ตอนนี้เราจะดูคุณสมบัติทางเทคนิคและหลักการทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อตลอดจนการคำนวณพารามิเตอร์และคุณสมบัติที่เลือกเมื่อซื้อ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจัดให้มีกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างของเหลวซึ่งแต่ละอย่างมี อุณหภูมิที่แตกต่างกัน- ตอนนี้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อพบว่าการประยุกต์ใช้ประสบความสำเร็จอย่างมากในอุตสาหกรรมต่างๆ: เคมี, น้ำมัน, ก๊าซ ไม่มีปัญหาในการผลิตมีความน่าเชื่อถือและมีความสามารถในการพัฒนาพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนขนาดใหญ่ในอุปกรณ์เครื่องเดียว

พวกเขาได้รับชื่อนี้เนื่องจากมีปลอกซ่อนอยู่ ท่อภายใน.

อุปกรณ์และหลักการทำงาน

โครงสร้าง: โครงสร้างของมัดท่อที่ยึดติดอยู่ในแผงท่อ (กริด) ของฝาปิด ปลอกและส่วนรองรับ

หลักการที่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อทำงานค่อนข้างง่าย ประกอบด้วยการเคลื่อนตัวของสารหล่อเย็นเย็นและร้อนผ่านช่องทางต่างๆ การแลกเปลี่ยนความร้อนเกิดขึ้นอย่างแม่นยำระหว่างผนังของช่องเหล่านี้

หลักการทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ

ข้อดีและข้อเสีย

ปัจจุบัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อเป็นที่ต้องการของผู้บริโภคและไม่สูญเสียตำแหน่งในตลาด นี่เป็นเพราะข้อดีหลายประการที่อุปกรณ์เหล่านี้มี:

1. มีความต้านทานสูงต่อ ช่วยให้ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันและทนทานต่องานหนักได้อย่างง่ายดาย
2. ไม่ต้องการสภาพแวดล้อมที่สะอาด ซึ่งหมายความว่าสามารถทำงานกับของเหลวคุณภาพต่ำที่ไม่ได้รับการบำบัดล่วงหน้า ซึ่งแตกต่างจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทอื่นๆ มากมายที่สามารถทำงานได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมที่ไม่ปนเปื้อนเท่านั้น
3. ประสิทธิภาพสูง
4. ทนต่อการสึกหรอ
5. ความทนทาน ด้วยการดูแลที่เหมาะสม ชุดเปลือกและท่อจะทำงานได้นานหลายปี
6. ความปลอดภัยในการใช้งาน
7. การบำรุงรักษา
8. ทำงานในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว

เมื่อพิจารณาถึงข้อดีข้างต้น เราสามารถพูดเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือ ประสิทธิภาพ และความทนทานสูงได้

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อในอุตสาหกรรม

ถึงอย่างไรก็ตาม จำนวนมากแม้จะมีข้อได้เปรียบที่ระบุไว้ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ แต่อุปกรณ์เหล่านี้ก็มีข้อเสียหลายประการเช่นกัน:

• ขนาดและน้ำหนักที่สำคัญ: การจัดวางต้องใช้ห้องขนาดใหญ่ซึ่งไม่สามารถทำได้เสมอไป
• ปริมาณการใช้โลหะสูง: นี่คือเหตุผลหลักที่ทำให้ราคาสูง

ประเภทและประเภทของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อถูกจัดประเภทตามทิศทางที่สารหล่อเย็นเคลื่อนที่

ประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่นตามเกณฑ์นี้:

• ตรง;
• กระแสทวน;
• ทางแยก

จำนวนท่อที่อยู่ใจกลางเคสส่งผลโดยตรงต่อความเร็วที่สารจะเคลื่อนที่ และความเร็วก็มีผลโดยตรงต่อค่าสัมประสิทธิ์ การถ่ายเทความร้อน.

เมื่อคำนึงถึงคุณลักษณะเหล่านี้แล้ว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อจะมีประเภทดังต่อไปนี้:

• พร้อมตัวชดเชยปลอกอุณหภูมิ
• มีท่อคงที่
• มีหัวลอย
• ด้วยท่อรูปตัวยู

แบบจำลองที่มีท่อรูปตัวยูประกอบด้วยแผ่นท่อหนึ่งแผ่นซึ่งมีการเชื่อมองค์ประกอบเหล่านี้ ช่วยให้ส่วนที่โค้งมนของท่อวางตัวได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวางบนแผงป้องกันแบบหมุนในตัวเครื่อง ในขณะที่ท่อสามารถขยายเป็นเส้นตรงได้ ซึ่งช่วยให้สามารถใช้งานได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ในการทำความสะอาดท่อ U คุณต้องถอดส่วนทั้งหมดออกและใช้สารเคมีพิเศษ

การคำนวณพารามิเตอร์

เป็นเวลานานแล้วที่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อได้รับการพิจารณาว่ามีขนาดกะทัดรัดที่สุดในบรรดาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีอยู่ อย่างไรก็ตาม มีปรากฏว่ามีขนาดกะทัดรัดกว่าแบบเปลือกและท่อถึงสามเท่า นอกจากนี้คุณสมบัติการออกแบบของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนยังทำให้เกิดความเครียดจากความร้อนเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างท่อและท่อ ดังนั้นในการเลือก หน่วยที่คล้ายกันการคำนวณที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญมาก

สูตรคำนวณพื้นที่ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ

F—พื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนความร้อน
t av – ความแตกต่างของอุณหภูมิเฉลี่ยระหว่าง สารหล่อเย็น;
K คือสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน
Q คือปริมาณความร้อน

เพื่อดำเนินการ การคำนวณความร้อนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อต้องมีตัวบ่งชี้ต่อไปนี้:

