوتاه ترین مسیر از ورودی به خروجی حرکت می کند. برجسته ترین نماینده این گونه آب-آب است بخاری تولید ناخالص داخلی، استفاده شده در سیستم های گرمایشیاوه چه زمانی استفاده از چنین دستگاهی بهتر است؟ بهتر است در جاهایی که به شدت زیاد فرآیند تبادل حرارتی نیاز نیست و تفاوت کمی بین دمای مایع خنک کننده و محیط وجود دارد.

در سیستم های چند گذری، جریان با استفاده از سیستمی از پارتیشن های طولی و عرضی در حجم هدایت می شود. استفاده از مبدل حرارتی در سیستم های حرارتی با سرعت حرکت بالا یا انتقال حرارت کم عامل بهینه در نظر گرفته می شود. با توجه به روش حرکت عامل، آنها متمایز می شوند جریان مستقیم، جریان مخالف و جریان متقاطعمحصولات

برای کارکردن مبدل حرارتی در محیط‌های تهاجمی، به جای بسته‌بندی لوله فولادی، از لوله‌های گرافیتی یا شیشه‌ای استفاده می‌شود و بدنه با درزگیرهایی از مواد مخصوص آب‌بندی می‌شود.

واحدها بر چه اساسی کار می کنند؟

اصل بازیابی مورد استفاده در عملکرد مبتنی بر تبادل حرارت جداگانه بدون مخلوط کردن محصولات است. انتقال حرارت از یک محیط گرم‌تر به محیطی که حرارت کمتری دارد، از طریق دیواره‌های لوله‌های جداکننده دو عامل انجام می‌شود. در این مورد، اصل جریان مخالف رعایت می شود، زیرا انتقال حرارت بهینه را تضمین می کند. یک خنک کننده (مایع، گاز، بخار) تحت فشار به فضای بین لوله ها وارد می شود، دومی از طریق لوله ها به گردش در می آید و ممکن است در حالت تجمع آن با حالت اول متفاوت باشد.

در مرحله بعد، فرآیندهای تبادل حرارت بین مواد مایع و گاز در حالت عادی رخ می دهد. برای افزایش ضرایب انتقال حرارت، کافی است سرعت های بالامحصولات برای بخار و گاز باید 8-25 متر بر ثانیه، برای عوامل مایع از 1.5 متر بر ثانیه باشد. برای افزایش انتقال حرارت، لوله ها مجهز به پره های مخصوص هستند.

دستگاه پوسته و لوله از چه چیزی تشکیل شده است؟

مزیت اصلی مبدل حرارتی پوسته و لولهو دلیل محبوبیت آن ساده است، اما بسیار طراحی قابل اعتماد. این شامل یک محفظه توزیع مجهز به نازل، یک پوشش استوانه ای، ورق های لوله و یک بسته لوله است. این طرح با کلاهک‌های انتهایی و تکیه‌گاه‌هایی برای قرار دادن روی پایه افقی یا بست‌هایی برای جهت‌گیری متفاوت در فضا تکمیل می‌شود.

برای تشدید انتقال حرارت از لوله هایی با دنده های خارجی استفاده می شود که باعث افزایش انتقال حرارت می شود. اگر نیاز به کاهش انتقال حرارت در محیط زیستو افزایش خواص انباشته شدن حرارت، پوشش با یک لایه عایق حرارت پوشانده شده است. همچنین طرح های "لوله در لوله" وجود دارد. پوشش اغلب از ورق فولادی با ضخامت حداقل 4 میلی متر ساخته می شود. توری ها اغلب از همان مواد ساخته می شوند و ضخامت آنها حداقل 20 میلی متر است. عنصر اصلی سازه تیر است لوله های فلزی، در یک یا هر دو طرف به صفحات لوله متصل می شود.

علامت گذاری محصول

علامت گذاری مبدل های حرارتی متشکل از دنباله ای از کاراکترهای کد الفبایی است. به عنوان مثال، مخفف 1400 TKG-1.5-0.5 - M1/40D-6-1-U-I مخفف:

قطر 1400 میلی متر;

فشار داخل لوله ها 1.5 مگاپاسکال؛

همان، فقط در فضای بین لوله ها 0.5 مگاپاسکال؛

نوع مواد M1؛

لوله های پره دار با قطر 40 میلی متر؛

طول محصول 6 متر;

طراحی یک طرفه؛

استفاده شده در آب و هوای معتدل;

دستگاه هایی برای اتصال عایق حرارتی خارجی وجود دارد.

مزایا و معایب محصولات

مبدل های حرارتی پوسته و لوله دارای تعدادی مزیت هستند که مزیت های رقابتی در بخش مبدل های حرارتی آنها در بازار تجهیزات حرارتی ایجاد می کند:

1. در برابر چکش آبی بسیار مقاوم هستند در حالی که سایر آنالوگ ها این قابلیت را ندارند.

2. برخلاف سایر مبدل های حرارتی می توانند با محصولات آلوده یا در محیط های تهاجمی کار کنند. به عنوان مثال، آنالوگ های صفحه منحصراً روی یک عامل خالص کار می کنند.

3. سادگی نگهداری (نظافت مکانیکی آسان)، تعمیر و نگهداری فنی و قابلیت نگهداری بالا.

معایب محصولات این نوع عبارتند از:

1. راندمان کمتر در مقایسه با محصولات صفحه، سطح انتقال حرارت کوچکتر.

2. ابعاد بزرگ که منجر به افزایش مصرف مواد و هزینه دستگاه می شود.

3. وابستگی قابل توجه انتقال حرارت به سرعت عامل متحرک.

حوزه کاربرد دستگاه ها

دستگاه های پوسته و لوله به عنوان تجهیزات اساسی برای نقاط گرمایش و شبکه های آب و برقمسکن و خدمات عمومی. فردی نقاط گرمایشی(ITP) مزایای قابل توجهی نسبت به تامین حرارت و آب متمرکز دارند. آنها با کارایی بیشتری انرژی را به تأسیسات تأمین می کنند و تأمین می کنند رژیم حرارتیساختمان ها نسبت به نیروگاه های گرمایشی

تجهیزات تبادل حرارتی از این نوع در مواردی که لازم است از جدا شدن فشار و دمای مایع خنک کننده در مدار DHW ثانویه از منبع تغذیه اطمینان حاصل شود ضروری است. آب شبکه. این امر به ویژه در صورتی صادق است که سیستم گرمایش از طریق به شبکه تامین حرارت متصل باشد طرح مستقلالحاق. این اتفاق می افتد زمانی که فشار استاتیکبه عنوان مثال، سیستم های گرمایش ساختمان های متصل به دلیل زمین ناهموار بالاتر از خط شبکه. یا برعکس، زمانی که فشار در شبکه "بازگشت" بیشتر از سیستم گرمایش سرویس است.

