Scambiatore di calore a guscio e tubo: strumento fondamentale per lo scambio di calore industriale

^{1.Classificazione}

^{(1) In base alla forma strutturale}

^{- scambiatori di calore per tubi e piastre fissi:}

^{Entrambe le estremità del fascio del tubo di questo scambiatore di calore sono fissate sulla piastra del tubo con saldatura e altri mezzi, e la piastra del tubo è collegata con il guscio.Tuttavia, a causa dei diversi coefficienti di espansione termica del fascio del tubo e del guscio, quando la differenza di temperatura è grande, può generare sollecitazioni termiche nei tubi e nel guscio,che porta a deformazioni o danni dei tubi.}

^{- scambiatori di calore a testa galleggiante:}

^{Il foglio del tubo in una estremità dello scambiatore di calore a testa galleggiante è fissato e il foglio del tubo (testa galleggiante) all'altra estremità può muoversi liberamente nel guscio.Questa struttura può effettivamente compensare la differenza di espansione termica tra il fascio del tubo e il guscio, ed è adatto per le occasioni in cui vi è una grande differenza di temperatura tra fluidi caldi e freddi.}

^{- scambiatori di calore a tubo a U:}

^{Il fascio del tubo è a forma di U, e entrambe le estremità dei tubi sono fissate sulla stessa piastra del tubo.può anche adattarsi meglio all'espansione termicaInoltre, lo scambiatore di calore a tubo a U ha una sola piastra di tubo, il che riduce i punti di connessione tra la piastra di tubo e i tubi e riduce la possibilità di perdite.è più difficile pulire l' interno del tubo a U perché il tubo è curvo, rendendo difficile per gli strumenti di pulizia per penetrare in profondità.come ad esempio alcuni processi di trasferimento di calore a gas ad alta temperatura e alta pressione.}

^{(2) Secondo il modo in cui il fluido scorre attraverso i punti}

^{- scambiatore di calore a scatola e tubo a passaggio singolo:}

^{Il fluido caldo e il fluido freddo nello scambiatore di calore solo dopo un processo di trasferimento di calore.Di solito si applica ai requisiti di efficienza di trasferimento del calore non sono elevati o il flusso di fluido è piccolo.}

^{- scambiatore di calore a doppio passaggio:}

^{Con l'impostazione di partizioni nel processo del tubo e/o della conchiglia, il fluido scorre avanti e indietro più volte,aumentando così la portata del fluido e il tempo di trasferimento del calore e migliorando l'efficienza del trasferimento del caloreAd esempio, in alcuni impianti chimici su larga scala, per sfruttare appieno l'energia termica, vengono utilizzati scambiatori di calore a guscio e tubi a più fasi per gestire una grande quantità di fluido.}

^{2. Punti di progettazione}

^{(1) Calcolo della superficie di scambio termico:
L'area di scambio termico è determinata in base alla quantità di attività di scambio termico.la variazione di temperatura e la capacità termica specifica dei due fluidi devono essere prese in considerazione- in termini di progettazione, ma anche di un certo margine per far fronte a possibili modifiche delle condizioni di lavoro.}

^{(2) Selezione dei materiali:
Per gli scambiatori di calore a tubo e guscio di metallo, la scelta del materiale per i tubi e il guscio è fondamentale.la temperatura di funzionamento e la pressione devono essere prese in considerazioneSe il fluido è altamente corrosivo, come i materiali chimici contenenti acidi, è necessario scegliere materiali metallici resistenti alla corrosione, come acciaio inossidabile, leghe di titanio e così via.Per ambienti di lavoro ad alta temperatura e pressione, la resistenza e la resistenza alle alte temperature del materiale sono anche una considerazione fondamentale, ad esempio nello scambiatore di calore della caldaia supercritica,possono essere utilizzati materiali in acciaio legato per soddisfare i requisiti di prestazione dell'apparecchiatura.}