• ปริมาณการใช้น้ำร้อนสูงสุด
• ลักษณะทางกายภาพของสารหล่อเย็น: ความหนืด, ความหนาแน่น, การนำความร้อน, อุณหภูมิสุดท้าย, ความจุความร้อนของน้ำที่อุณหภูมิเฉลี่ย

เมื่อสั่งซื้อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ สิ่งสำคัญคือต้องรู้อะไรบ้าง ลักษณะทางเทคนิคมันมี:

• แรงดันในท่อและปลอก;
• เส้นผ่านศูนย์กลางปลอก;
• การดำเนินการ (แนวนอน\แนวตั้ง);
• ประเภทของแผ่นท่อ (เคลื่อนย้ายได้/ยึดอยู่กับที่)
• รุ่นภูมิอากาศ

การคำนวณอย่างเชี่ยวชาญด้วยตัวเองค่อนข้างยาก สิ่งนี้ต้องอาศัยความรู้และความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับสาระสำคัญทั้งหมดของกระบวนการทำงานดังนั้น วิธีที่ดีที่สุดจะหันไปหาผู้เชี่ยวชาญ

การทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อเป็นอุปกรณ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนานและ พารามิเตอร์ที่ดีการดำเนินการ. อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับอุปกรณ์อื่นๆ จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาตามกำหนดเวลาเพื่อการทำงานที่มีคุณภาพสูงและระยะยาว เนื่องจากในกรณีส่วนใหญ่ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อทำงานกับของเหลวที่ยังไม่ได้ทำความสะอาดล่วงหน้า ท่อของเครื่องจะเกิดการอุดตันไม่ช้าก็เร็วและมีตะกอนก่อตัวขึ้น ทำให้เกิดอุปสรรคต่อการไหลอย่างอิสระของของไหลทำงาน

เพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของอุปกรณ์ไม่ลดลงและชุดเปลือกและท่อไม่พัง ควรทำความสะอาดและล้างอย่างเป็นระบบ

ด้วยเหตุนี้เขาจึงจะสามารถดำเนินการได้ งานคุณภาพเป็นเวลานาน เมื่ออุปกรณ์หมดอายุแนะนำให้เปลี่ยนอุปกรณ์ใหม่

หากจำเป็นต้องซ่อมแซมเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ จำเป็นต้องวินิจฉัยอุปกรณ์ก่อน ซึ่งจะระบุปัญหาหลักและกำหนดขอบเขตของงานที่จะดำเนินการ ส่วนที่อ่อนแอที่สุดคือท่อ และสาเหตุหลักในการซ่อมแซมส่วนใหญ่คือท่อได้รับความเสียหาย

ในการวินิจฉัยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ จะใช้วิธีการทดสอบไฮดรอลิก

ในสถานการณ์ปัจจุบัน จำเป็นต้องเปลี่ยนท่อ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ต้องใช้แรงงานมาก จำเป็นต้องเสียบปลั๊กองค์ประกอบที่เสียหาย ซึ่งจะช่วยลดพื้นที่ผิวการแลกเปลี่ยนความร้อน ดำเนินการ งานปรับปรุงจำเป็นต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่าแม้แต่การแทรกแซงเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำให้เกิดการถ่ายเทความร้อนลดลงได้

ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อทำงานอย่างไร มีประเภทและคุณสมบัติอะไรบ้าง

ประวัติความเป็นมาของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อ

อุปกรณ์ประเภทนี้ได้รับการพัฒนาครั้งแรกเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 เมื่อโรงไฟฟ้าพลังความร้อนต้องการเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่และสามารถทำงานที่แรงดันสูงพอสมควร

ในปัจจุบัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อถูกใช้เป็นเครื่องทำความร้อนล่วงหน้า คอนเดนเซอร์ และเครื่องระเหย ประสบการณ์หลายปีในการดำเนินงานและการพัฒนาการออกแบบจำนวนมากได้นำไปสู่การปรับปรุงที่สำคัญในการออกแบบ

จากนั้น ในช่วงต้นศตวรรษที่ผ่านมา เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อเริ่มมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย อุตสาหกรรมน้ำมัน. เงื่อนไขที่ยากลำบากการกลั่นน้ำมันจำเป็นต้องใช้เครื่องทำความร้อนและเครื่องทำความเย็นมวลน้ำมัน คอนเดนเซอร์ และเครื่องระเหยสำหรับน้ำมันดิบและของเหลวอินทรีย์แต่ละส่วน

อุณหภูมิและความดันสูงที่อุปกรณ์ทำงาน คุณสมบัติของน้ำมันและเศษส่วนของน้ำมันทำให้เกิดการปนเปื้อนอย่างรวดเร็ว แต่ละส่วนอุปกรณ์ ในเรื่องนี้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนต้องมีเช่นนี้ คุณสมบัติการออกแบบซึ่งจะทำให้ง่ายต่อการทำความสะอาดและซ่อมแซมหากจำเป็น

ตัวเลือกการดำเนินการ

เมื่อเวลาผ่านไป เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย สิ่งนี้พิจารณาจากความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือของการออกแบบรวมถึงจำนวนมาก ตัวเลือกที่เป็นไปได้ออกแบบให้เหมาะสมกับสภาวะการใช้งานต่างๆ ได้แก่

การออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในแนวตั้งหรือแนวนอน การเดือดหรือการควบแน่น สารหล่อเย็นเฟสเดียวไหลไปทางด้านร้อนหรือเย็นของอุปกรณ์

ช่วงแรงดันใช้งานที่เป็นไปได้ตั้งแต่สุญญากาศไปจนถึงค่าที่ค่อนข้างสูง

ความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนแปลงแรงดันตกในช่วงกว้างทั้งสองด้านของพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นผลตามมา จำนวนมากตัวเลือกการออกแบบ

ความสามารถในการตอบสนองความต้องการความเครียดจากความร้อนโดยไม่ต้องเพิ่มต้นทุนของอุปกรณ์อย่างมีนัยสำคัญ