مبدل های حرارتی از این نوع در صنایع نفت، گاز و شیمیایی استفاده می شود. آنها را می توان در نیروگاه های حرارتی بزرگ یافت، جایی که از خنک کننده هایی با پارامترهای بالا استفاده می شود. دامنه متنوع کاربردها به این صنایع محدود نمی شود. آنها به عنوان اواپراتور در بویلرها، کندانسورهای هوا خنک، ستون های تقطیر. آنها همچنین می توانند برای خنک کردن مواد خام، اجزاء یا محصولات نهایی استفاده شوند. آنها به طور گسترده ای در فرآیندهای تکنولوژیکی لبنیات، آبجو و سایر صنایع غذایی استفاده می شوند.

واحد مبدل حرارتی صفحه ای نصب شده و آماده بهره برداری از ابعاد کوچک و سطح بالابهره وری بله مشخصه سطح کارچنین دستگاهی می تواند به 1500 متر مربع بر متر مربع برسد. طراحی چنین دستگاه هایی شامل مجموعه ای از صفحات راه راه است که توسط واشر از یکدیگر جدا می شوند. واشرها کانال های مهر و موم شده را تشکیل می دهند. محیطی که گرما می دهد در فضای بین حفره ها جریان دارد و در داخل حفره ها محیطی وجود دارد که گرما را جذب می کند یا برعکس. صفحات روی یک قاب میله ای نصب می شوند و به طور محکم نسبت به یکدیگر قرار دارند.

هر صفحه مجهز به مجموعه ای از فاصله دهنده های زیر است:

  • یک واشر محیطی که کانال خنک کننده و دو دهانه ورودی و خروجی آن را محدود می کند.
  • دو واشر کوچک که دو سوراخ گوشه دیگر را برای عبور مایع خنک کننده دوم جدا می کند.

بنابراین، طراحی دارای چهار کانال مجزا برای ورود و خروج دو رسانه درگیر در فرآیندهای تبادل حرارت است. این نوع دستگاه قادر است جریان ها را در تمام کانال ها به صورت موازی یا متوالی توزیع کند. بنابراین، در صورت لزوم، هر جریان می تواند از تمام کانال ها یا گروه های خاص عبور کند.

از مزایای این نوع دستگاه می توان به شدت فرآیند تبادل حرارتی، فشردگی و امکان جداسازی کامل دستگاه برای نظافت اشاره کرد. معایب شامل نیاز به مونتاژ دقیق برای حفظ سفتی (در نتیجه تعداد زیادی کانال) است. علاوه بر این، از معایب این طرح می توان به خوردگی موادی که واشرها از آن ساخته شده اند و مقاومت حرارتی محدود اشاره کرد.

در مواردی که آلودگی سطح گرمایش توسط یکی از خنک‌کننده‌ها امکان‌پذیر باشد، از واحدهایی استفاده می‌شود که طراحی آن‌ها شامل صفحاتی است که به صورت جفت جوش داده شده‌اند. اگر آلودگی سطح گرم شده از هر دو خنک کننده حذف شود، جوش داده شده غیر قابل جابجایی است مبدل های حرارتی(مثلاً دستگاهی با کانال های موج دار و حرکت متقاطع مایع خنک کننده).

اصل عملکرد مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی صفحه ایبرای سوخت دیزل

نام طرف داغ سمت سرد
میزان مصرف (کیلوگرم در ساعت) 37350,00 20000,00
دمای ورودی (درجه سانتیگراد) 45,00 24,00
دمای خروجی (درجه سانتیگراد) 25,00 42,69
کاهش فشار (بار) 0,50 0,10
انتقال حرارت (کیلووات) 434
خواص ترمودینامیکی: سوخت دیزل آب
وزن مخصوص (kg/m³) 826,00 994,24
2,09 4,18
هدایت حرارتی (W/m*K) 0,14 0,62
ویسکوزیته متوسط ​​(mPa*s) 2,90 0,75
ویسکوزیته در دیوار (mPa*s) 3,70 0,72
لوله ورودی B4 F3
لوله خروجی F4 B3
طراحی قاب / صفحه:
2 x 68 + 0 x 0
چیدمان بشقاب ها (پاساژ*کانال) 1 x 67 + 1 x 68
تعداد بشقاب 272
324,00
مواد بشقاب 0.5 میلی متر AL-6XN
NITRIL / 140
150,00
16.00 / 22.88 PED 97/23/EC، Kat II، Modul Al
16,00
نوع قاب / پایان IS شماره 5 / رده C2 RAL5010
DN 150 Flange St.37PN16
DN 150 Flange St.37PN16
حجم مایع (l) 867
طول قاب (میلی متر) 2110
حداکثر تعداد بشقاب 293

مبدل حرارتی صفحه ای برای نفت خام

نام طرف داغ سمت سرد
میزان مصرف (کیلوگرم در ساعت) 8120,69 420000,00
دمای ورودی (درجه سانتیگراد) 125,00 55,00
دمای خروجی (درجه سانتیگراد) 69,80 75,00
کاهش فشار (بار) 53,18 1,13
انتقال حرارت (کیلووات) 4930
خواص ترمودینامیکی: بخار نفت خام
وزن مخصوص (kg/m³) 825,00
ظرفیت گرمایی ویژه (kJ/kg*K) 2,11
هدایت حرارتی (W/m*K) 0,13
ویسکوزیته متوسط ​​(mPa*s) 20,94
ویسکوزیته در دیوار (mPa*s) 4,57
درجه آلودگی (m²*K/kW) 0,1743
لوله ورودی F1 F3
لوله خروجی F4 F2
طراحی قاب / صفحه:
چیدمان بشقاب ها (پاساژ*کانال) 1 x 67 + 0 x 0
چیدمان بشقاب ها (پاساژ*کانال) 2 x 68 + 0 x 0
تعداد بشقاب 136
سطح گرمایش واقعی (m²) 91.12
مواد بشقاب 0.6 میلی متر AL-6XN
مواد واشر / حداکثر. سرعت (درجه سانتیگراد) VITON / 160
حداکثر دمای طراحی(ج) 150,00
حداکثر فشار کاری / تست (نوار) 16.00 / 22.88 PED 97/23/EC، Kat III، Modul B+C
حداکثر فشار دیفرانسیل (بار) 16,00
نوع قاب / پایان IS شماره 5 / رده C2 RAL5010
اتصالات جانبی داغ DN 200 Flange St.37PN16
اتصالات جانبی سرد DN 200 Flange St.37PN16
حجم مایع (l) 229
طول قاب (میلی متر) 1077
حداکثر تعداد بشقاب 136

