Κοινή Ταξινόμηση Εναλλακτών Θερμότητας Δέσμης Σωλήνων
Tube Bundle Heat Exchanger—Εισαγωγή στον εναλλάκτη θερμότητας Tube Bundle
Στον εναλλάκτη θερμότητας της δέσμης σωλήνων, δύο είδη ρευστών ανταλλάσσουν θερμότητα, το ένα ρέει μέσα στο σωλήνα και η διαδρομή του ονομάζεται πλευρά σωλήνα. το άλλο ρέει έξω από το σωλήνα και η διαδρομή του ονομάζεται πλευρά του κελύφους. Το τοίχωμα της δέσμης σωλήνων είναι η επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας. Προκειμένου να βελτιωθεί ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας του ρευστού έξω από το σωλήνα, συνήθως τοποθετείται ένας ορισμένος αριθμός εγκάρσιων διαφραγμάτων στο κέλυφος. Η πλάκα διαφράγματος μπορεί όχι μόνο να αποτρέψει το βραχυκύκλωμα του ρευστού, να αυξήσει την ταχύτητα του ρευστού, αλλά και να αναγκάσει το ρευστό να διασχίσει τη δέσμη του σωλήνα πολλές φορές σύμφωνα με την προβλεπόμενη διαδρομή, έτσι ώστε ο βαθμός αναταράξεων να είναι πολύ αυξήθηκε. Τα διαφράγματα που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι κυκλικά και σε σχήμα δίσκου και το πρώτο χρησιμοποιείται ευρύτερα. Κάθε φορά που το ρευστό περνά μέσα από τη δέσμη σωλήνων στο σωλήνα ονομάζεται πέρασμα σωλήνα και κάθε φορά που το ρευστό περνά μέσα από το κέλυφος ονομάζεται πέρασμα κελύφους. Προκειμένου να αυξηθεί η ταχύτητα του ρευστού στον σωλήνα, μπορούν να τοποθετηθούν κατάλληλα χωρίσματα στις κεφαλές και στα δύο άκρα για να χωριστούν όλοι οι σωλήνες σε πολλές ομάδες ομοιόμορφα. Με αυτόν τον τρόπο, το υγρό μπορεί να πηγαίνει μπρος-πίσω πολλές φορές μέσα από μόνο μέρος των σωλήνων κάθε φορά, το οποίο ονομάζεται πολλαπλό πέρασμα. Ομοίως, προκειμένου να αυξηθεί η ταχύτητα ροής έξω από το σωλήνα, μπορούν να εγκατασταθούν διαμήκεις διαφράγματα στο κέλυφος για να κάνουν το ρευστό να περάσει από τον χώρο του κελύφους πολλές φορές, το οποίο ονομάζεται πέρασμα πολλαπλών κελύφους. Στον εναλλάκτη θερμότητας δέσμης σωλήνων, λόγω της διαφορετικής θερμοκρασίας του ρευστού εντός και εκτός του σωλήνα, η θερμοκρασία του κελύφους και της δέσμης σωλήνων είναι επίσης διαφορετική.
Εναλλάκτης θερμότητας δέσμης σωλήνων - Κοινή ταξινόμηση των εναλλάκτες θερμότητας δέσμης σωλήνων
Σταθερός εναλλάκτης θερμότητας σωλήνα-φύλλων:Ο εναλλάκτης θερμότητας με σταθερό φύλλο σωλήνων συγκολλά τα φύλλα σωλήνα και στα δύο άκρα απευθείας στο κέλυφος. Αποτελείται κυρίως από κέλυφος, φύλλο σωλήνα, δέσμη σωλήνα, κεφαλή και άλλα κύρια εξαρτήματα. Το κέλυφος είναι εφοδιασμένο με μια δέσμη σωλήνα και τα δύο άκρα της δέσμης σωλήνα στερεώνονται στο φύλλο σωλήνα με συγκόλληση, διαστολή ή συγκόλληση διαστολής και η εξωτερική περιφέρεια του φύλλου σωλήνα και η φλάντζα κεφαλής στερεώνονται με μπουλόνια. Ο εναλλάκτης θερμότητας σταθερού φύλλου σωλήνα έχει τα πλεονεκτήματα της απλής δομής, του χαμηλού κόστους, της εύκολης κατασκευής και του βολικού καθαρισμού και συντήρησης της πλευράς του σωλήνα, αλλά είναι δύσκολο να καθαριστεί η πλευρά του κελύφους και υπάρχει μια τάση διαφοράς θερμοκρασίας μετά τον σωλήνα το πακέτο κατασκευάζεται. Όταν υπάρχει μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του σωλήνα ανταλλαγής θερμότητας και του κελύφους, θα πρέπει να παρέχεται σύνδεσμος διαστολής στο κέλυφος.