ขนาดอุปกรณ์ - จากเล็กไปใหญ่ที่สุด สูงถึง 6,000 ตารางเมตร

สามารถเลือกวัสดุได้ขึ้นอยู่กับการกัดกร่อน ความดัน และ สภาพอุณหภูมิโดยคำนึงถึงต้นทุนที่เกี่ยวข้อง

พื้นผิวการถ่ายเทความร้อนสามารถใช้ได้ทั้งท่อภายในและภายนอก

ความสามารถในการเข้าถึงมัดท่อเพื่อซ่อมแซมหรือทำความสะอาด

อย่างไรก็ตาม การใช้งานที่หลากหลายของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อเมื่อเลือกใช้งานมากที่สุด ตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับแต่ละกรณี ไม่ควรละเว้นการค้นหาทางเลือกอื่น

ส่วนประกอบ

ส่วนประกอบของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ: มัดท่อที่ติดตั้งในแผ่นท่อ ฝาครอบ ท่อ เคส ท่อ ห้องและส่วนรองรับ ช่องว่างของท่อและระหว่างท่อในนั้นส่วนใหญ่มักถูกคั่นด้วยพาร์ติชัน

แผนภาพวงจรและประเภท

แผนผังของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดแสดงไว้ในภาพ:

ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นท่อเชื่อมจาก เหล็กแผ่น- ความแตกต่างระหว่างปลอกส่วนใหญ่จะอยู่ที่วิธีที่ปลอกเชื่อมต่อกับแผ่นท่อและกับฝาปิด ความหนาของผนังท่อถูกเลือกขึ้นอยู่กับแรงดันใช้งานของตัวกลางและเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวกลาง แต่โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ที่อย่างน้อย 4 มม. ฝาครอบหรือพื้นเชื่อมเข้ากับขอบของท่อโดยใช้หน้าแปลน ส่วนรองรับอุปกรณ์ติดอยู่ที่ด้านนอกของตัวเครื่อง

ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ พื้นที่หน้าตัดที่มีประสิทธิผลโดยรวมของพื้นที่ระหว่างท่อมักจะใหญ่กว่าหน้าตัดที่สอดคล้องกันของท่อ 2-3 เท่า ดังนั้น ไม่ว่าอุณหภูมิระหว่างสารหล่อเย็นและสถานะเฟสจะต่างกันอย่างไร ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยรวมจะถูกจำกัดโดยพื้นผิวของช่องระหว่างท่อและยังคงต่ำ เพื่อเพิ่มพาร์ทิชันซึ่งจะเพิ่มความเร็วของสารหล่อเย็นและเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน

มัดท่อยึดแน่นอยู่ในแผ่นท่อโดยใช้วิธีการต่างๆ: การใช้ลูกปัด การบาน การปิดผนึก การเชื่อม หรือการยึดด้วยต่อม แผ่นท่อถูกเชื่อมเข้ากับปลอก (ประเภท 1 และ 3) หรือยึดด้วยสลักเกลียวระหว่างฝาครอบและหน้าแปลนของปลอก (ประเภท 2 และ 4) หรือยึดติดเข้ากับหน้าแปลนเท่านั้น (ประเภท 5 และ 6) วัสดุสำหรับตะแกรงมักเป็นเหล็กแผ่นซึ่งมีความหนาอย่างน้อย 20 มม.

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเหล่านี้มีการออกแบบที่แตกต่างกัน: แบบแข็ง (ประเภท 1 และ 10), กึ่งแข็ง (ประเภท 2, 3 และ 7) และไม่แข็งตัว (ประเภท 4, 5, 6, 8 และ 9) ตามวิธีการเคลื่อนที่ของน้ำหล่อเย็น - หลายรอบและรอบเดียว ไหลตรง ไหลข้าม และกระแสทวน และตามวิธีการจัดเรียง - แนวตั้ง แนวนอน และเอียง

รูปที่ 1 แสดงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีการออกแบบแข็งผ่านครั้งเดียวพร้อมท่อตรง โครงเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับท่อด้วยตะแกรง ไม่มีความเป็นไปได้ในการชดเชยการยืดตัวจากความร้อน การออกแบบอุปกรณ์ดังกล่าวนั้นเรียบง่าย แต่สามารถใช้ได้เฉพาะเมื่ออุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างมัดท่อและตัวเครื่องไม่ใหญ่มากเท่านั้น (สูงถึง 50°C) นอกจากนี้ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนในอุปกรณ์ประเภทนี้ยังต่ำ เนื่องจากความเร็วของสารหล่อเย็นในพื้นที่ระหว่างท่อต่ำ

ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ พื้นที่หน้าตัดของช่องว่างระหว่างท่อมักจะใหญ่กว่าหน้าตัดที่สอดคล้องกันของท่อ 2-3 เท่า ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยรวมจะไม่ได้รับผลกระทบมากนักจากความแตกต่างของอุณหภูมิของสารหล่อเย็นหรือสถานะเฟส ในทางกลับกัน ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยรวมจะถูกจำกัดโดยพื้นผิวของพื้นที่ระหว่างท่อและยังคงต่ำอยู่ เพื่อเพิ่มพาร์ทิชันในพื้นที่ระหว่างท่อซึ่งจะเพิ่มความเร็วของสารหล่อเย็นเล็กน้อยและเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน

ฉากกั้นที่ติดตั้งในพื้นที่ระหว่างท่อ เพิ่มความเร็วของน้ำหล่อเย็น เพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน

ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไอและของเหลว ไอน้ำมักจะถูกส่งผ่านระหว่างท่อ และของเหลวจะไหลผ่านท่อ ในกรณีนี้ ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างท่อและผนังตัวเรือนมักจะมีขนาดใหญ่มาก ซึ่งต้องมีการติดตั้งตัวชดเชยประเภทต่างๆ ในกรณีเหล่านี้ จะใช้เลนส์ (ประเภท 3) ที่เป่าลม (ประเภท 7) กล่องบรรจุ (ประเภท 8 และ 9) และเครื่องชดเชย