مبدل حرارتی صفحه ای

نام طرف داغ سمت سرد میزان مصرف (کیلوگرم در ساعت) 16000,00 21445,63 دمای ورودی (درجه سانتیگراد) 95,00 25,00 دمای خروجی (درجه سانتیگراد) 40,00 45,00 کاهش فشار (بار) 0,05 0,08 انتقال حرارت (کیلووات) 498 خواص ترمودینامیکی: مخلوط آزئوتروپیک آب وزن مخصوص (kg/m³) 961,89 993,72 ظرفیت گرمایی ویژه (kJ/kg*K) 2,04 4,18 هدایت حرارتی (W/m*K) 0,66 0,62 ویسکوزیته متوسط ​​(mPa*s) 0,30 0,72 ویسکوزیته در دیوار (mPa*s) 0,76 0,44 درجه آلودگی (m²*K/kW) لوله ورودی F1 F3 لوله خروجی F4 F2 طراحی قاب / صفحه: چیدمان بشقاب ها (پاساژ*کانال) 1 x 29 + 0 x 0 چیدمان بشقاب ها (پاساژ*کانال) 1 x 29 + 0 x 0 تعداد بشقاب 59 سطح گرمایش واقعی (m²) 5,86 مواد بشقاب 0.5 میلی متر AL-6XN مواد واشر / حداکثر. سرعت (درجه سانتیگراد) VITON / 140 حداکثر دمای طراحی (C) 150,00 حداکثر فشار کاری / تست (نوار) 10.00 / 14.30 PED 97/23/EC، Kat II، Modul Al حداکثر فشار دیفرانسیل (بار) 10,00 نوع قاب / پایان IG No 1 / رده C2 RAL5010 اتصالات جانبی داغ DN 65 Flange St.37PN16 اتصالات جانبی سرد DN 65 Flange St.37PN16 حجم مایع (l) 17 طول قاب (میلی متر) 438 حداکثر تعداد بشقاب 58

مبدل حرارتی صفحه ای برای پروپان

نام طرف داغ سمت سرد
میزان مصرف (کیلوگرم در ساعت) 30000,00 139200,00
دمای ورودی (درجه سانتیگراد) 85,00 25,00
دمای خروجی (درجه سانتیگراد) 30,00 45,00
کاهش فشار (بار) 0,10 0,07
انتقال حرارت (کیلووات) 3211
خواص ترمودینامیکی: پروپان آب
وزن مخصوص (kg/m³) 350,70 993,72
ظرفیت گرمایی ویژه (kJ/kg*K) 3,45 4,18
هدایت حرارتی (W/m*K) 0,07 0,62
ویسکوزیته متوسط ​​(mPa*s) 0,05 0,72
ویسکوزیته در دیوار (mPa*s) 0,07 0,51
درجه آلودگی (m²*K/kW)
لوله ورودی F1 F3
لوله خروجی F4 F2
طراحی قاب / صفحه:
چیدمان بشقاب ها (پاساژ*کانال) 1 x 101 + 0 x 0
چیدمان بشقاب ها (پاساژ*کانال) 1 x 102 + 0 x 0
تعداد بشقاب 210
سطح گرمایش واقعی (m²) 131,10
مواد بشقاب 0.6 میلی متر AL-6XN
مواد واشر / حداکثر. سرعت (درجه سانتیگراد) NITRIL / 140
حداکثر دمای طراحی (C) 150,00
حداکثر فشار کاری / تست (نوار) 20.00 / 28.60 PED 97/23/EC، Kat IV، Modul G
حداکثر فشار دیفرانسیل (بار) 20,00
نوع قاب / پایان IS شماره 5 / رده C2 RAL5010
اتصالات جانبی داغ فلنج DN 200 AISI 316 PN25 DIN2512
اتصالات جانبی سرد فلنج DN 200 AISI 316 PN16
حجم مایع (l) 280
طول قاب (میلی متر) 2107
حداکثر تعداد بشقاب 245

شرح مبدل های حرارتی پره صفحه ای

سطح کاری خاص این دستگاه می تواند به 2000 مترمربع بر متر مکعب برسد از مزایای این گونه طرح ها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

  • امکان تبادل حرارت بین سه یا چند خنک کننده؛
  • وزن و حجم کم

از نظر ساختاری، مبدل های حرارتی پره صفحه ای از صفحات نازک با ورق های موجدار بین آنها تشکیل شده است. این ورق ها به هر صفحه لحیم می شوند. بنابراین، مایع خنک کننده به جریان های کوچک تقسیم می شود. این دستگاه می تواند از هر تعداد صفحه تشکیل شده باشد. خنک کننده ها می توانند حرکت کنند:

  • جریان مستقیم؛
  • جریان متقاطع

انواع زیر دنده وجود دارد:

  • راه راه (راه راه)، تشکیل یک خط موج دار در امتداد جریان؛
  • دنده های ناپیوسته، یعنی. افست نسبت به یکدیگر؛
  • دنده های فلس دار، یعنی. داشتن شکاف هایی که در یک یا جهت های مختلف خم شده اند.
  • خاردار، یعنی ساخته شده از سیم، که می تواند در یک الگوی شطرنجی یا راهرو مرتب شود.

لایه ای آجدار مبدل های حرارتیبه عنوان مبدل حرارتی احیا کننده استفاده می شود.