Εναλλάκτης θερμότητας με πλωτή κεφαλή:Το ένα άκρο του εναλλάκτη θερμότητας με πλωτή κεφαλή είναι στερεωμένο μεταξύ του κελύφους και του κουτιού σωλήνα και το άλλο άκρο της πλάκας σωλήνα μπορεί να κινείται ελεύθερα στο κέλυφος, δηλαδή, η θερμική διαστολή του κελύφους και της δέσμης σωλήνα μπορεί να είναι ελεύθερη. Επομένως, δεν υπάρχει τάση διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ της δέσμης σωλήνα και του κελύφους. Γενικά, η πλωτή κεφαλή είναι αποσπώμενη και η δέσμη του σωλήνα μπορεί να τραβήξει και να φορτωθεί ελεύθερα. Αυτή η δομή του εναλλάκτη θερμότητας με πλωτή κεφαλή μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνθήκες λειτουργίας όπου υπάρχει μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της δέσμης σωλήνα και του κελύφους. Ο καθαρισμός και η συντήρηση της δέσμης και του κελύφους του σωλήνα είναι σχετικά βολικοί, αλλά η δομή του είναι σχετικά περίπλοκη και οι απαιτήσεις για σφράγιση είναι σχετικά υψηλές.
Εναλλάκτης θερμότητας σωλήνα σε σχήμα "U":Ο εναλλάκτης θερμότητας δέσμης σωλήνων σχήματος U είναι ένας σωλήνας ανταλλαγής θερμότητας σχήματος U και τα δύο άκρα είναι στερεωμένα στο ίδιο φύλλο σωλήνα. Εφόσον το κέλυφος και οι σωλήνες ανταλλαγής θερμότητας χωρίζονται, η δέσμη του σωλήνα ανταλλαγής θερμότητας μπορεί να διαστέλλεται και να συστέλλεται ελεύθερα και δεν θα δημιουργηθεί τάση διαφοράς θερμοκρασίας λόγω της διαφοράς θερμοκρασίας του μέσου. Ο εναλλάκτης θερμότητας σωλήνα U έχει μόνο ένα φύλλο σωλήνα, δεν επιπλέει κεφαλή και μια σχετικά απλή δομή. Η δέσμη σωλήνων μπορεί να τραβηχτεί έξω και να φορτωθεί ελεύθερα, κάτι που είναι βολικό για τον καθαρισμό. Έχει τα πλεονεκτήματα ενός εναλλάκτη θερμότητας με πλωτή κεφαλή. Ωστόσο, δεδομένου ότι οι σωλήνες ανταλλαγής θερμότητας κατασκευάζονται σε καμπύλες σχήματος U με άνισες ακτίνες, ο πιο εξωτερικός σωλήνας ανταλλαγής θερμότητας μπορεί να αντικατασταθεί μετά από ζημιά. Άλλοι σωλήνες Η ζημιά μπορεί να μπλοκαριστεί μόνο. Ταυτόχρονα, σε σύγκριση με τον εναλλάκτη θερμότητας σταθερού φύλλου σωλήνα, επειδή ο σωλήνας ανταλλαγής θερμότητας περιορίζεται από την ακτίνα κάμψης, υπάρχει ένα κενό στο κέντρο της δέσμης σωλήνων και το ρευστό βραχυκυκλώνεται εύκολα, γεγονός που επηρεάζει το φαινόμενο της μεταφοράς θερμότητας.