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบห้องเดี่ยวที่มีท่อรูปตัว U หรือมากกว่านั้นก็กำจัดได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นกัน ความเครียดจากความร้อนในโลหะ ขอแนะนำให้ใช้ที่แรงดันน้ำหล่อเย็นสูงเนื่องจากในอุปกรณ์ แรงดันสูงการยึดท่อในตะแกรงเป็นการดำเนินการที่มีราคาแพงและซับซ้อนทางเทคโนโลยี อย่างไรก็ตาม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อโค้งงอยังไม่ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากความยากลำบากในการรับท่อที่มีรัศมีการโค้งงอต่างกัน ความยากในการเปลี่ยนท่องอ และปัญหาที่พบเมื่อทำความสะอาด

การออกแบบตัวแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งให้การยึดแผ่นท่อหนึ่งแผ่นอย่างแน่นหนาและการเคลื่อนตัวของท่อที่สองอย่างอิสระนั้นล้ำหน้ากว่า ในกรณีนี้ มีการติดตั้งฝาครอบภายในเพิ่มเติมซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับระบบท่อ (ประเภท 6) ต้นทุนอุปกรณ์ที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยซึ่งสัมพันธ์กับการเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของร่างกายและการผลิตส่วนที่สองเพิ่มเติมด้านล่างนั้นได้รับการพิสูจน์ด้วยความน่าเชื่อถือในการใช้งานและความเรียบง่ายของการออกแบบ อุปกรณ์ดังกล่าวเรียกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ "หัวลอย"

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลข้าม (ประเภท 10) มีความโดดเด่นด้วยค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากสารหล่อเย็นในพื้นที่ระหว่างท่อเคลื่อนที่ผ่านมัดท่อ ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนบางประเภท เมื่อใช้ก๊าซในวงแหวนและใช้ของเหลวในท่อ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจะเพิ่มขึ้นอีกโดยใช้ท่อที่มีซี่โครงตามขวาง

หลักการทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ:

ประเภทของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ:

เครื่องทำน้ำอุ่น
เครื่องทำความเย็นน้ำและน้ำมันสำหรับคอมเพรสเซอร์และเครื่องยนต์ดีเซล
เครื่องทำน้ำอุ่นไอน้ำ
เครื่องทำความเย็นน้ำมัน ประเภทต่างๆกังหัน เครื่องอัดไฮดรอลิก ระบบปั๊มและคอมเพรสเซอร์ หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง
เครื่องทำความเย็นและเครื่องทำความร้อน
เครื่องทำความเย็นและเครื่องทำความร้อนสำหรับสื่ออาหาร
เครื่องทำความเย็นและเครื่องทำความร้อนที่ใช้ในปิโตรเคมี
เครื่องทำน้ำอุ่นในสระว่ายน้ำ
เครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์ของหน่วยทำความเย็น

ขอบเขตและขอบเขต

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อใช้ในโรงงานแช่แข็งทางอุตสาหกรรม ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี เคมี และอาหาร สำหรับปั๊มความร้อนในระบบบำบัดน้ำและระบบระบายน้ำทิ้ง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อใช้ในอุตสาหกรรมเคมีและความร้อนสำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างสารหล่อเย็นของเหลว ก๊าซ และไอในกระบวนการเทอร์โมเคมี และปัจจุบันเป็นอุปกรณ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด

ข้อดี:

ความน่าเชื่อถือของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อในการทำงาน:

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความดันกะทันหันได้อย่างง่ายดาย มัดท่อไม่ถูกทำลายโดยการสั่นสะเทือนและแรงกระแทกไฮดรอลิก

การปนเปื้อนของอุปกรณ์ต่ำ

ท่อของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทนี้มีการปนเปื้อนเล็กน้อยและสามารถทำความสะอาดได้ง่ายมากโดยใช้วิธีการกระแทกแบบคาวิเทชัน ทางเคมี หรือ - สำหรับอุปกรณ์แบบถอดได้ - วิธีทางกล

อายุการใช้งานยาวนาน

อายุการใช้งานค่อนข้างยาว - นานถึง 30 ปี

การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อที่ใช้ในปัจจุบันในอุตสาหกรรมได้รับการปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทางเทคโนโลยีที่หลากหลาย รวมถึงสุขาภิบาล น้ำทะเลและน้ำในแม่น้ำ ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม น้ำมัน สภาพแวดล้อมที่ออกฤทธิ์ทางเคมี และแม้แต่สภาพแวดล้อมส่วนใหญ่ สภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวในทางปฏิบัติไม่ลดความน่าเชื่อถือของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อ (เชลล์และท่อ) แนวนอน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ

บริษัท NORMIT มีมากมาย ช่วงโมเดลเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สามารถตอบสนองทุกความต้องการ ประเภทต่างๆอุตสาหกรรม. เราพร้อมที่จะมอบอุปกรณ์คุณภาพยุโรปให้กับลูกค้าของเราในราคาที่สมเหตุสมผล

วัตถุประสงค์

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนและกระบวนการเทอร์โมเคมีระหว่างของเหลว ไอระเหย และก๊าซต่างๆ - ทั้งที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงและมีการเปลี่ยนแปลงในสถานะการรวมตัว สามารถใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อได้

เช่นคอนเดนเซอร์ เครื่องทำความร้อน และเครื่องระเหย ปัจจุบันการออกแบบตัวแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งเป็นผลมาจากการพัฒนาพิเศษโดยคำนึงถึงประสบการณ์การดำเนินงานนั้นมีความก้าวหน้ามากขึ้น

ข้อดี เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ:

• ความน่าเชื่อถือ
• ประสิทธิภาพสูง
• ความกะทัดรัด
• แอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย
• พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่
• ไม่ทำลายโครงสร้างของผลิตภัณฑ์
• ทำความสะอาดและบำรุงรักษาง่าย
• ไม่มี "โซนตาย"
• สามารถติดตั้ง CIP-wash ได้
• ต้นทุนพลังงานต่ำ
• การใช้งานอย่างปลอดภัยสำหรับบุคลากร

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านนี้ซึ่งส่วนใหญ่เนื่องมาจากอุปกรณ์เหล่านี้ การออกแบบที่เชื่อถือได้และตัวเลือกการออกแบบที่หลากหลายตาม เงื่อนไขที่แตกต่างกันการดำเนินการ.