مبدل های حرارتی بلوک گرافیت: توضیحات و کاربرد

مبدل های حرارتی، ساخته شده از گرافیت، با ویژگی های زیر مشخص می شود:

  • مقاومت بالا در برابر خوردگی؛
  • رسانایی حرارت بالا (می تواند تا 100 W/(m K) برسد

با توجه به این ویژگی ها، مبدل های حرارتی از این نوع به طور گسترده در صنایع شیمیایی استفاده می شود. پرکاربردترین دستگاه های گرافیتی بلوکی است که عنصر اصلی آن بلوک گرافیتی به شکل موازی است. بلوک دارای سوراخ های غیر متقاطع (عمودی و افقی) است که برای حرکت مایع خنک کننده در نظر گرفته شده است. طراحی مبدل حرارتی گرافیت بلوکی ممکن است شامل یک یا چند بلوک باشد. از طریق سوراخ های افقی بلوک یک حرکت دو طرفه مایع خنک کننده وجود دارد که به لطف جانبی امکان پذیر است. صفحات فلزی. مایع خنک کننده که از طریق سوراخ های عمودی حرکت می کند، یک یا دو حرکت انجام می دهد که با طراحی پوشش ها (بالا و پایین) مشخص می شود. در مبدل های حرارتی با وجه های جانبی بزرگ شده، مایع خنک کننده که به صورت عمودی حرکت می کند می تواند دو یا چهار پاس ایجاد کند.

مبدل حرارتی گرافیت آغشته به پلیمر فنلی نوع بلوک حلقوی با سطح تبادل حرارتی 320 متر مربع

مبدل حرارتی گرافیتی نوع بلوک حلقه برای H2SO4

مشخصات:

کولر
نام بعد طرف داغ سمت سرد
ورودی خارج شوید ورودی خارج شوید
چهارشنبه H2SO4 (94%) آب
مصرف m³/h 500 552,3
دمای عملیاتی درجه سانتی گراد 70 50 28 40
فیزیک خواص
تراکم g/cm³ 1,7817 1,8011 1
گرمای خاص kcal/kg °C 0,376 0,367 1
ویسکوزیته cP 5 11,3 0,73
هدایت حرارتی kcal/hm°C 0,3014 0,295 0,53
گرمای جذب شده کیلو کالری در ساعت 6628180
اختلاف دمای متوسط ​​تصحیح شد درجه سانتی گراد 25,8
افت فشار (مجاز/محاسبه شده) کیلو پاسکال 100/65 100/45
ضریب انتقال حرارت kcal/hm²°C 802,8
عامل آلودگی kcal/hm²°C 5000 2500
شرایط طراحی
فشار طراحی نوار 5 5
دمای محاسبه شده درجه سانتی گراد 100 50
مشخصات/مواد
مساحت سطح انتقال حرارت مورد نیاز متر مربع 320
واشر، مواد تفلون (فلوروپلاستیک)
بلوک، مواد گرافیت، آغشته به پلیمر فنولیک آلدهید
ابعاد (قطر×طول) میلی متر 1400*5590
قطر داخلی کانال، محوری / شعاعی 20 میلی متر / 14 میلی متر
تعداد پاس ها 1 1
تعداد بلوک ها 14

مبدل حرارتی گرافیت برای سوسپانسیون دی اکسید تیتانیوم هیدرات و محلول اسید سولفوریک

مشخصات:

نام بعد طرف داغ سمت سرد
ورودی خارج شوید ورودی خارج شوید
چهارشنبه سوسپانسیون هیدرات دی اکسید تیتانیوم و 20% H2SO4 آب
مصرف m³/h 40 95
دمای عملیاتی درجه سانتی گراد 90 70 27 37
فشار کاری نوار 3 3
سطح انتقال حرارت متر مربع 56,9
خواص فیزیکی
تراکم کیلوگرم بر متر مکعب 1400 996
گرمای خاص kJ/kg∙°C 3,55 4,18
هدایت حرارتی W/m∙K 0,38 0,682
ویسکوزیته دینامیکی سرمایه گذاری مشترک 2 0,28
مقاومت حرارتی در برابر آلودگی W/m²∙K 5000 5000
افت فشار (محاسبه شده) نوار 0,3 0,35
تبادل حرارت کیلووات 1100
میانگین اختلاف دما سیستم عامل 47,8
ضریب انتقال حرارت W/m²∙K 490
شرایط طراحی
فشار طراحی نوار 5 5
دمای محاسبه شده درجه سانتی گراد 150 150
مواد
واشر PTFE
پوشش فولاد کربن
بلوک ها گرافیت آغشته به رزین فنولیک

لوله های حرارتی برای صنایع شیمیایی

لوله حرارتی وسیله ای امیدوارکننده است که در صنایع شیمیایی برای تشدید فرآیندهای انتقال حرارت استفاده می شود. لوله حرارتی یک لوله کاملا آب بندی شده با هر سطح مقطعی است که از فلز ساخته شده است. بدنه لوله با مواد مویین متخلخل (فتیله)، فایبرگلاس، پلیمرها، فلزات متخلخل و غیره پوشیده شده است. مقدار مایع خنک کننده عرضه شده باید برای اشباع فیتیله کافی باشد. حداکثر دمای عملیاتی از هر کم تا 2000 درجه سانتیگراد متغیر است. موارد زیر به عنوان خنک کننده استفاده می شود:

  • فلزات؛
  • مایعات آلی با جوش بالا؛
  • نمک های مذاب؛
  • آب؛
  • آمونیاک و غیره

یک قسمت لوله در ناحیه حذف حرارت و بقیه در ناحیه تراکم بخار قرار دارد. در منطقه اول، بخارات خنک کننده تشکیل می شود، در منطقه دوم متراکم می شوند. میعانات در اثر اعمال نیروهای مویرگی فیتیله به ناحیه اول باز می گردد. تعداد زیادی از مراکز تبخیر منجر به افت سوپرگرم مایع در هنگام جوشیدن آن می شود. در عین حال، ضریب انتقال حرارت در طول تبخیر به طور قابل توجهی افزایش می یابد (از 5 تا 10 برابر). نشانگر قدرت لوله حرارتی با فشار مویرگی تعیین می شود.

