L'escambiaire de calor de clòsca e de tub (STHE), un dels dispositius d'escambi de calor mai largament utilizats dins las aplicacions industrialas, presenta una estructura de flux doble- concebuda a l'encòp pel "costat de clòsca" (ont lo fluid fluís entre la clòsca e lo fais de tub) coma pel "costat de tub" (ont lo fluid fluís dins lo fais de tub). Alara que sos avantatges fondamentals son dins l'estabilitat, l'adaptabilitat e la fiabilitat, existís cèrtas limitacions a causa de las caracteristicas estructuralas. Aquesta analisi examinarà aquelas fòrças e feblesas en detalh, amb d'escenaris d'aplicacion especifics qu'illustran lors limits operacionals:
Avantatges principals: Convenent per de condicions industrialas complèxas, una fòrta fiabilitat
Los avantatges dels escambiadors de calor de clòsca e de tub son deguts a son fòrt dessenh estructural e a son procès de fabricacion madur, mai que mai adaptat per una nauta pression, una nauta temperatura, un grand flux e d'autras condicions de trabalh duras, que se pòdon resumir coma 5 punts:
1. Tolerància a nauta pression e a nauta temperatura, estabilitat estructurala
La clòsca de tipe tub de clòsca (generalament d'acièr al carbòni, d'acièr inoxidabla o de materials d'aliatge) e lo tub d'escambi de calor (coma la canonada d'acièr sens costuras, la canonada d'acièr inoxidabla) son concebuts amb una paret espessa, que pòt suportar una pression de trabalh nauta (fins a mai de 30MPa) e una granda gama de temperatura (-200 ~100 grases), e es aisit de se deformar fluctuacion de pression o choc termic.
Per exemple, dins lo domeni de l'industria petroquimica, los escambiadors de calor de clòsca e de tub utilizats dins las unitats de fendasclament catalitic pòdon suportar de temperaturas nautas per dessús de 400 gras e una pression per dessús de 10MPa pendent longtemps, e lo taus de fracàs de foncionament es mai bas que d'autres tipes d'escambiadors de calor (coma los escambiadors de calor de placas).
2. Grand flux de transformacion, adaptat a la demanda a l'escala industriala
Lo paquet de tubs pòt èsser concebut coma "procès multi-tub" (coma 2-procès, 4-procès), e lo procès de clòsca pòt optimizar la distribucion del fluid a travèrs de placas de deflector. L'airal de transferiment de calor d'un sol equipament pòt aténher de milièrs de mètres carrats, çò que pòt respondre als besonhs de transferiment de calor dels fluids de grand flux (coma lo condensador dins la centrala electrica e l'escambi de calor de l'aiga de refregiment dins un grand sistèma de refrigeracion).
Comparason: l'escambiaire de calor de placa es limitat per l'airal de la placa, l'airal d'escambi de calor maximal d'una sola unitat es generalament pas mai de 1000m2, del temps que la clòsca e lo tub pòdon aisidament traversar 5000m2, çò qu'es mai adaptat per d'escenaris industrials de granda escala coma l'industria quimica e l'energia electrica.
3. L'adaptabilitat al fluid es larga, compatibla amb de mèdias complèxes
Pòt èsser utilizat per gerir una viscositat nauta, una quantitat pichòta de particulas e de fluids aisit d'escalar (cal combinar amb un dessenh especial, coma un tub d'escambi de calor de grand diamètre, un deflector anti-obstruccion) :
Pels fluids viscoses (coma l'òli brut, l'òli lubrificant), lo deflector del costat de la clòsca pòt trencar la capa limita del fluid e reduire la retencion;
Pel fluid que conten una pichona quantitat de particulas solidas (coma la polpa, l'aiga residua), podètz causir una canonada grossièra de φ25mm o mai per evitar lo blocatge;
L'escambiaire de calor de placa es aisit d'èsser blocat per de particulas o de fluids viscoses a causa del pichon espaci entre las placas (generalament 2~5mm), e son adaptabilitat es fòrça mai bassa qu'aquela de la clòsca e del tub.
4. Bas còst de mantenença e nauta comoditat de mantenença
La màger part dels escambiadors de calor de clòsca e de tub (coma lo tipe cap flotant, tipe U-tub) pòdon èsser completament extraches, per que lo tub e la clòsca pòscan èsser netejats mecanicament (coma lo netejatge de jet d'aiga a nauta-pression) o remplaçar los tubs d'escambi de calor damatjats, sens desmontar l'equipament entièr;
Per exemple, lo refrigerador d'una entrepresa quimica es mantengut cada sièis meses. Lo tub de clòsca de cap flotant a pas besonh que de 1-2 jorns per completar l'extraccion, la neteja e la reïnicializacion del fais de tub, del temps que l'escambiaire de calor de placas a besonh de desmontar de centenats de placas, e lo cicle de mantenença es de fins a 3-5 jorns.
5. Procès de fabricacion madur e còst contrarotlable
Los compausants de basa de la clòsca e del tub (clòsca, paquet de tub, fuèlha de tub) son un tractament estandardizat, pas besonh de mòtles complèxes, e la seleccion de material es flexibla (acièr al carbòni, acièr inoxidable, aliatge de titani, etc.), segon las condicions de trabalh per correspondre a l'esquèma mai rentable;
Comparason: los escambiadors de calor compactes (coma la placa en espirala, la clòsca de placa) son generalament 20%~50% mai nauts en còst de fabricacion que los escambiadors de calor de clòsca e de tub amb la meteissa zòna de transferiment de calor a causa de lor estructura complèxa e de lor naut gra de personalizacion.
