Échangeur de chaleur en coque et en tube: le principal outil d'échange de chaleur industriel

Échangeur de chaleur en coque et en tube: le principal outil d'échange de chaleur industriel

^{1.Classification}

^{(1) Selon la forme de structure}

^{- échangeurs de chaleur à tubes et plaques fixes:}

^{Les deux extrémités du faisceau de tubes de cet échangeur de chaleur sont fixées sur la plaque du tube par soudage et d'autres moyens, et la plaque du tube est reliée à la coque.Cependant, en raison des différents coefficients d'expansion thermique du faisceau de tubes et de la coque, lorsque la différence de température est importante, elle peut générer des contraintes thermiques dans les tubes et la coque,entraînant une déformation ou des dommages aux tubes.}

^{- Échangeur de chaleur à tête flottante:}

^{La feuille de tube à une extrémité de l'échangeur de chaleur à tête flottante est fixée et la feuille de tube (tête flottante) à l'autre extrémité peut se déplacer librement dans la coque.Cette structure peut compenser efficacement la différence de dilatation thermique entre le faisceau de tube et la coque, et est adapté aux occasions où il y a une grande différence de température entre les fluides chauds et froids.}

^{- Échangeur de chaleur à tubes en U:}

^{Le faisceau de tubes est en forme de U, et les deux extrémités des tubes sont fixés sur la même plaque de tube.peut également mieux s'adapter à l'expansion thermiqueEn outre, l'échangeur de chaleur en tube en U ne comporte qu'une seule plaque de tube, ce qui réduit les points de connexion entre la plaque de tube et les tubes et réduit la possibilité de fuite.il est plus difficile de nettoyer l'intérieur du tube en forme de U parce que le tube est courbé, ce qui rend difficile pour les outils de nettoyage à pénétrer profondément. Il est souvent utilisé dans le fluide de tube est relativement propre, pas facile à échelle occasions,comme certains procédés de transfert de chaleur de gaz à haute température et haute pression.}

^{(2) Selon la façon dont le fluide traverse les points}

^{- échangeur de chaleur à coque simple et à tube:}

^{Le fluide chaud et le fluide froid dans l'échangeur de chaleur seulement après un processus de transfert de chaleur.Applique généralement aux exigences d'efficacité de transfert de chaleur ne sont pas élevées ou le débit de fluide est faible.}

^{- échangeur de chaleur à coque et tube à plusieurs passages:}

^{En installant des cloisons dans le procédé du tube et/ou de la coque, le fluide circule plusieurs fois,augmentant ainsi le débit du fluide et le temps de transfert de chaleur et améliorant l'efficacité du transfert de chaleurPar exemple, dans certaines usines chimiques à grande échelle, pour exploiter pleinement l'énergie thermique, des échangeurs de chaleur à coque et à tubes en plusieurs étapes sont utilisés pour manipuler une grande quantité de fluide.}

^{2. Points de conception}

^{(1) Calcul de la surface d'échange thermique:
La zone d'échange de chaleur est déterminée en fonction de la quantité de tâches d'échange de chaleur.Il faut tenir compte de la variation de température et de la capacité thermique spécifique des deux fluides.- dans la conception proprement dite, mais aussi en tenant compte d'une certaine marge de manœuvre pour faire face aux éventuelles modifications des conditions de travail.}

^{2) Sélection du matériau:
Pour les échangeurs de chaleur en tubes et en coques métalliques, le choix du matériau pour les tubes et la coque est essentiel.la température et la pression de fonctionnement doivent être prises en considérationSi le fluide est hautement corrosif, comme les matériaux chimiques contenant des acides, il est nécessaire de choisir des matériaux métalliques résistants à la corrosion, tels que l'acier inoxydable, les alliages de titane, etc.Pour les environnements de travail à haute température et haute pression, la résistance et la résistance à haute température du matériau sont également des facteurs essentiels, par exemple dans l'échangeur de chaleur de chaudière supercritique,les matériaux en acier allié peuvent être utilisés pour satisfaire aux exigences de performance de l'équipement.}

