April 8, 2025
Шкало-трубный теплообменник: основной инструмент промышленного теплообмена
1Классификация
(1) В соответствии с структурой
- фиксированный теплообменник труб и пластин:
Оба конца трубной пучки этого теплообменника закрепляются на трубной пластине путем сварки и другими средствами, и трубная пластина соединяется с оболочкой.Однако, из-за различных коэффициентов теплового расширения пучка трубы и оболочки, когда разница температуры велика, это может вызвать тепловое напряжение в трубах и оболочке,приводит к деформации или повреждению труб.
- теплообменник типа плавучей головы:
Прокладка трубки на одном конце теплообменника типа плавучей головы закреплена, а прокладка трубки (плавучая голова) на другом конце может свободно перемещаться в оболочке.Эта структура может эффективно компенсировать разницу в тепловом расширении между пучкой трубы и оболочкой, и подходит для случаев, когда существует большая разница температуры между горячими и холодными жидкостями.
-У-образный теплообменник труб:
Тюбельная пучка имеет форму U, и оба конца труб закреплены на одной и той же трубной пластине.может также лучше адаптироваться к тепловому расширениюБолее того, у теплообменника в форме U имеется только одна трубная пластина, что уменьшает точки соединения между трубной пластинкой и трубами и уменьшает возможность утечки.более сложно очистить внутреннюю часть U-образной трубы, потому что труба изогнута, что затрудняет глубокое проникновение инструментов для чистки.такие как некоторые высокотемпературные и высокоточные газовые процессы передачи тепла.
(2) В соответствии с тем, как жидкость протекает через точки
- однопроходный оболочек и теплообменник трубки:
Горячая жидкость и холодная жидкость в теплообменнике только после процесса теплопередачи.Обычно применяется к требованиям к эффективности теплопередачи не высоки или поток жидкости является небольшим.
- Многопроходный оболочка и теплообменник трубки:
При установке перегородки в трубке и/или процессе оболочки жидкость несколько раз течет туда и обратно,тем самым увеличивая скорость потока жидкости и время передачи тепла и улучшая эффективность передачи теплаНапример, в некоторых крупномасштабных химических заводах для полного использования тепловой энергии для обработки большого количества жидкости используются многоступенчатые теплообменники.
2. Конструкционные моменты
(1) Расчет площади теплообмена:
Площадь теплообмена определяется в зависимости от объема теплообменных задач.необходимо учитывать изменение температуры и специфическую теплоемкость двух жидкостей- в самой конструкции, но также учитывать определенную возможность справиться с возможными изменениями условий труда.
(2) Выбор материала:
Для металлических теплообменников труб и оболочек выбор материала для труб и оболочек имеет решающее значение.должны быть учтены рабочая температура и давление;Если жидкость является высоко коррозионной, как химические материалы, содержащие кислоты, необходимо выбрать коррозионно устойчивые металлические материалы, такие как нержавеющая сталь, титановые сплавы и так далее.Для высокотемпературных и высокодавленных рабочих условий, прочность и высокотемпературная стойкость материала также являются ключевыми соображениями, например, в сверхкритическом теплообменнике котла,для выполнения требований к производительности оборудования могут использоваться материалы из легированной стали.
(3) Конструкция понижения давления:
Падение давления происходит, когда жидкость протекает через трубку и оболочку.Чрезмерное падение давления увеличит потребление энергии транспортировки жидкости и может повлиять на нормальную работу всей системыПри проектировании путем разумного выбора диаметра трубы, расположения и формы складной пластины и других факторов для контроля скорости потока жидкости, чтобы контролировать падение давления.Например,, при проектировании диапазона труб использование меньшего диаметра труб может увеличить площадь теплопередачи, но в то же время также увеличит скорость потока жидкости и падение давления,Так что это нужно рассматривать всесторонне..
3Процесс производства
(1) Соединение трубы и трубной пластины:
Это ключевое звено в производстве металлических теплообменников труб и оболочек.Расширение происходит с помощью механических или гидравлических способов, чтобы сделать трубку пластической деформации, так что он тесно вписывается в отверстие трубной пластины, этот способ подходит для низкого давления, температура не высокие случаи.заключается в том, чтобы соединить трубку и трубную пластину вместе через процесс сварки, который может обеспечить более высокую прочность соединения и подходит для высокого давления, высокой температуры и других суровых условий работы.иногда также используется расширение + сварное композитное соединение, чтобы в полной мере использовать преимущества обоих.
(2) Производство раковин:
В процессе изготовления, чтобы гарантировать, что округлость оболочки,однородность прямоты и толщины стенкиДля больших оболочек также требуется неразрушающее испытание, такое как ультразвуковое испытание, лучевое испытание и т. д., чтобы обеспечить качество оболочки и предотвратить дефекты сварки и другие проблемы.
(3) Процесс сборки:
При сборке теплообменника, во-первых, пучки труб должны быть установлены на пластине труб и закреплены, а затем пучки труб и пластина труб должны быть установлены в оболочку вместе.Во время этого процессаПри этом должны быть установлены такие компоненты, как складная пластина.и должно быть обеспечено точное установление каждого компонента, чтобы обеспечить поток жидкости в соответствии с проектируемым маршрутом.
4Операционные и технические соображения
(1) Операция:
При запуске теплообменника вводить жидкость медленно, чтобы предотвратить повреждение оборудования из-за теплового шока и других факторов.Сначала медленно откройте клапан холодной жидкости., так что холодная жидкость постепенно заполняет теплообменник, а затем вводить горячую жидкость, и контролировать скорость потока горячей жидкости и скорость изменения температуры.обратите пристальное внимание на давление жидкости, температуры, потока и других параметров, чтобы убедиться, что они находятся в пределах проектного диапазона.принимать своевременные меры, например, регулирование открывания клапана или остановка работы оборудования.
(2) Услуги по обслуживанию:
Регулярный осмотр и техническое обслуживание теплообменника является ключом к обеспечению его долгосрочной стабильной работы.из трубДля задачи масштабирования, в зависимости от характера и толщины слоя масштабирования,могут использоваться методы химической или механической очистки;. Химическая очистка - это использование химических реагентов и слоя химической реакции, слой скважины будет растворен или удален; механическая очистка осуществляется физическими методами,например, использование кистей., водонагнетатель высокого давления и другие инструменты для удаления слоя чешуи.