Trocadores de calor de feixe de tubos, também conhecidos como trocadores de calor tubulares, são um tipo de equipamento que utiliza um feixe de tubos encerrado em um invólucro cilíndrico para troca de calor. Concha-e-O trocador de calor de tubo é um tipo de equipamento amplamente utilizado em processos industriais para troca de calor, é adequado para ambientes de trabalho de alta temperatura e alta pressão, pode lidar com asnecessidades de troca de calor de vários fluidos.

Composição do trocador de calor de feixe de tubos

O trocador de calor de feixe de tubos é composto principalmente de casco, feixe de tubos de transferência de calor, placa de tubo, placa defletora (confundir) e caixa de tubo.

Concha: geralmente cilíndrico, é a estrutura externa do trocador de calor, e o feixe de tubos de transferência de calor está contido em seu interior.

Pacote de tubos de transferência de calor: localizado dentro da carcaça, ambas as extremidades são fixadasna placa do tubo, é o principal local para se conseguir a troca de calor.

Placa de tubo: localizado em ambas as extremidades da carcaça, é usado para segurar o feixe de tubos de transferência de calor e formar uma vedação com ele para garantir que os dois fluidosnão se misturem.

Defletor (confundir) : instaladono casco, usado para guiar o fluido lateral do casco através do feixe de tubos várias vezes, aumentar o grau de turbulência do fluido, melhorar a eficiência da transferência de calor.

Caixa de tubo: Localizado em ambas as extremidades do trocador de calor e conectado à placa tubular, é utilizado para distribuir e coletar o fluxo da tubulação.

Características da casca-e-trocador de calor de tubo

As vantagens da casca-e-trocadores de calor de tubo incluem principalmente:

Alto coeficiente de transferência de calor: O tubo roscado usadono trocador de calor de feixe de tubos é feito de materiais com alta condutividade térmica, como cobre ou aço inoxidável, e o design da combinação de roscas internas e externas pode formar forte turbulência sob pouca resistência a fluidos, melhorando muito o coeficiente de transferência de calor dentro e fora do tubo.

Estrutura compacta: Como a área de transferência de calor do volume unitário do trocador de calor de feixe de tubos é grande, o coeficiente total de transferência de calor é alto, portanto a área do piso é pequena, economizando materiais e espaço.

Não é fácil de escalar: A estrutura côncava e convexa especial do tubo roscado e a extensão a quente e o encolhimento a frio do tubo dificultam a retenção de impurezas dentro e fora do tubo, por issonão é fácil de dimensionar, para garantir o longo-efeito de operação a prazo.

Não é fácil vazar: a circunferência de vedação do trocador de calor do feixe de tubos e a rosca grossa do tubo roscado têm uma capacidade de compensação semelhante à junta de expansão, tornando o estresse térmico do trocador de calor pequeno e difícil de vazar.

Forte aplicabilidade: De acordo com diferentes requisitos de processo, existem muitos tipos de trocadores de calor de feixe de tubos, como placa de tubo fixa, tipo de cabeça flutuante, U-tipo de tubo moldado, etc., cada um tem suas próprias características e escopo de aplicação, que podem atender àsnecessidades de diferentes condições de trabalho.

Fácil manutenção: Alguns tipos de trocadores de calor de feixe de tubos são projetados para permitir que os feixes de tubos sejam retirados do invólucro para fácil limpeza e manutenção, especialmente para meios que são propensos a incrustações ou requerem limpeza frequente.

Campo de aplicação do trocador de calor de feixe de tubos

Indústria química: No processo de reação química, muitas vezes énecessário aquecer ou resfriar matérias-primas ou produtos, e o trocador de calor de feixe de tubos desempenha um papel importante aqui.

Indústria de petróleo e gás: Essas indústrias geralmente precisam trocar calor por petróleo e gás durante o processo de refino, e o trocador de calor de feixe tubular pode suportar as altas temperaturas e pressõesnesses processos.

Indústria alimentar: No processo de processamento de alimentos, trocadores de calor de feixe de tubos são usados ​​para aquecimento, resfriamento e pasteurização para garantir a segurança e a qualidade dos alimentos.

Indústria de energia: Em usinas de energia, shell-e-os trocadores de calor tubulares são utilizados para a geração e condensação de vapor e são equipamentos essenciais para o funcionamentonormal das usinas.

Indústria metalúrgica: No processo de processamento de metal, shell-e-trocadores de calor tubulares são usados ​​para controle de temperatura de fornos de tratamento térmico e para resfriamento de produtos metálicos.

Indústria de climatização: Em sistemas de aquecimento e ar condicionado, shell-e-trocadores de calor tubulares são usados ​​para aquecer e resfriar água quente para manter a temperatura interna confortável.

O princípio técnico do trocador de calor de feixe de tubos é baseado principalmentena transferência de calor da parede,na qual um fluido flui dentro do feixe de tubos e outro fluido fluino invólucro fora do feixe de tubos, e os dois trocam calor através da parede do tubo. Especificamente, o princípio de funcionamento do trocador de calor de feixe de tubos inclui os seguintes aspectos:

Superfície de transferência de calor: a parede do feixe de tubos é usada como superfície de transferência de calor, e dois tipos de fluidos de trabalho fluem dentro e fora do tubo, respectivamente, e trocam de calor através da parede do tubo.

Fluxo de fluido: fluxo do tubono tubo, fluxo da casca fora do tubo. A fim de melhorar a eficiência da transferência de calor do fluido da tubulação, alguns projetos utilizam tubos espirais ou tubosnodulares, que podem aumentar o grau de turbulência do fluido, melhorando assim o coeficiente de transferência de calor.

Controle de temperatura: Ao ajustar o fluxo da fonte de calorno trocador de calor, a temperatura do meio aquecido pode ser controlada. Por exemplo, há uma válvula reguladora antes da entrada da fonte de calor e alterar a abertura da válvula pode ajustar a temperatura de saída.

O design e fabricação de conchas-e-trocadores de calor tubulares são um processo complexo que requer consideração abrangente de muitos fatores, incluindo requisitos de processo, seleção de materiais, projeto estrutural, padrões de segurança, etc.

Verifique o coeficiente de transferência de calor e a área de transferência de calor: Calcule o coeficiente de transferência de calor K e a área de transferência de calor F de acordo com o coeficiente de transferência de calor do tubo e do casco, resistência térmica da sujeira, resistência térmica da parede, etc. condições de projeto e possíveis problemas futuros de incrustação ou entupimento.

Tecnologia de fabricação: O processo de fabricação do trocador de calor de feixe de tubos inclui a seleção do material apropriado, a determinação das especificações e disposição do feixe de tubos e onúmero de defletores ou placas de suporte. Esses detalhes de fabricação são essenciais para o desempenho e durabilidade dos trocadores de calor.

Condições de projeto: Os usuários precisam fornecer algumas condições importantes de projeto, como pressão operacional, temperatura operacional, temperatura da parede metálica,nome e características do material, margem de corrosão,número de passes, área de troca de calor, especificações do tubo de troca de calor, etc. o projeto de um trocador de calor eficiente e seguro.

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