ข้อมูลจำเพาะอาจเปลี่ยนแปลงได้ตาม ข้อกำหนดทางเทคโนโลยีลูกค้า:

• การไหลแบบเฟสเดียว การเดือดและการควบแน่นเหนือความร้อนและ ด้านเย็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีการออกแบบแนวตั้งหรือแนวนอน
• ช่วงแรงดันตั้งแต่สุญญากาศจนถึงค่าสูง
• แรงดันตกคร่อมทั้งสองด้านแตกต่างกันอย่างมากเนื่องจากมีตัวเลือกที่หลากหลาย
• เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความเครียดจากความร้อนโดยไม่เพิ่มต้นทุนของอุปกรณ์อย่างมีนัยสำคัญ
• ขนาดตั้งแต่เล็กไปจนถึงใหญ่มาก (5,000 ตร.ม.)
• ความเป็นไปได้ของการสมัคร วัสดุต่างๆตามข้อกำหนดด้านต้นทุน การกัดกร่อน อุณหภูมิ และความดัน
• การใช้พื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อนที่พัฒนาแล้วทั้งภายในและภายนอกท่อ, เครื่องเพิ่มความเข้มข้นต่างๆ เป็นต้น
• สามารถถอดมัดท่อเพื่อทำความสะอาดและซ่อมแซมได้

คำอธิบาย

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อประกอบด้วยมัดท่อที่ติดตั้งอยู่ในแผ่นท่อ เคส ฝาครอบ ฝาครอบ ช่อง หัวฉีด และส่วนรองรับ ช่องว่างของท่อและระหว่างท่อในอุปกรณ์เหล่านี้แยกจากกัน และแต่ละช่องสามารถแบ่งพาร์ติชันออกเป็นหลายช่องได้

พื้นผิวการถ่ายเทความร้อนของอุปกรณ์อาจมีตั้งแต่หลายร้อยตารางเซนติเมตรไปจนถึงหลายพันตารางเซนติเมตร ตารางเมตร- ใช่แล้ว ตัวเก็บประจุ กังหันไอน้ำด้วยกำลังการผลิต 150 MW ประกอบด้วยท่อ 17,000 ท่อที่มีพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อนรวมประมาณ 9,000 m 2

เคสของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อเป็นท่อที่เชื่อมจากแผ่นเหล็กหนึ่งแผ่นขึ้นไป ปลอกจะแตกต่างกันโดยหลักอยู่ที่วิธีเชื่อมต่อกับฝาปิดและแผ่นท่อ ความหนาของผนังท่อถูกกำหนดโดยความดันของตัวกลางใช้งานและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ แต่ต้องมีอย่างน้อย 4 มม. หน้าแปลนเชื่อมเข้ากับขอบทรงกระบอกของปลอกเพื่อเชื่อมต่อกับฝาปิดหรือก้น ส่วนรองรับอุปกรณ์ติดอยู่กับพื้นผิวด้านนอกของตัวเครื่อง

โครงสร้างท่อของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อทำจากท่อตรงหรือโค้ง (รูปตัว U หรือรูปตัว W) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 ถึง 57 มม. แนะนำให้ใช้ท่อเหล็กไร้ตะเข็บ

ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อพื้นที่การไหลของช่องว่างระหว่างท่อมีขนาดใหญ่กว่าพื้นที่การไหลภายในท่อ 2-3 เท่า ดังนั้นที่อัตราการไหลของสารหล่อเย็นที่มีสถานะเฟสเท่ากัน ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนบนพื้นผิวของช่องว่างระหว่างท่อจึงต่ำ ซึ่งจะช่วยลดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยรวมในอุปกรณ์ การติดตั้งพาร์ติชันในพื้นที่ระหว่างท่อของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อจะช่วยเพิ่มความเร็วของสารหล่อเย็นและปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน

ด้านล่างนี้เป็นไดอะแกรมของอุปกรณ์ที่พบบ่อยที่สุด:

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อสามารถออกแบบให้แข็ง ยืดหยุ่น และกึ่งแข็ง ไหลผ่านครั้งเดียวและหลายรอบ ไหลตรง ไหลทวนและไหลข้าม แนวนอน เอียง และแนวตั้ง

ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบผ่านครั้งเดียวที่มีท่อตรงที่มีโครงสร้างแข็ง เปลือกและท่อเชื่อมต่อกันด้วยแผ่นท่อ ดังนั้นจึงไม่สามารถชดเชยการขยายตัวทางความร้อนได้ อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการออกแบบอย่างเรียบง่าย แต่สามารถใช้ได้เฉพาะที่อุณหภูมิที่แตกต่างกันเล็กน้อยระหว่างตัวเครื่องและมัดท่อ (สูงถึง 50 o C) มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนต่ำเนื่องจากความเร็วของสารหล่อเย็นในพื้นที่ระหว่างท่อต่ำ

ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ พื้นที่การไหลของพื้นที่ระหว่างท่อมีขนาดใหญ่กว่าพื้นที่การไหลของท่อ 2-3 เท่า ดังนั้นที่อัตราการไหลของสารหล่อเย็นจะมีอัตราการไหลของเท่ากัน สภาพร่างกายค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนบนพื้นผิวของพื้นที่ระหว่างท่อต่ำซึ่งจะช่วยลดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนในอุปกรณ์ การติดตั้งฉากกั้นในพื้นที่ระหว่างท่อจะช่วยเพิ่มความเร็วของน้ำหล่อเย็นและเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน

ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไอ-ของเหลว ไอน้ำมักจะผ่านเข้าไปในช่องว่างระหว่างท่อ และของเหลวจะผ่านท่อ ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างผนังตัวเรือนและท่อมักจะมีความสำคัญ เพื่อชดเชยความแตกต่างในการยืดตัวจากความร้อน มีการติดตั้งตัวชดเชยเลนส์ ต่อมหรือเบลโลว์ไว้ระหว่างท่อและท่อ

เพื่อขจัดความเครียดในโลหะที่เกิดจากการยืดตัวด้วยความร้อน จึงมีการผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบห้องเดียวที่มีท่อรูปตัว U และ W แบบโค้งงอ เหมาะสำหรับแรงดันน้ำหล่อเย็นสูง เนื่องจากการผลิตห้องเก็บน้ำและการยึดท่อในแผ่นท่อในอุปกรณ์แรงดันสูงเป็นการดำเนินงานที่ซับซ้อนและมีราคาแพง อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ที่มีท่อโค้งงอไม่สามารถแพร่หลายได้เนื่องจากความยากลำบากในการผลิตท่อที่มีรัศมีการโค้งงอต่างกัน ความยากลำบากในการเปลี่ยนท่อ และความไม่สะดวกในการทำความสะอาดท่อโค้งงอ

อุปกรณ์ชดเชยนั้นผลิตได้ยาก (เมมเบรน เครื่องเป่าลม ที่มีท่อโค้งงอ) หรือไม่น่าเชื่อถือในการใช้งานเพียงพอ (เลนส์ กล่องบรรจุ) การออกแบบตัวแลกเปลี่ยนความร้อนล้ำหน้ายิ่งขึ้นด้วยการยึดแผ่นท่อหนึ่งแผ่นอย่างแน่นหนาและการเคลื่อนตัวของแผ่นที่สองอย่างอิสระพร้อมกับฝาครอบด้านใน ระบบท่อ- ต้นทุนของอุปกรณ์ที่เพิ่มขึ้นบางส่วนเนื่องจากการเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของร่างกายและการผลิตด้านล่างเพิ่มเติมนั้นได้รับการพิสูจน์ด้วยความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือของการใช้งาน อุปกรณ์เหล่านี้เรียกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ "หัวลอย" เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลข้ามมีลักษณะพิเศษคือมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นบนพื้นผิวด้านนอก เนื่องจากสารหล่อเย็นเคลื่อนที่ผ่านมัดท่อ ด้วยการไหลแบบขวาง ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสารหล่อเย็นจะลดลง อย่างไรก็ตาม ด้วยจำนวนส่วนท่อที่เพียงพอ ความแตกต่างเมื่อเทียบกับการไหลสวนทางจึงมีน้อย ในการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบางแบบ เมื่อก๊าซไหลในพื้นที่ระหว่างท่อและของเหลวในท่อ ท่อที่มีซี่โครงตามขวางจะถูกใช้เพื่อเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน

การใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่ออย่างแพร่หลายและการออกแบบไม่ควรแยกการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่พื้นผิวแบบขูดและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ "ท่อในท่อ" ในกรณีที่การใช้งานเป็นที่ยอมรับมากขึ้นจากมุมมอง ลักษณะทางเทคโนโลยีและเศรษฐกิจ

พารามิเตอร์ทางเทคนิค:

แบบอย่าง	ท่อ NORMIT Heatex 1	ท่อ NORMIT Heatex 2	ท่อ NORMIT Heatex 3	ท่อ NORMIT Heatex 4
พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อน m2
วัสดุ	เอไอเอส 304
จำนวนท่อ ชิ้น
อุณหภูมิ, องศาเซลเซียส	มากถึง 200

ขนาด:

ขนาดโดยรวม, มม	ก	บี	ค
ท่อ NORMIT Heatex 1		1500
ท่อ NORMIT Heatex 2		1900
ท่อ NORMIT Heatex 3		2200
ท่อ NORMIT Heatex 4		2600

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดแข็ง (รูปที่ 8.3.2) มีลำตัวทรงกระบอก 1 ซึ่งติดตั้งมัดท่อไว้แล้ว 2, แก้ไขในแผ่นท่อ 4, โดยยึดท่อด้วยบานหรือการเชื่อม ตัวเครื่องปิดด้วยฝาปิด 5 และ 6. มีการติดตั้งพาร์ติชันภายในตัวเครื่อง 3, สร้างทิศทางการไหลที่แน่นอนและเพิ่มความเร็วในตัวเรือน (รูปที่ 8.3.4)

ข้าว. 8.3.2. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อประเภทฮาร์ด:

1 - ปลอก (ตัวเรือน); 2 - หลอด; 3 - พาร์ติชันตามขวาง; 4 - แผ่นท่อ; 5 - ปก; 6 - ฝาครอบ (กล่องกระจาย); 3.8 - พาร์ติชันตามยาวในกล่องรวมสัญญาณและในตัวเครื่องตามลำดับ

ข้าว. 8.3.3. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อพร้อมตัวชดเชยเลนส์บนตัวเครื่อง

เพื่อยืดเส้นทางของของเหลวในร่างกายให้ยาวขึ้น มัดท่อจะติดตั้งฉากกั้นตามขวางจากเหล็กแผ่นที่มีความหนาตั้งแต่ 5 มม. ขึ้นไป ระยะห่างระหว่างพาร์ติชันคือตั้งแต่ 0.2 ม. ถึง 50 ดี เอ็น – โอ.ดี.ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน รูปทรงเรขาคณิตของพาร์ติชันและพวกมัน ตำแหน่งสัมพัทธ์กำหนดลักษณะของการเคลื่อนที่ของการไหลผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