احیا کننده ها

احیا کننده دارای بدنه ای گرد یا مستطیل شکل در مقطع است. این مسکن از ورق فلزییا آجر، مطابق با دمای حفظ شده در طول عملیات. یک پرکننده سنگین در داخل واحد قرار می گیرد:

  • آجر؛
  • خاک نسوز;
  • فلز راه راه و غیره

احیاگرها، به عنوان یک قاعده، دستگاه های جفت هستند، بنابراین گاز سرد و گرم به طور همزمان از طریق آنها جریان می یابد. گاز داغ گرما را به نازل منتقل می کند و گاز سرد آن را دریافت می کند. چرخه کار شامل دو دوره است:

  • گرم کردن نازل؛
  • خنک کننده نازل

نازل آجری را می توان به ترتیب متفاوتی قرار داد:

  • ترتیب راهرو (یک سری کانال های موازی مستقیم را تشکیل می دهد).
  • الگوی شطرنجی (کانال هایی با شکل پیچیده را تشکیل می دهد).

احیا کننده ها را می توان به نازل های فلزی مجهز کرد. یک بازسازی کننده مجهز به یک لایه متراکم در حال سقوط از مواد دانه ای یک دستگاه امیدوار کننده در نظر گرفته می شود.

اختلاط مبدل های حرارتی خازن های اختلاط. حباب ساز. کولرها

تبادل حرارتی مواد (مایعات، گازها، مواد دانه ای)، در تماس مستقیم یا اختلاط آنها، با حداکثر درجه شدت مشخص می شود. استفاده از چنین فن آوری توسط نیاز دیکته شده است فرآیند تکنولوژیکی. برای مخلوط کردن مایعات از موارد زیر استفاده می شود:

  • ظرف مجهز به همزن؛
  • انژکتور (همچنین برای اختلاط مداوم گازها استفاده می شود).

مایعات را می توان با متراکم کردن بخار در آنها گرم کرد. بخار از طریق سوراخ های متعدد در یک لوله وارد می شود که به شکل دایره یا مارپیچ خم شده و در قسمت پایینی دستگاه قرار دارد. دستگاهی که از وقوع این فرآیند تکنولوژیکی اطمینان حاصل می کند حباب کننده نامیده می شود.

خنک‌سازی مایع تا دمای نزدیک به 0 درجه سانتی‌گراد را می‌توان با وارد کردن یخ انجام داد که می‌تواند تا 335 کیلوژول بر کیلوگرم گرما را در هنگام ذوب جذب کند، یا گازهای خنثی مایع شده با مشخصه دمای بالاتبخیر گاهی اوقات از مخلوط های خنک کننده استفاده می شود که پس از حل شدن در آب گرما را جذب می کنند.

مایع را می توان با تماس با گاز داغ گرم و به ترتیب با تماس با گاز سرد خنک کرد. این فرآیند توسط اسکرابرها (دستگاه های عمودی) تضمین می شود، جایی که جریانی از مایع سرد یا گرم شده به سمت جریان گاز صعودی جریان می یابد. برای افزایش سطح تماس می توان اسکرابر را با نازل های مختلف پر کرد. نازل ها جریان مایع را به جریان های کوچک می شکنند.

گروه مبدل های حرارتی اختلاط شامل کندانسورهای اختلاط نیز می شود که وظیفه آنها متراکم کردن بخارات از طریق تماس مستقیم با آب است. خازن های اختلاط می توانند دو نوع باشند:

  • کندانسورهای جریان مستقیم (بخار و مایع در یک جهت حرکت می کنند).
  • کندانسورهای جریان مخالف (بخار و مایع در جهت مخالف حرکت می کنند).

برای افزایش سطح تماس بین بخار و مایع، جریان مایع به جریان های کوچک تقسیم می شود.

کولر هوای لوله پره دار

بسیاری از کارخانه های شیمیایی تولید می کنند تعداد زیادیگرمای ثانویه که در مبدل های حرارتی بازیافت نمی شود و نمی توان از آن در فرآیندها استفاده مجدد کرد. این گرما در محیط منتشر می شود و بنابراین نیاز به به حداقل رساندن عواقب احتمالی وجود دارد. برای این اهداف استفاده می کنند انواع مختلفخنک کننده ها

طراحی خنک کننده لوله پره دار از یک سری لوله های پره دار تشکیل شده است که مایع خنک شده در داخل آنها جریان دارد. وجود دنده ها، یعنی. طراحی آجدار سطح کولر را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. باله های خنک کننده توسط فن ها دمیده می شوند.

از این نوع کولرها در مواردی استفاده می شود که امکان برداشت آب برای مقاصد خنک کننده وجود ندارد: به عنوان مثال در محل نصب کارخانه های شیمیایی.

کولرهای آبیاری

طراحی کولر اسپری شامل ردیف هایی از سیم پیچ هایی است که به طور متوالی نصب شده اند که مایع خنک شده در داخل آنها حرکت می کند. کویل ها به طور مداوم با آب آبیاری می شوند که به دلیل آن آبیاری اتفاق می افتد.

برج های خنک کننده

اصل کار برج خنک کننده این است که آب گرم شده در بالای سازه پاشیده می شود و سپس به سمت پایین پکینگ جریان می یابد. در قسمت پایین سازه به دلیل مکش طبیعی جریان هوا از کنار آب جاری می گذرد که بخشی از گرمای آب را جذب می کند. به علاوه، مقداری از آب در طول فرآیند تخلیه تبخیر می‌شود که منجر به از دست دادن گرما نیز می‌شود.

از معایب طراحی می توان به ابعاد غول پیکر آن اشاره کرد. بنابراین، ارتفاع یک کولر برج می تواند به 100 متر برسد. مزیت بدون شک چنین کولری کارکرد آن بدون انرژی کمکی است.

برج های خنک کننده مجهز به فن نیز به روشی مشابه کار می کنند. تفاوت این است که هوا از طریق این فن پمپ می شود. لازم به ذکر است که طراحی با فن بسیار فشرده تر است.