^{(3) Progettazione della caduta di pressione:
La caduta di pressione si verifica quando il fluido scorre attraverso il tubo e i corsi della conchiglia.Un eccessivo calo di pressione aumenterà il consumo di energia del trasporto dei fluidi e può influire sul normale funzionamento dell'intero sistemaNella progettazione, attraverso una scelta ragionevole del diametro del tubo, la disposizione e la forma della piastra pieghevole e altri fattori per controllare la portata del fluido, in modo da controllare la caduta di pressione.Per esempio:, nella progettazione della gamma di tubi, l'uso di un diametro di tubo più piccolo può aumentare l'area di trasferimento del calore, ma allo stesso tempo aumenterà anche il flusso del fluido e la caduta di pressione,Quindi deve essere considerato in modo globale..}

^{3. Processo di fabbricazione}

^{(1) Collegamento del tubo e della piastra:}

^{Questo è un collegamento chiave nella fabbricazione di scambiatori di calore a tubo e guscio metallici.L'espansione avviene attraverso metodi meccanici o idraulici per rendere il tubo di deformazione plastica, in modo che si adatta strettamente nel foro della piastra del tubo, questo modo è adatto per basse pressioni, la temperatura non è occasioni elevate.è di collegare il tubo e la piastra del tubo insieme attraverso il processo di saldatura, che può fornire una maggiore resistenza di connessione ed è adatto ad alta pressione, alta temperatura e altre condizioni di lavoro difficili.a volte utilizzato anche di espansione + collegamento composito saldato, in modo da sfruttare appieno i vantaggi di entrambi.}

^{(2) Fabbricazione di gusci:}

^{Il guscio è generalmente realizzato in forma cilindrica attraverso il processo di laminazione, saldatura e altri processi.linearità e uniformità dello spessore della paretePer le conchiglie di grandi dimensioni, è inoltre necessario effettuare prove non distruttive, come le prove ad ultrasuoni, le prove a raggi, ecc., per garantire la qualità della conchiglia e prevenire difetti di saldatura e altri problemi.}

^{(3) Processo di assemblaggio:}

^{Quando si monta lo scambiatore di calore, in primo luogo, i fasci di tubi devono essere montati sulla piastra del tubo e fissati, e quindi i fasci di tubi e la piastra del tubo devono essere montati insieme nel guscio.Durante questo processo, occorre fare attenzione a proteggere il fascio del tubo per evitare che il tubo venga danneggiato.e si deve assicurare che la posizione di installazione di ciascun componente sia accurata per garantire che il fluido possa fluire secondo il percorso progettato.}

^{4Considerazioni operative e di manutenzione}

^{(1) Operazione:}

^{Quando si avvia lo scambiatore di calore, introdurre il fluido lentamente per evitare danni all'apparecchiatura a causa di shock termico e altri fattori.aprire lentamente la valvola del fluido freddo prima, in modo che il fluido freddo riempia gradualmente lo scambiatore di calore, e quindi introdurre il fluido caldo, e di controllare il flusso del fluido caldo e il tasso di variazione della temperatura.prestare particolare attenzione alla pressione del fluido, temperatura, portata e altri parametri per assicurarsi che siano all'interno dell'intervallo di progettazione.adottare misure tempestive, come regolare l'apertura della valvola o interrompere il funzionamento dell'apparecchiatura.}

^{(2) Manutenzione:}

^{L'ispezione e la manutenzione periodiche dello scambiatore di calore sono la chiave per garantire il suo funzionamento stabile a lungo termine.di tubiPer il problema della scalabilità, in funzione della natura e dello spessore dello strato di scalabilità,possono essere utilizzati metodi di pulizia chimica o meccanica. La pulizia chimica è l'uso di reagenti chimici e strato di scala di reazione chimica, lo strato di scala sarà sciolto o rimosso; la pulizia meccanica è attraverso metodi fisici,come l'uso di spazzole, pistole ad acqua ad alta pressione e altri strumenti per rimuovere lo strato di scala.}