Wymiannik ciepła rurowy (ang. tube and shell heat exchanger) jest również nazywany wymiennikiem ciepła rurowym. Jest to wymiennik ciepła ścienny o powierzchni ściennej zamkniętej w obudowie jako powierzchni przenoszenia ciepła. Ta struktura wymiennika ciepła jest prostsza, może być wykonana z różnych materiałów konstrukcyjnych (głównie materiałów metalowych), może być używana w wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu, jest obecnie szerokim typem zastosowań.

Struktura

Wymiannik ciepła rurowy składa się z takich elementów jak obudowa, rury przenoszące ciepło, płyty rurowe, płyty rozkładające (blokady) i pudełka rurowa. Obudowa jest większością cylindryczna, wyposażona w wiązkę rurową, a oba końce wiązki są zamocowane na płycie rurowej. Dwa rodzaje ciepła zimnego do wymiany ciepła, jeden przepływa wewnątrz rury, zwany płynem rurociągowym; Inny rodzaj przepływu na zewnątrz rury, zwany płynem w obudowie, aby zwiększyć współczynnik przenoszenia ciepła płynu na zewnątrz rury, zazwyczaj w obudowie jest zainstalowanych kilka blokadów. Przekładka może zwiększyć prędkość płynu w obudowie, zmuszając płyn do przechodzenia przez rurę wiele razy w przewidzianej odległości, zwiększając poziom turbulencji płynu. Rury wymiennicze ciepła mogą być ułożone na płycie trójkątnej lub kwadratowej. Równokątny trójkąt jest bardziej kompaktowy, wysoki stopień ruchu płynu zewnętrznego rury, duży współczynnik przenoszenia ciepła; Rozkład kwadratowy ułatwia czyszczenie zewnętrznego rury i nadaje się do płynów łatwych do skalowania.

Pływający wymiennik ciepła FPR

Pływający wymiennik ciepła FPR

Każdy płyn przechodzący przez rurę nazywa się rurą; Każda obudowa przechodząca nazywa się powłoką. Wymiannik ciepła jednorurowy z jedną obudową, znany jako wymiennik ciepła typu 1-1. Aby zwiększyć prędkość płynu wewnątrz rury, można ustawić przegrodę w obu końcach rury, podzielając rury na kilka grup. W ten sposób płyn przechodzi tylko częścią rury za każdym razem, a tym samym kilkakrotnie w ramach rury, co nazywa się wielokrotnością. Podobnie, aby zwiększyć prędkość przepływu z zewnątrz rury, można również zainstalować pionową skrzynię w obudowie, która zmusza płyn do przechodzenia przez przestrzeń obudowy wielokrotnie, zwaną wielokrotnym przejściem obudowy. Można zastosować aplikacje wielokrotne i wielokrotne.

Rodzaj

Wymiannik ciepła rurowy ze względu na różnicę temperatury płynu wewnątrz i zewnątrz rury różni się również temperatura obudowy wymiennika ciepła i wiązki rurowej. Jeśli różnica między tymperaturami jest duża, w wymienniku ciepła powstanie duże napięcie cieplne, co spowoduje zginanie, pękanie lub wyciągnięcie rury z płyty. W związku z tym, gdy różnica między temperaturą rury a obudową przekracza 50 ° C, należy podjąć odpowiednie środki kompensacyjne w celu zmniejszenia napięcia cieplnego. W zależności od środków kompensacyjnych wymienniki ciepła rurowe mogą być podzielone na następujące główne typy:

① Stałe płyty rurowe z obu końców wymiennika ciepła są połączone z obudową, struktura jest prosta, ale nadaje się tylko do niewielkiej różnicy w temperaturze ciepła i ciepła, a obudowa nie wymaga czyszczenia mechanicznego podczas wymiany ciepła. Jeśli różnica temperatury jest nieco większa, a ciśnienie w obudowie nie jest zbyt wysokie, na obudowie można zainstalować elastyczne pierścienie kompensacyjne, aby zmniejszyć napięcie cieplne.

② płyta rurowa na jednym końcu wiążki wymiennika ciepła może pływać swobodnie, zmniejszając napięcie cieplne; Cała wiązka może być wyciągnięta z obudowy, aby ułatwić czyszczenie i naprawę mechaniczną. Wymianniki ciepła pływającej głowy są szeroko stosowane, ale struktura jest bardziej skomplikowana i kosztowna.

Każda rurka wymiennika ciepła jest wygięta w kształcie U, dwa końce są odpowiednio zamocowane w dwóch obszarach górnych i dolnych tej samej płyty rurowej, za pomocą przegrody w pudełku rurowym podzielonej na dwie komory wejściowe i wyjściowe. Ten wymiennik ciepła zmniejsza napięcie cieplne, a struktura jest prostsza niż pływająca głowa, ale rury nie są dobrze czyszczone.

Wymiannik ciepła z folią wirową Wymiannik ciepła z folią wirową przyjmuje nową metodę przenoszenia ciepła z folią wirową, aby zwiększyć przenoszenie ciepła poprzez zmianę stanu ruchu płynu, gdy środek przechodzi przez powierzchnię rury wirowej, płuć powierzchnię rury, a tym samym efektywność wymiany ciepła. Wysokość do 10000 W / m2 ℃. Jednocześnie ta konstrukcja osiąga odporność na korozję, odporność na temperaturę, ciśnienie i niską skalację. Kanał płynu innych rodzajów wymienników ciepła jest w formie stałego kierunku przepływu, na powierzchni rury wymienniczej ciepła tworzy się obwod, a współczynnik wymiany ciepła przekształcenia zmniejsza się.

Według danych "Promocja urządzeń do wymiany ciepła" wymiennik ciepła filmowy wirowy charakteryzuje się jednolitością ekonomiczną. Ponieważ wzięto pod uwagę stosunek przepływu między wymiennikami ciepła, wymiennikami ciepła i obudową, nie używając płyty rozkładanej w sposób przymusowego blokowania, ale zamiast tego naturalnie wywołuje powstawanie zamiennego wiru pomiędzy wymiennikami ciepła i utrzymuje odpowiednią siłę drgań pod warunkiem, że wymienniki ciepła nie tarą się nawzajem. Sztywność i elastyczność wymiennika ciepła jest dobrze skonfigurowana, nie zderza się ze sobą, zarówno przezwyciężając problemy związane ze zderzeniem między pływającymi wymiennikami ciepła tarczy, jak i zmniejszając problem łatwego skalowania zwykłych wymienników ciepła rurowych.