مبدل حرارتی با سطح مبادله حرارتی 71.40 متر مربع

توضیحات فنی:

مورد 1: مبدل حرارتی

داده های دما سمت A سمت B
چهارشنبه هوا گازهای دودکش
فشار کاری 0.028 بارگ 0.035 بارگ
چهارشنبه گاز گاز
جریان ورودی 17 548.72 کیلوگرم در ساعت 34 396.29 کیلوگرم در ساعت
جریان خروجی 17 548.72 کیلوگرم در ساعت 34 396.29 کیلوگرم در ساعت
دمای ورودی/خروجی -40 / 100 درجه سانتیگراد 250 / 180 درجه سانتیگراد
تراکم 1.170 کیلوگرم بر متر مکعب 0.748 کیلوگرم بر متر مکعب
گرمای خاص 1.005 kJ/kg.K 1.025 kJ/kg.K
هدایت حرارتی 0.026 W/m.K 0.040 W/m.K
ویسکوزیته 0.019 mPa.s 0.026 mPa.s
گرمای نهان

عملکرد مبدل حرارتی

توضیحات مبدل حرارتی

ابعاد

L1: 2200 میلی متر
L2: 1094 میلی متر
L3: 1550 میلی متر
LF: 1094 میلی متر
وزن: 1547 کیلوگرم
وزن با آب: 3366 کیلوگرم

مبدل حرارتی غوطه وری فلنجی 660 کیلو وات

مشخصات:

380 ولت، 50 هرتز، 2x660 کیلووات، 126 المنت گرمایشی کارکرده و 13 المنت گرمایشی ذخیره، در مجموع 139 المنت گرمایشی، اتصال مثلثی 21 کانال هر کدام 31.44 کیلووات. حفاظت - NEMA نوع 4.7

محیط کار: گاز احیا (درصد حجمی):
N2 - 85٪، بخار آب-1.7٪، CO2-12.3٪، O2-0.9٪، Sox-100 ppm، H2S-150ppm، NH3-200ppm. ناخالصی های مکانیکی وجود دارد - نمک های آمونیوم، محصولات خوردگی.

لیست مدارک ارائه شده با تجهیزات:

گذرنامه برای بخش گرمایش شناور فلنجی با دستورالعمل نصب، راه اندازی، خاموش کردن، حمل و نقل، تخلیه، ذخیره سازی، اطلاعات در مورد حفظ؛
طراحی نمای کلیبخش ها

مبدل های حرارتی مسی برای محیط های شیمیایی تمیز و غیر تهاجمی مانند آب شیرین مناسب هستند. این ماده دارای ضریب انتقال حرارت بالایی است. نقطه ضعف چنین مبدل های حرارتی هزینه نسبتاً بالای آنها است.

محلول بهینه برای محیط های آبی خالص شده برنج است. در مقایسه با تجهیزات تبادل حرارتساخته شده از مس ارزان تر است و بیشتر است عملکرد بالامقاومت در برابر خوردگی و استحکام. همچنین شایان ذکر است که برخی از آلیاژهای برنج در برابر آب دریا و دمای بالا مقاوم هستند. نقطه ضعف این ماده رسانایی الکتریکی و حرارتی کم در نظر گرفته می شود.

رایج ترین محلول مواد در مبدل های حرارتی فولاد است. افزودن عناصر آلیاژی مختلف به ترکیب، بهبود خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی آن و گسترش دامنه کاربرد را ممکن می سازد. بسته به عناصر آلیاژی اضافه شده، فولاد را می توان به صورت قلیایی استفاده کرد. محیط های اسیدیبا ناخالصی های مختلف و در دمای عملیاتی بالا.

تیتانیوم و آلیاژهای آن مواد با کیفیت، با ویژگی های استحکام و هدایت حرارتی بالا. این ماده بسیار سبک وزن است و در طیف وسیعی از دماهای کاری استفاده می شود. تیتانیوم و مواد مبتنی بر آن در اکثر محیط‌های اسیدی یا قلیایی مقاومت خوبی در برابر خوردگی نشان می‌دهند.

مواد غیر فلزی در مواردی که فرآیندهای انتقال حرارت در محیط های به ویژه تهاجمی و خورنده مورد نیاز است استفاده می شود. آنها با ضریب هدایت حرارتی بالا و مقاومت در برابر فعال ترین مواد شیمیایی مشخص می شوند که آنها را به مواد ضروری مورد استفاده در بسیاری از دستگاه ها تبدیل می کند. مواد غیر فلزی به دو نوع آلی و معدنی تقسیم می شوند. مواد آلی شامل مواد مبتنی بر کربن مانند گرافیت و پلاستیک است. سیلیکات ها و سرامیک ها به عنوان مواد معدنی استفاده می شوند.

  • مایع خنک کننده که در طول جریان آن امکان رهاسازی رسوب وجود دارد، عمدتاً از سمتی هدایت می شود که تمیز کردن سطح انتقال حرارت از آن آسان تر است.
  • مایع خنک کننده که دارای اثر خورنده است از طریق لوله ها هدایت می شود ، این به دلیل نیاز کمتر برای مصرف مواد مقاوم در برابر خوردگی است.
  • برای کاهش تلفات حرارتی به محیط، خنک کننده با دمای بالا از طریق لوله ها هدایت می شود.
  • به منظور اطمینان از ایمنی هنگام استفاده از مایع خنک کننده با فشار بالا، مرسوم است که آن را از طریق لوله ها عبور دهید.
  • هنگامی که تبادل حرارت بین خنک کننده ها در حالت های مختلف تجمع (بخار مایع، گاز) رخ می دهد، مرسوم است که مایع را به داخل لوله ها و بخار را به فضای بین لوله هدایت می کنند.

در مورد محاسبه و انتخاب تجهیزات تبادل حرارت بیشتر بخوانید

حداقل/حداکثر دمای فلز طراحی برای قطعات تحت فشار: -39 / +30 ºС.

برای قطعات بدون فشار، مواد مطابق با EN 1993-1-10 استفاده می شود.
طبقه بندی منطقه: غیر خطرناک
دسته خورندگی: ISO 12944-2: C3.

نوع اتصال لوله ها به ورق لوله: جوشکاری.

موتورهای الکتریکی

نسخه: ضد انفجار نیست
کلاس حفاظت: IP 55

مبدل های فرکانس

برای 50% موتورهای الکتریکی طراحی شده است.

طرفداران

تیغه ها از مواد آلومینیوم/پلاستیک تقویت شده با تنظیم دستی گام ساخته شده اند.

سطح سر و صدا

در فاصله 1 متری و در ارتفاع 1.5 متری از سطح از 85 ± 2 dBA تجاوز نمی کند.

گردش مجدد خارجی

قابل اجرا

پرده

پرده بالا، ورودی و چرخشی با درایو پنوماتیک.

کویل آبگرمکن

روی یک قاب جداگانه قرار می گیرد. هر بخاری در زیر بسته لوله قرار دارد.

