A skal-och-rörvärmeväxlareär en typ av värmeväxlare som består av en serie rör. En uppsättning rör bär varm vätska, och den andra uppsättningen bär kall vätska.
Rören är placerade inuti ett cylindriskt skal. Värme överförs från den heta vätskan till den kalla vätskan genom rörväggarna, vilket möjliggör effektiv värmeväxling.
Skal-och-rörvärmeväxlaren är en av de mest populära typerna av värmeväxlare eftersom den ger designers flexibiliteten att anpassa sig till olika tryck och temperaturer.
Skal-och-rörvärmeväxlare är huvudsakligen indelade i två kategorier:
Produkter som används inom den petrokemiska industrin, som vanligtvis uppfyller standarderna från TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association)
Matarvattenberedare, kraftverkskondensorer etc. som används inom kraftindustrin
Oavsett i vilken bransch växlaren används har den några gemensamma egenskaper.
Huvudkomponenter i skal-och-rörvärmeväxlare
Främre samlingsrör -- Vätskan kommer in i rörsidan av värmeväxlaren här. Det kallas ibland en fast rubrik. Den leder den inkommande vätskan till rörsidan och säkerställer en rimlig flödesfördelning.
Bakre samlingsrör -- Det är här vätskan på rörsidan lämnar värmeväxlaren eller återgår till den främre samlingen i värmeväxlare med flera rörpassager. Den samlar upp den utströmmande vätskan och spelar en avgörande roll för att upprätthålla ett effektivt vätskeflöde, särskilt i flerpassagekonstruktioner.
Rörbunt -- Består av rör, tubplåtar, bafflar, dragstänger, etc., och används för att hålla ihop tubbunten. Detta är kärnan i värmeväxlaren där värmeöverföringen sker. Bafflar kan förbättra flödet och förbättra värmeväxlingseffektiviteten.
Skal -- Det innehåller tubbunten och tillåter värmeöverföring mellan vätskorna på skalsidan och tubsidan.
Huvudtyper av skal-och-rörvärmeväxlare
Fast rörplåtsvärmeväxlare
En fast rörplåtsvärmeväxlare avser en skal-och-rörvärmeväxlare där rörplåtarna i båda ändarna av rörbunten är fast anslutna till skalet genom svetsning.
Efter att rörplåten är svetsad till skalet kan den också fungera som en fläns, som är ansluten till kanalflänsen med bultar.
Dess fördel är en enkel struktur, och den erforderliga innerdiametern på skalet är den minsta under förutsättningen att säkerställa en lika värmeöverföringsyta.
Det har dock nackdelar: när det finns en stor temperaturskillnad mellan skalets -sida och tub-sidan genereras stora termiska spänningar, vilket kan göra att skarven mellan rören och tubplåten dras av och spricker, vilket resulterar i läckage eller rörinstabilitet.
Samtidigt är underhåll och skal-rengöring obekvämt. Det används ofta vid allmänna tillfällen men begränsas av temperaturskillnader.
U-rörsvärmeväxlare
AU-rörvärmeväxlare är en typ av skal-och-rörvärmeväxlare, huvudsakligen sammansatt av rörplåtar, ett skal, ett rörbunt och andra komponenter.
Dess struktur har bara en rörplåt, och båda ändarna av värmeväxlarrören är fixerade på samma rörplåt, som kan expandera och dra ihop sig fritt för att undvika termisk stress.
Rörsidan på denna värmeväxlare har en dubbel-rörs-design, med lång flödesväg och hög flödeshastighet, vilket resulterar i bra värmeöverföringsprestanda.
Skalsidan kan inspekteras och rengöras genom att dra ut tubbunten.
På grund av begränsningen av böjda rör är dock utnyttjandegraden av rörplåten relativt låg, vätskan på skalets -sida är benägen att kortsluta- och de inre-lagrets värmeväxlarrör kan inte bytas ut när de är skadade.
Det är lämpligt för tillfällen där det är stor temperaturskillnad mellan röret och skalet, eller där skalsidan är benägen att avskala och behöver rengöras, och är särskilt lämplig för in-rörbehandling av hög-temperatur, högt-tryck och korrosiva material.
Flytande huvudvärmeväxlare
En värmeväxlare med flytande huvud har endast en av rörplåtarna i båda ändar fäst vid skalet, medan den andra änden kan röra sig fritt i förhållande till skalet, vilket kallas det flytande huvudet.
Det flytande huvudet består av en flytande tubplåt, en delad ring och ett flytande huvudändskydd, och det är en löstagbar anslutning. Rörbunten kan dras ut ur skalet.
Den termiska deformationen av rörknippet och skalet begränsar inte varandra, så ingen termisk spänning kommer att genereras.
Dess fördelar är att rengöring mellan rör och invändiga rör är bekvämt, och ingen termisk stress kommer att uppstå.
Det har dock nackdelar: dess struktur är komplex, kostnaden är högre än för fasta rörplåtsvärmeväxlare, utrustningen är skrymmande och materialförbrukningen är stor. Dessutom kan det lilla locket på den flytande huvudänden inte inspekteras under drift, och höga tätningskrav krävs vid tillverkning.
Det är lämpligt för tillfällen där det finns en stor väggtemperaturskillnad mellan skalet och tubbunten, eller där skalets-sidemedium är benäget att skala.
Att tillhandahålla den bästa värmeväxlarlösningen för din applikation är en komplex utmaning som kräver expertinsikt. GNEE har lång erfarenhet inom detta område och är den idealiska tillverkaren av skal- och rörvärmeväxlare för att maximera effektiviteten i din process.
Vi kan hjälpa dig att få den bästa utrustningen för din applikation.Kontakta ossi dag.
Om du behöver andra typer av värmeväxlare, besök vår produkt- och tjänstsida eller maila oss påglobal@gneesteels.com.