ข้าว. 8.3.4. ประเภทของพาร์ติชันตามขวาง:

I – มีจุดตัดแบบเซกเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่าของไหลไหลไปตามเส้นเกลียว

II – มีช่องเจาะที่ให้การเคลื่อนไหวเหมือนคลื่น

III – มีรอยตัดแบบแบ่งส่วน;

IV – วงกลม ให้การเคลื่อนที่จากรอบนอกไปยังศูนย์กลาง และในทางกลับกัน

พาร์ติชันตามขวางได้รับการแก้ไขโดยการใช้ท่อสเปเซอร์ที่กดทับด้วยแท่งทั่วไป (โดยปกติจะมีสี่อัน) นอกเหนือจากวัตถุประสงค์ทางเทคโนโลยีแล้ว พาร์ติชันตามขวางยังทำหน้าที่เป็นส่วนรองรับระดับกลางสำหรับมัดท่อ เพื่อป้องกันไม่ให้โค้งงอเมื่อวางอุปกรณ์ในแนวนอน

สื่อแลกเปลี่ยนความร้อนตัวหนึ่งเคลื่อนที่ผ่านท่อ และอีกตัวหนึ่งเคลื่อนที่ภายในตัวเรือนระหว่างท่อ ตัวกลางที่มีการปนเปื้อนมากขึ้น รวมถึงตัวกลางที่มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนต่ำกว่าจะได้รับอนุญาตให้เข้าไปในท่อได้ เนื่องจากการทำความสะอาดพื้นผิวด้านนอกของท่อนั้นทำได้ยาก และความเร็วของการเคลื่อนที่ของตัวกลางในพื้นที่ระหว่างท่อก็น้อยกว่า มากกว่าในท่อ

เนื่องจากอุณหภูมิของตัวกลางแลกเปลี่ยนความร้อนแตกต่างกัน ร่างกายและท่อจึงได้รับการยืดตัวที่แตกต่างกัน ซึ่งนำไปสู่ความเครียดเพิ่มเติมในองค์ประกอบตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ด้วยความแตกต่างของอุณหภูมิที่สูง สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การเสียรูปและแม้กระทั่งการทำลายท่อและตัวเรือน การรบกวนความหนาแน่นของวูบวาบ ฯลฯ นั่นเป็นเหตุผล เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดแข็งจะใช้เมื่ออุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างตัวกลางแลกเปลี่ยนความร้อนไม่เกิน 50°C

ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนพร้อมตัวชดเชยเลนส์บนตัวเครื่อง (รูปที่ 8.3.3) ใช้เพื่อลดความเครียดจากอุณหภูมิในอุปกรณ์ประเภทแข็ง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนดังกล่าวมีตัวชดเชยเลนส์อยู่บนตัวเครื่อง เนื่องจากการเสียรูปซึ่งแรงความร้อนในร่างกายและท่อลดลง การลดลงนี้ก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้นจำนวนที่มากขึ้น

เลนส์ที่ตัวชดเชย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบลอยตัว(รูปที่ 8.3.5) พบมากที่สุดประยุกต์กว้าง

- ในอุปกรณ์เหล่านี้ ปลายด้านหนึ่งของมัดท่อจะถูกยึดไว้ในแผ่นท่อที่เชื่อมต่อกับลำตัว (ในรูปด้านซ้าย) และปลายด้านหนึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระโดยสัมพันธ์กับลำตัวเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไปตามความยาวของท่อ ซึ่งช่วยลดความเครียดจากอุณหภูมิในโครงสร้างและช่วยให้คุณสามารถทำงานกับอุณหภูมิที่แตกต่างกันมากในตัวกลางแลกเปลี่ยนความร้อน นอกจากนี้ยังสามารถทำความสะอาดมัดท่อและตัวอุปกรณ์ได้ ทำให้เปลี่ยนท่อมัดได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม การออกแบบตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหัวลอยนั้นซับซ้อนกว่า และไม่สามารถเข้าถึงหัวแบบลอยเพื่อตรวจสอบระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ได้

ข้าว. 8.3.5. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อพร้อมหัวลอย:

1 – ปลอก; 2.3 – ช่องทางเข้าและทางออก (ฝาครอบ) 4 – มัดท่อ; 5 – แผ่นท่อ; 6 – ฝาครอบหัวลอย; 7 – พาร์ติชัน; 8 – ที่หนีบสำหรับยึดฝาครอบ; 9 – รองรับ; 10 – รากฐาน; 11 – พาร์ทิชันแนะนำระหว่างท่อ; 12 – ส่วนรองรับการเลื่อนของมัดท่อ I, II – อินพุตและเอาต์พุตของของไหลทำความร้อน III, IV – อินพุตและเอาต์พุตของการไหลที่ให้ความร้อน

แผ่นกั้นที่ติดตั้งในห้องกระจายและในหัวลอยจะเพิ่มจำนวนจังหวะในชุดท่อ สิ่งนี้ช่วยให้คุณเพิ่มความเร็วการไหลและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนไปยังผนังด้านในของท่อ

พื้นที่วงแหวนของอุปกรณ์ที่มีหัวลอยมักจะทำเพียงครั้งเดียว ด้วยสองจังหวะจะมีการติดตั้งพาร์ติชันตามยาวในร่างกาย อย่างไรก็ตามในกรณีนี้จำเป็นต้องมีการปิดผนึกพิเศษระหว่างพาร์ติชันและตัวเครื่อง พื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อมีขนาด 1200 ตร.ม. โดยมีความยาวท่อตั้งแต่ 3 ถึง 9 ม. ความดันตามเงื่อนไขถึง 6.4 MPa เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อยู(รูปที่ 8.3.6) มีมัดท่อซึ่งท่อจะโค้งงอในรูปแบบของตัวอักษรละติน u และปลายทั้งสองข้างได้รับการแก้ไขในแผ่นท่อซึ่งช่วยให้ยืดท่อได้อย่างอิสระโดยไม่คำนึงถึงร่างกาย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนดังกล่าวใช้สำหรับความดันโลหิตสูง