Inconvenients principals: eficiéncia limitada e ocupacion d'espaci, e scenaris d'adaptacion limitats
Los inconvenients de la clòsca e del tub son deguts a sas caracteristicas de "flux non-unifòrme de fluid de clòsca" e d'"estructura relativament solta", qu'an de mancas evidentas dins los scenaris amb d'exigéncias elevadas sus l'eficiéncia del transferiment de calor e l'utilizacion de l'espaci. Concretament, se pòt resumir en 4 punts:
1. Eficiéncia de transferiment de calor bassa e consomacion d'energia relativament nauta
Lo fluid del costat de la coquilha es blocat pel deflector, çò qu'es aisit de formar una "zòna mòrta" (airal de retencion de fluid), e lo debit es generalament mai bas qu'aquel del costat del tub (generalament 0,5~2m/s), çò que resulta en un coeficient de transferiment de calor bas del costat de la coquilha (quand l'escambi de calor d'aiga -, es aperaquí 1000~3000 W/(m2· gra ));
Comparason: escambiaire de calor de placa perque lo fluid entre las placas es turbulent (debit 1~3m/s), lo coeficient de transferiment de calor total pòt aténher 3000~6000 W/(m2· gra), jos la meteissa demanda d'escambi de calor, la consomacion d'energia de la clòsca e del tub es 15%~30% mai nauta que la placa.
2. Granda talha e bassa utilizacion d'espaci
A causa del bas coeficient de transferiment de calor, per aténher lo meteis efièch d'escambi de calor, la clòsca e lo tub an besonh d'una zòna d'escambi de calor mai granda, çò que resulta en volum e pes de l'equipament significativament mai grands que l'escambiaire de calor compacte;
Per exemple, per aténher una carga de transferiment de calor de 1000kW, lo volum de la clòsca e del tub es d'aperaquí 20~30m3, del temps que la placa a pas besonh que de 5~8m3, doncas la clòsca e lo tub son pas adaptats a d'escenaris d'espaci limitat (coma la sala neta farmaceutica, lo sistèma d'escambi de calor del naviri).
3. Lo netejament de la clòsca es malaisit e aisit d'escalar la performància
E mai se lo fais de tub pòt èsser extrach, es malaisit de netejar completament l'interior de la clòsca (mai que mai l'espaci entre lo deflector e la clòsca, e l'espaci estrech entre los fais de tubs). Se lo fluid qu'es aisit d'escalar (coma l'aiga dura e l'impuretat-que conten un fluid de procès) es tractat, la capa d'escalatge dins la clòsca serà espessida e l'eficiéncia de transferiment de calor diminuirà (l'eficiéncia de transferiment de calor diminuirà de 10%~15% per cada aument de 1mm de l'espessor d'escalatge);
Comparason: l'escambiaire de calor de placa soudada tota- pòt pas obténer de netejament d'espaci mòrt dins la clòsca a travèrs lo sistèma CIP (neteja en linha), e lo problèma d'escalament es fòrça mens grand qu'aquel del tipe de tub de clòsca.
4. Capacitat de compensacion termica limitada e interval aplicable de diferéncia de temperatura
Dins la clòsca de fuèlha de tub fixa e lo tipe de tub (lo tipe d'estructura mai simple), la fuèlha de tub es rigidament connectada a la clòsca. Se la diferéncia de temperatura entre lo flux del tub e lo flux de la clòsca es tròp granda (coma mai de 50 gras ), la clòsca del tub produirà una tension termica a causa dels diferents coeficients d'expansion termica, çò que pòt menar a la deformacion de la fuèlha del tub o a la fugida del tub d'escambi de calor, es doncas necessari d'installar una "joint d'expansion" per la compensacion;
E mai se lo tipe de cap flotant e lo tipe de tub U- pòdon resòlvre lo problèma de compensacion termica, l'estructura es mai complèxa (lo còst aumenta de 15%~20%), e lo netejatge del cors del tub del tipe U-tub es malaisit (lo costat interior del tub U- pòt pas èsser tocat).
Resumit: Los scenaris aplicables determinan la seleccion
L'escambiaire de calor de clòsca e de tub es pas un "equipament all-usatge", sa seleccion deu èsser combinada amb la prioritat de las condicions de trabalh:
● Scenaris de seleccion de prioritat:nauta pression e nauta temperatura (coma l'escambi de calor de reaccion petroquimica), grand flux (coma lo condensador de la centrala), particula/fluid de nauta viscositat (coma lo refregiment de pasta), scenaris industrials amb d'exigéncias de comoditat de mantenença nauta;
● Causissètz la scèna amb atencion :espaci limitat (coma talhièr net), requisits de consomacion d'energia bassa (coma caufatge civil), scènas de netejatge aisit d'escalar e frequent (coma l'esterilizacion de noiridura e bevenda) (placa mai recomandada, placa en espirala e d'autres escambiadors de calor compactes).
En resumit, los escambiadors de calor de clòsca e de tub son de "jogaires fisables" dins lo domeni industrial e irremplaçables dins de condicions de trabalh complèxas e duras, mas lor cal daissar plaça a d'equipaments d'escambi de calor mai adaptats dins la cèrca d'una eficiéncia e de compacitat nauta.
Tags cauds: intercambiador de calor de hoja de doble tubo de buena calidad, China de buena calidad doble tubo de hoja escambiador de calor fabricantes, proveedores, fabrica