^{(3) Conception de la chute de pression:
La chute de pression se produit lorsque le fluide traverse le tube et les cours de la coque.Une chute de pression excessive augmentera la consommation d'énergie du transport des fluides et peut affecter le fonctionnement normal de l'ensemble du systèmeDans la conception, par un choix raisonnable du diamètre du tube, de la disposition et de la forme de la plaque de pliage et d'autres facteurs pour contrôler le débit du fluide, afin de contrôler la chute de pression.Par exemple:, dans la conception de la gamme de tubes, l'utilisation d'un diamètre de tube plus petit peut augmenter la surface de transfert de chaleur, mais en même temps augmentera également le débit de fluide et la chute de pression,Il faut donc l'examiner de manière globale..}

^{3. procédé de fabrication}

^{(1) Connexion du tube et de la plaque du tube:}

^{Il s'agit d'un maillon clé dans la fabrication d'échangeurs de chaleur à tubes métalliques et à coques.L'expansion se fait par des moyens mécaniques ou hydrauliques pour rendre le tube de déformation plastique, de sorte qu'il s'adapte étroitement dans le trou de la plaque de tube, cette façon est adaptée pour une pression inférieure, la température n'est pas élevé occasions.est de connecter le tube et la plaque de tube ensemble par le processus de soudage, qui peut fournir une résistance de raccordement plus élevée et est adapté à haute pression, haute température et autres conditions de travail difficiles.parfois également utilisé expansion + soudé connexion composite, afin de tirer pleinement parti des avantages de l'un et de l'autre.}

^{(2) Fabrication de coquillages:}

^{La coque est généralement en forme cylindrique par le processus de tôle laminée, de soudage et d'autres procédés.l'uniformité de l'épaisseur de la paroi et de la droiturePour les grandes coquilles, des essais non destructifs, tels que les essais par ultrasons, les essais par rayons, etc., sont également nécessaires pour assurer la qualité de la coquille et prévenir les défauts de soudage et autres problèmes.}

^{(3) Processus d'assemblage:}

^{Lors de l'assemblage de l'échangeur de chaleur, il faut d'abord monter les faisceaux de tubes sur la plaque de tubes et les fixer, puis les faisceaux de tubes et la plaque de tubes doivent être montés ensemble dans la coque.Pendant ce processus, il faut veiller à protéger le faisceau de tubes afin d'éviter que les tubes ne soient endommagés.et il convient de s'assurer que la position d'installation de chaque composant est précise pour que le fluide puisse circuler selon le tracé conçu.}

^{4Considérations opérationnelles et de maintenance}

^{(1) Opération:}

^{Lorsque vous démarrez l'échangeur de chaleur, introduisez le fluide lentement pour éviter que l'équipement ne soit endommagé par un choc thermique ou d'autres facteurs.Ouvrez lentement la vanne de liquide froid d'abord, de sorte que le fluide froid remplit progressivement l'échangeur de chaleur, puis introduit le fluide chaud, et de contrôler le débit du fluide chaud et le taux de changement de température.faire très attention à la pression du fluide, température, débit et autres paramètres pour s'assurer qu'ils sont dans la plage de conception.prendre des mesures en temps opportun, comme régler l'ouverture de la vanne ou arrêter le fonctionnement de l'équipement.}

^{2) Maintenance:}

^{L'inspection et l'entretien réguliers de l'échangeur de chaleur sont essentiels pour assurer son fonctionnement stable à long terme.des tubesPour le problème de mise à l'échelle, selon la nature et l'épaisseur de la couche d'échelle,les méthodes de nettoyage chimique ou mécanique peuvent être utiliséesLe nettoyage chimique consiste à utiliser des réactifs chimiques et une couche d'échelle de réaction chimique, la couche d'échelle sera dissoute ou dépouillée; le nettoyage mécanique se fait par des méthodes physiques,comme l'utilisation de pinceaux, pistolet à eau haute pression et autres outils pour enlever la couche d'écaille.}