- ตัวกลางที่ส่งเข้าไปในท่อจะต้องสะอาดเพียงพอ เนื่องจากการทำความสะอาดพื้นผิวด้านในของท่อทำได้ยาก

รูปที่ 8.3.6. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อพร้อมท่อ U

ขึ้นอยู่กับจำนวนพาร์ติชั่นตามยาวในตัวเรือนและ กล่องกระจายสินค้าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อแบ่งออกเป็นแบบหนึ่ง สอง และหลายรอบ ทั้งในท่อและในพื้นที่ระหว่างท่อ ดังนั้นในรูป 8.3.2 ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นแบบสองทางทั้งในท่อและในพื้นที่ระหว่างท่อซึ่งทำได้โดยการติดตั้งฉากกั้นตามยาว 7 และ 8.

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิด "pipe-in-pipe"

ต่างจากอุปกรณ์แบบเปลือกและท่อซึ่งมัดมัดหลอดหลายร้อยหลอดไว้ในปลอก ในอุปกรณ์ประเภทนี้ แต่ละหลอดจะมีปลอกแยกเป็นของตัวเอง (รูปที่ 8.3.7) ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนประกอบขึ้นจากหลายส่วนซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยตัวสะสมที่ทางเข้าและทางออกของสารหล่อเย็นทำความร้อน อุปกรณ์ดังกล่าวใช้สำหรับทำความร้อนผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่มีความหนืดและมีความหนืดสูง (น้ำมันดีเซล, น้ำมันเตา, น้ำมันดิน)

อุปกรณ์ "Pipe-in-pipe" ไม่สามารถแยกออกและยุบได้ อันแรกใช้สำหรับสภาพแวดล้อมที่ไม่ทำให้เกิดการสะสมในวงแหวน ท่อภายนอกซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยท่อเชื่อม การเชื่อมต่อท่อภายในของอุปกรณ์ดังกล่าวอาจเข้มงวดได้ (การเปลี่ยนฝาแฝด 3 เชื่อมเข้ากับท่อ) และถอดออกได้ (แฝดบนหน้าแปลนดังแสดงในรูป) ในระบบที่เข้มงวด สามารถใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในสภาพแวดล้อมที่ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างท่อด้านนอกและท่อด้านในไม่ควรเกิน 50°C

ข้าว. 8.3.7. ส่วนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อในท่อแบบแยกไม่ได้สี่ทาง:

1, 2 – ท่อด้านนอกและด้านใน 3 – แฝดหมุน I, II – ทางเข้าและทางออกของสารหล่อเย็นทำความร้อน III, IV – อินพุตและเอาต์พุตของการไหลที่ให้ความร้อน

ข้าว. 8.3.8. ส่วนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปะเก็นไหลเดี่ยวประเภท "ท่อในท่อ":

1 – ท่อภายนอก 2 – ท่อภายใน 3 – ปก; 4 – แฝดโรตารี; 5 – พาร์ติชัน; 6 – แผ่นท่อ; A – ทางเข้าและทางออกของการไหลที่มีการปนเปื้อนมากขึ้น B - อินพุตและเอาต์พุตของกระแสที่มีมลพิษน้อยกว่า

อุปกรณ์ "ท่อในท่อ" แบบยุบได้ (รูปที่ 8.3.8) ทำจากส่วนที่ท่อด้านนอก 4 รวมเป็นหนึ่งเดียวโดยปกทั่วไป 3, ทำหน้าที่เปลี่ยนการไหลของสารหล่อเย็นจากท่อภายนอกหนึ่งไปยังอีกท่อหนึ่ง และท่อภายในเชื่อมต่อกันโดยใช้แฝดหมุนบนหน้าแปลนภายในฝาครอบนี้ สามารถประกอบแบตเตอรี่ของอุปกรณ์ไหลหลายทางได้จากส่วนดังกล่าว หากการไหลของน้ำหล่อเย็นสูง (10–200 ตัน/ชม. ในท่อและสูงถึง 300 ตัน/ชม. ในพื้นที่ระหว่างท่อ) ข้อดีของอุปกรณ์ "ไปป์ในท่อ" ที่ถอดออกได้คือสามารถทำความสะอาดคราบสกปรกได้อย่างสม่ำเสมอ (เช่น เปลือกและท่อ) และสามารถเปลี่ยนท่อภายในหรือภายนอกได้ในกรณีที่เกิดความเสียหายหรือการกัดกร่อน

โดยทั่วไปในอุปกรณ์ "ไปป์ในท่อ" น้ำหล่อเย็นที่มีการปนเปื้อนมากขึ้นจะยอมให้ไหลผ่านท่อภายในได้ และสารที่มีการปนเปื้อนน้อยกว่าจะถูกส่งผ่านช่องระหว่างท่อ

ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพับได้อาจมีท่อภายในด้านนอก ครีบเพื่อเพิ่มพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนและเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบยุบได้ช่วยให้ทำความสะอาดภายนอกและภายในได้ พื้นผิวภายในท่อ และยังใช้ท่อภายในแบบครีบอีกด้วย ทำให้สามารถเพิ่มปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทได้อย่างมาก- รูปที่ 8.3.9 แสดงท่อครีบ

ข้าว. 8.3.9. ท่อครีบ:

เอ - ซี่โครงเชื่อมรูปราง; b - ซี่โครงรีด; c - ซี่โครงอัด; g - ซี่โครงรูปหนามแหลมเชื่อม; d - ซี่โครงที่มีสัน