سوئیچ های ویبره

هر فن مجهز به سوئیچ لرزش است.

سازه های فولادی

شامل تکیه گاه ها، میله ها، محفظه های زهکشی است. کف بازیافت کامل در محدوده تحویل گنجانده نشده است.

محافظ مش

محافظ توری برای فن ها و قطعات چرخان.

قطعات یدکی

قطعات یدکی برای مونتاژ و راه اندازی

  • اتصال دهنده های اسکلت فلزی: 5%
  • اتصال دهنده ها برای پوشش های صفحه منیفولد: 2٪
  • بست برای اتصالات هواکش و تخلیه: 1 مجموعه از هر نوع

قطعات یدکی برای 2 سال کارکرد (اختیاری)

  • کمربند: 10% (حداقل 1 ست از هر نوع)
  • بلبرینگ: 10% (حداقل 1 قطعه از هر نوع)
  • واشر برای دریچه هوا، زهکشی: 2 عدد. هر نوع
  • بست های دریچه هوا و تخلیه: 2 ست از هر نوع

ابزار ویژه

  • سنسور یک سطح برای تنظیم گام تیغه فن
  • یک کیت تعمیر باله

مستندات فنی به زبان روسی (2 نسخه + سی دی)

برای تأیید اسناد کاری:

  • نقشه کشی عمومی شامل بارها
  • نمودار برق
  • مشخصات تجهیزات
  • طرح تست

با تجهیزات:

  • مستندات اولیه در مورد بررسی های آزمایشی مطابق با استانداردها، کدها و سایر الزامات
  • دستورالعمل های عملیاتی
  • توضیحات جامع واحد

مدارک تست و بازرسی:

  • طرح تست برای هر موقعیت
  • بازرسی در مغازه
  • تست هیدرواستاتیک
  • گواهی مواد
  • پاسپورت مخزن تحت فشار
  • بازرسی TUV

اطلاعات حمل و نقل:

  • بسته نرم افزاری لوله کاملاً مونتاژ و آزمایش شده است
  • کویل آب گرمایش به طور کامل مونتاژ شده است
  • پرده ها به طور کامل مونتاژ شده اند
  • اتاق های زهکشی در قسمت های جداگانه
  • پرده های چرخشی با اسلب در قسمت های جداگانه
  • مجموعه های فن
  • سازه های فولادی در قطعات مجزا
  • موتورهای الکتریکی، فن های محوری، کلیدهای ویبره و قطعات یدکی در جعبه های چوبی
  • مونتاژ در محل با استفاده از بست (بدون جوش)

محدوده تحویل

تجهیزات و اسناد طراحی زیر در محدوده عرضه گنجانده شده است:

  • دما و محاسبات مکانیکی
  • بسته های لوله با شاخه هایی برای هواگیری و زهکشی
  • مجموعه های فن
  • موتورهای الکتریکی
  • مبدل های فرکانس (50/% کل فن ها)
  • سوئیچ های ویبره (100% همه فن ها)
  • اتاق های تخلیه
  • ساختارهای پشتیبانی
  • سکوهای خدماتی برای تکیه گاه ها و نردبان ها
  • سیستم گردش مجدد خارجی
  • سنسورهای دما در سمت هوا
  • پرده در گردش / ورودی / خروجی با درایو پنوماتیک
  • حلقه های بالابر
  • زمین کردن
  • درمان سطحی
  • قطعات یدکی برای مونتاژ و راه اندازی
  • قطعات یدکی برای 2 سال کارکرد
  • ابزار ویژه
  • فلنج شمارنده، بست و واشر

تجهیزات زیر در محدوده تحویل گنجانده نشده است:

  • خدمات نصب
  • پیش مونتاژ
  • پیچ لنگر
  • عایق حرارتی و حفاظت در برابر آتش
  • پشتیبانی از کابل
  • محافظت در برابر تگرگ و سنگ
  • بستر دسترسی به موتورهای الکتریکی
  • بخاری های برقی
  • کابینت کنترل مبدل فرکانس*
  • مواد تاسیسات الکتریکی*
  • اتصالات سنسورهای فشار و دما*
  • منیفولدهای ورودی و خروجی، لوله های اتصال و اتصالات*

اکنون به مشخصات فنی و اصل عملکرد مبدل های حرارتی پوسته و لوله و همچنین محاسبه پارامترها و ویژگی های انتخابی آنها در هنگام خرید خواهیم پرداخت.

مبدل های حرارتی فرآیند تبادل حرارت بین مایعات را فراهم می کنند که هر کدام دمای متفاوتی دارند. در حال حاضر مبدل حرارتی پوسته و لوله با موفقیت زیادی در صنایع مختلف شیمیایی، نفت، گاز کاربرد خود را پیدا کرده است. هیچ مشکلی در ساخت آنها وجود ندارد، آنها قابل اعتماد هستند و توانایی ایجاد یک سطح بزرگ انتقال حرارت را در یک دستگاه دارند.

آنها این نام را به دلیل وجود پوششی که لوله های داخلی را پنهان می کند، دریافت کردند.

دستگاه و اصل کار

ساختار: ساختاری از بسته‌های لوله‌ای که در صفحات لوله (شبکه‌های) روکش‌ها، محفظه‌ها و تکیه‌گاه‌ها ثابت شده‌اند.

اصل عملکرد مبدل حرارتی پوسته و لوله بسیار ساده است. این شامل حرکت خنک کننده های سرد و گرم از طریق کانال های مختلف است. تبادل حرارت دقیقاً بین دیواره های این کانال ها اتفاق می افتد.

اصل عملکرد مبدل حرارتی پوسته و لوله

مزایا و معایب

امروزه مبدل های حرارتی پوسته و لوله در بین مصرف کنندگان مورد تقاضا هستند و جایگاه خود را در بازار از دست نمی دهند. این به دلیل مزایای قابل توجهی است که این دستگاه ها دارند:

  1. مقاومت بالا در برابر . این به آنها کمک می کند تا به راحتی تغییرات فشار را تحمل کنند و بارهای سنگین را تحمل کنند.
  2. به محیط تمیز نیاز ندارد. این بدان معناست که برخلاف بسیاری از انواع دیگر مبدل‌های حرارتی که فقط در محیط‌های غیر آلوده می‌توانند کار کنند، می‌توانند با مایع با کیفیت پایینی که از قبل تصفیه نشده است، کار کنند.
  3. راندمان بالا.
  4. مقاومت در برابر سایش
  5. ماندگاری. با مراقبت مناسب، واحدهای پوسته و لوله برای سالهای زیادی کار خواهند کرد.
  6. ایمنی استفاده
  7. قابلیت نگهداری
  8. کار در یک محیط تهاجمی.

