Gli scambiatori a tubi di calore,noti anche come scambiatori di calore tubolari, sono un tipo di apparecchiatura che utilizza un fascio tubiero racchiuso in un guscio cilindrico per lo scambio di calore. Conchiglia-E-Lo scambiatore di calore a tubi è un tipo di apparecchiatura ampiamente utilizzatanei processi industriali per lo scambio di calore, è adatto per ambienti di lavoro ad alta temperatura e alta pressione, può gestire le esigenze di scambio di calore di vari fluidi.

Composizione dello scambiatore a tubi di calore

Lo scambiatore del tubo di calore è composto principalmente da guscio, fascio tubiero di trasferimento di calore, piastra tubiera, deflettore (deflettore) e scatola del tubo.

Conchiglia: solitamente cilindrica, è la struttura esterna dello scambiatore di calore, al suo interno è contenuto il fascio tubiero di scambio termico.

Fascio tubiero per il trasferimento di calore: situato all'interno del mantello, entrambe le estremità sono fissate sulla piastra tubiera, è il luogo principale dove realizzare lo scambio termico.

Piastra tubiera: situato alle due estremità della custodia, serve a trattenere il fascio tubiero scambiatore di calore e a fare tenuta con esso per garantire che i due fluidinon si mescolino.

Deflettore (deflettore) : installatonel mantello, utilizzato per guidare più volte il fluido laterale del mantello attraverso il fascio tubiero, aumentare il grado di turbolenza del fluido, migliorare l'efficienza del trasferimento di calore.

Scatola per tubi: Posto ad entrambe le estremità dello scambiatore di calore e collegato alla piastra tubiera, serve per distribuire e raccogliere il flusso della tubazione.

Caratteristiche della conchiglia-E-scambiatore di calore a tubi

I vantaggi della conchiglia-E-gli scambiatori di calore a tubi includono principalmente:

Elevato coefficiente di scambio termico: Il tubo filettato utilizzatonello scambiatore a tubi di calore è realizzato con materiali ad elevata conduttività termica, come rame o acciaio inossidabile, e il design della combinazione di filettature interne ed esterne può formare forti turbolenze con poca resistenza al fluido, migliorando cosìnotevolmente il calore coefficiente di trasferimento all'interno e all'esterno del tubo.

Struttura compatta: Poiché l'area di trasferimento del calore del volume unitario dello scambiatore a tubi di calore è ampia, il coefficiente di trasferimento del calore totale è elevato, quindi l'area del pavimento è piccola, risparmiando materiali e spazio.

Non facile da scalare: La speciale struttura concava e convessa del tubo filettato e l'estensione a caldo e il restringimento a freddo del tubo rendono difficile trattenere le impurità all'interno e all'esterno del tubo, quindinon è facile da ridimensionare, per garantire la lunga durata-effetto dell'operazione a termine.

Non facile da perdere: la circonferenza di tenuta dello scambiatore del tubo di calore e la filettatura grossa del tubo filettato hanno una capacità di compensazione simile al giunto di dilatazione, rendendo lo stress termico dello scambiatore di calore piccolo enon facile da perdere.

Forte applicabilità: In base ai diversi requisiti di processo, esistono molti tipi di scambiatori a tubi di calore, come piastra tubiera fissa, tipo a testa flottante, U-tipo di tubo sagomato, ecc., ciascuno ha le proprie caratteristiche e ambito di applicazione, che possono soddisfare le esigenze di diverse condizioni di lavoro.

Manutenzione facile: Alcuni tipi di scambiatori a tubi di calore sono progettati per consentire l'estrazione dei fasci tubieri dal mantello per una facile pulizia e manutenzione, in particolare per fluidi soggetti a incrostazioni o che richiedono una pulizia frequente.

Campo di applicazione dello scambiatore a tubi di calore

Industria chimica: Nel processo di reazione chimica, è spessonecessario riscaldare o raffreddare materie prime o prodotti e lo scambiatore a tubi di calore svolge qui un ruolo importante.

