Structura și tipurile de schimbătoare de căldură cu carcasă și tub

Un schimbător de căldură cu carcasă și tub constă dintr-o carcasă, un fascicul de tuburi de transfer de căldură, o placă de tuburi, o deflector (deflectoare) și o cutie de tuburi. Carcasa este în mare parte cilindrică, cu un fascicul de tuburi în interior, iar cele două capete ale fasciculului de tuburi sunt fixate pe placa tubulară.
Pentru schimbul de căldură se folosesc două tipuri de fluide, calde și reci. Unul curge în interiorul tubului și se numește fluid lateral al tubului; Un alt tip de fluid care curge în afara tubului se numește fluid lateral. Pentru a îmbunătăți coeficientul de transfer de căldură al fluidului în afara conductei, în interiorul carcasei sunt de obicei instalate mai multe deflectoare.
Deflectorul poate crește viteza fluidului lateral, forțând fluidul să treacă prin fascicul lateral de mai multe ori în conformitate cu traseul specificat și sporind gradul de turbulență a fluidului.
Prin urmare, atunci când diferența de temperatură dintre fascicul de tuburi și carcasă depășește 50 de grade, trebuie luate măsuri de compensare adecvate pentru a elimina sau reduce stresul termic. Conform măsurilor de compensare adoptate, schimbătoarele de căldură cu manșă și tuburi pot fi împărțite în următoarele tipuri principale:
① Plăcile tubulare de la ambele capete ale pachetului schimbător de căldură cu plăci tubulare fixe sunt integrate cu carcasa, cu o structură simplă, dar potrivite numai pentru operațiunile de schimb de căldură atunci când diferența de temperatură între fluidele reci și cele calde nu este mare, iar partea carcasei nu este mare. nu necesita curatare mecanica. Atunci când diferența de temperatură este ușor mare și presiunea pe partea carcasei nu este prea mare, un inel elastic de compensare poate fi instalat pe carcasă pentru a reduce stresul termic.
② Placa tubulară de la un capăt al fasciculului schimbătorului de căldură cu cap plutitor poate pluti liber, eliminând complet stresul termic; Și întregul pachet poate fi extras din carcasă pentru o curățare mecanică ușoară și întreținere. Schimbătoarele de căldură cu cap plutitor au o gamă largă de aplicații, dar structurile lor sunt relativ complexe și costurile lor sunt mari.
③ Fiecare tub de schimb de căldură al schimbătorului de căldură cu tub în formă de U este îndoit într-o formă de U, cu ambele capete fixate în zonele superioare și inferioare ale aceleiași plăci tubulare și împărțite în camere de intrare și ieșire prin partiții în interiorul cutiei tubulare. . Acest tip de schimbător de căldură elimină complet stresul termic și are o structură mai simplă decât tipul cu cap plutitor, dar partea tubului nu este ușor de curățat.
④ Caracteristica structurală a unui schimbător de căldură cu cutie ambalată este că doar un capăt al plăcii tubulare este conectat fix la carcasă, iar celălalt capăt este sigilat cu o cutie de ambalare. Mănunchiul de tuburi se poate extinde și contracta liber, fără a genera stres termic cauzat de diferența de temperatură dintre peretele carcasei și peretele tubului.
Avantajele unui schimbător de căldură cu cutie ambalată sunt că structura sa este mai simplă decât cea a unui schimbător de căldură cu cap plutitor, este mai ușor de fabricat, consumă mai puține materiale și are un cost mai mic; Mănunchiul de tuburi poate fi extras din carcasă, iar atât interiorul, cât și între tuburi pot fi curățate, făcând întreținerea convenabilă. Dezavantajul său este că rezistența la presiune a cutiei de presa nu este mare, în general mai mică de 4.0MPa;
Mediul din partea carcasei se poate scurge prin cutia de ambalare și nu este potrivit pentru medii inflamabile, explozive, toxice și valoroase. Schimbătorul de căldură cu cutie ambalată este potrivit pentru situațiile în care există o diferență mare de temperatură între pereții tubului și a carcasei sau în care mediul este predispus la detartrare, necesitând curățare frecventă și presiune scăzută.
⑤ Caracteristica structurală a unui schimbător de căldură cu ceainic este de a oferi un spațiu de evaporare adecvat în partea superioară a carcasei, servind în același timp și ca cameră de abur.
Pachetul de tuburi poate fi o placă tubulară fixă, un cap plutitor sau un tub în formă de U. Schimbătorul de căldură tip ceainic este ușor de curățat și întreținut, poate gestiona medii necurate și predispuse la detartrare și poate rezista la temperaturi și presiuni ridicate. Este potrivit pentru schimbul de căldură cu vapori lichizi și poate fi folosit ca cea mai simplă structură a cazanului de căldură reziduală.