با توجه به مزیت های فوق می توان از قابلیت اطمینان، کارایی و دوام بالا آنها گفت.


مبدل های حرارتی پوسته و لوله در صنعت

با وجود تعداد زیادی از مزایای ذکر شده مبدل های حرارتی پوسته و لوله، این دستگاه ها دارای معایبی نیز هستند:

  • اندازه و وزن قابل توجه: قرار دادن آنها به اتاقی با اندازه قابل توجه نیاز دارد که همیشه امکان پذیر نیست.
  • مصرف بالای فلز: دلیل اصلی قیمت بالای آنها همین است.

انواع و انواع مبدل های حرارتی پوسته و لوله

مبدل های حرارتی پوسته و لوله بسته به جهتی که مایع خنک کننده در آن حرکت می کند طبقه بندی می شوند.

انواع زیر با توجه به این معیار متمایز می شوند:

  • مستقیم از طریق؛
  • جریان متقابل؛
  • چهارراه

تعداد لوله های واقع در قلب بدنه به طور مستقیم بر سرعت حرکت ماده تأثیر می گذارد و سرعت تأثیر مستقیمی بر ضریب دارد. انتقال حرارت.

با در نظر گرفتن این ویژگی ها، مبدل های حرارتی پوسته و لوله در انواع زیر وجود دارند:

  • با جبران کننده پوشش دما؛
  • با لوله های ثابت؛
  • با سر شناور؛
  • با لوله های U شکل

مدل با لوله های U شکل شامل یک ورق لوله است که این عناصر در آن جوش داده می شوند. این اجازه می دهد تا قسمت گرد لوله بدون مانع روی سپرهای چرخشی در محفظه قرار گیرد، در حالی که آنها می توانند به صورت خطی منبسط شوند، که به آنها اجازه می دهد در محدوده های دمایی زیاد استفاده شوند. برای تمیز کردن لوله های U باید کل قسمت را با آنها جدا کنید و از مواد شیمیایی مخصوص استفاده کنید.

محاسبه پارامترها

برای مدت طولانی، مبدل های حرارتی پوسته و لوله فشرده ترین در بین مبدل های موجود در نظر گرفته می شدند. با این حال، مواردی ظاهر شده اند که سه برابر فشرده تر از پوسته و لوله هستند. علاوه بر این، ویژگی های طراحی چنین مبدل حرارتی منجر به بروز تنش های حرارتی به دلیل اختلاف دما بین لوله ها و پوشش می شود. بنابراین، هنگام انتخاب چنین واحدی، انجام یک محاسبه شایسته بسیار مهم است.

فرمول محاسبه مساحت مبدل حرارتی پوسته و لوله

F- مساحت سطح تبادل گرما؛
t av – میانگین اختلاف دما بین خنک کننده ها;
K - ضریب انتقال حرارت؛
Q مقدار گرما است.

برای انجام محاسبه حرارتی مبدل حرارتی پوسته و لوله، شاخص های زیر مورد نیاز است:

  • حداکثر مصرف آب گرمایشی؛
  • مشخصات فیزیکی مایع خنک کننده: ویسکوزیته، چگالی، هدایت حرارتی، دمای نهایی، ظرفیت گرمایی آب در دمای متوسط.

هنگام سفارش مبدل حرارتی پوسته و لوله، مهم است که بدانید چیست مشخصات فنیدارد:

  • فشار در لوله ها و پوشش؛
  • قطر پوشش؛
  • اجرا (افقی/عمودی)؛
  • نوع ورق لوله (متحرک/ثابت)؛
  • نسخه اقلیمی

انجام یک محاسبه شایسته به تنهایی بسیار دشوار است. بنابراین، این نیاز به دانش و درک عمیق از کل ماهیت فرآیند کار خود دارد بهترین راهبه متخصصان مراجعه خواهد کرد.

عملکرد یک مبدل حرارتی لوله ای

مبدل حرارتی پوسته و لوله دستگاهی است که با عمر طولانی و پارامترهای خوبعملیات. با این حال، مانند هر دستگاه دیگری، برای عملکرد با کیفیت و طولانی مدت نیاز به تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده دارد. از آنجایی که در بیشتر موارد مبدل های حرارتی پوسته و لوله با مایعی کار می کنند که از قبل تمیز نشده است، لوله های دستگاه دیر یا زود مسدود می شوند و بر روی آنها رسوب ایجاد می شود و مانعی برای جریان آزاد سیال عامل ایجاد می کند.

برای اطمینان از اینکه راندمان تجهیزات کاهش نمی یابد و واحد پوسته و لوله خراب نمی شود، باید به طور سیستماتیک تمیز و شسته شود.

به لطف این، او می تواند برای مدت طولانی کار با کیفیت بالا انجام دهد. وقتی دستگاه منقضی شد، توصیه می شود آن را با یک دستگاه جدید جایگزین کنید.

در صورت نیاز به تعمیر مبدل حرارتی لوله ای، ابتدا باید دستگاه را عیب یابی کرد. با این کار مشکلات اصلی مشخص می شود و محدوده کاری که باید انجام شود مشخص می شود. ضعیف ترین قسمت آن لوله ها هستند و در اغلب موارد دلیل اصلی تعمیر آسیب به لوله است.

برای تشخیص مبدل حرارتی پوسته و لوله، از روش تست هیدرولیک استفاده می شود.

در شرایط فعلی، تعویض لوله ها ضروری است و این یک فرآیند پر زحمت است. لازم است عناصر شکست خورده را وصل کنید، به نوبه خود باعث کاهش سطح تبادل حرارت می شود. انجام دادن کار بازسازیدر نظر گرفتن این واقعیت ضروری است که هر گونه مداخله، حتی کوچکترین، می تواند باعث کاهش انتقال حرارت شود.

اکنون می دانید که مبدل حرارتی پوسته و لوله چگونه کار می کند، چه نوع و چه ویژگی هایی دارد.