Industria del petrolio e del gas: Queste industrie hanno spesso bisogno di scambiare calore con petrolio e gas durante il processo di raffinazione e lo scambiatore a tubi di calore può resistere alle alte temperature e pressioni in questi processi.

Industria alimentare: Nel processo di lavorazione degli alimenti, gli scambiatori a tubi di calore vengono utilizzati per il riscaldamento, il raffreddamento e la pastorizzazione per garantire la sicurezza e la qualità degli alimenti.

Industria energetica: Nelle centrali elettriche, guscio-E-gli scambiatori di calore a tubi sono utilizzati per la generazione e la condensazione del vapore e sono apparecchiature fondamentali per ilnormale funzionamento delle centrali elettriche.

Industria metallurgica: Nel processo di lavorazione dei metalli, conchiglia-E-gli scambiatori di calore a tubi vengono utilizzati per il controllo della temperatura dei forni per il trattamento termico e per il raffreddamento di prodotti metallici.

Industria Hvac: Negli impianti di riscaldamento e condizionamento, guscio-E-Gli scambiatori di calore a tubi vengono utilizzati per riscaldare e raffreddare l'acqua calda per mantenere la temperatura interna confortevole.

Il principio tecnico dello scambiatore a tubi di calore si basa principalmente sul trasferimento di calore a parete, in cui un fluido scorre all'interno del fascio tubiero, un altro fluido scorrenell'involucro all'esterno del fascio tubiero, e i due scambiano calore attraverso la parete tubiera. Nello specifico, il principio di funzionamento dello scambiatore a tubi di calore comprende i seguenti aspetti:

Superficie di trasferimento del calore: la parete del fascio tubiero viene utilizzata come superficie di trasferimento del calore e due tipi di fluidi di lavoro scorrono rispettivamente all'interno e all'esterno del tubo e lo scambio di calore attraverso la parete del tubo.

Flusso del fluido: flusso del tubonel tubo, flusso del guscio all'esterno del tubo. Per migliorare l'efficienza del trasferimento di calore del fluido della tubazione, alcuni progetti utilizzano tubi a spirale o tubinodulari, che possono aumentare il grado di turbolenza del fluido, migliorando così il coefficiente di trasferimento del calore.

Controllo della temperatura: Regolando il flusso della fonte di calorenello scambiatore di calore, è possibile controllare la temperatura del fluido riscaldato. Ad esempio, è presente una valvola di regolazione prima dell'ingresso della fonte di calore e la modifica dell'apertura della valvola può regolare la temperatura di uscita.

La progettazione e produzione di coperture-E-Gli scambiatori di calore a tubi sono un processo complesso che richiede una considerazione completa di molti fattori, inclusi i requisiti di processo, la selezione dei materiali, la progettazione strutturale, gli standard di sicurezza, ecc.

Controllare il coefficiente di scambio termico e l'area di scambio termico: Calcolare il coefficiente di scambio termico K e l'area di scambio termico F in base al coefficiente di scambio termico del tubo e del mantello, alla resistenza termica dello sporco, alla resistenza termica della parete, ecc. Questo passaggio tiene conto di una serie di fattori, come le differenze tra le condizioni operative e condizioni di progettazione e possibili futuri problemi di ridimensionamento o intasamento.

Tecnologia di produzione: Il processo di produzione dello scambiatore a tubi di calore comprende la selezione del materiale appropriato, la determinazione delle specifiche e della disposizione del fascio tubiero e delnumero di deflettori o piastre di supporto. Questi dettagli di produzione sono fondamentali per le prestazioni e la durata degli scambiatori di calore.

Condizioni di progettazione: Gli utenti devono fornire alcune condizioni di progettazione chiave, come pressione operativa, temperatura operativa, temperatura della parete metallica,nome e caratteristiche del materiale, margine di corrosione,numero di passaggi, area di scambio termico, specifiche del tubo di scambio termico, ecc. Queste informazioni sono essenziali per la progettazione di uno scambiatore di calore efficiente e sicuro.

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