L'échangeur de chaleur à tube et tube est également connu sous le nom d'échangeur de chaleur colonne - tube. Est un échangeur de chaleur inter - mural avec une face de paroi du faisceau de tubes enfermée dans un boîtier comme face de transfert de chaleur. Cet échangeur de chaleur a une structure plus simple, peut être fabriqué avec différents matériaux structurels (principalement des matériaux métalliques), peut être utilisé à haute température et à haute pression, est actuellement un type d'application relativement large.

Structure

L'échangeur de chaleur de type tube - coquille se compose de composants tels que la coquille, le faisceau de tubes de transfert de chaleur, la plaque tubulaire, la plaque de flexion (chicane) et la boîte tubulaire. L'enveloppe, de forme plus ou moins cylindrique, est munie d'un faisceau de tubes dont les deux extrémités sont fixées à la plaque tubulaire. Deux fluides chauds et froids qui effectuent l'échange de chaleur, un qui circule à l'intérieur du tube, appelé fluide de conduite; L'autre s'écoule à l'extérieur du tube, appelé fluide de calage, et pour augmenter le coefficient de transfert thermique du fluide à l'extérieur du tube, plusieurs chicanes sont généralement montées dans le boîtier. Les chicanes peuvent augmenter la vitesse du fluide de Shell, forçant le fluide à traverser latéralement le faisceau de tubes à plusieurs reprises selon le trajet spécifié, augmentant le degré de turbulence du fluide. Les échangeurs de chaleur peuvent être disposés en triangle équilatéral ou en carré sur la plaque tubulaire. La disposition triangulaire équilatérale est plus compacte, le degré de turbulence du fluide à l'extérieur du tube est élevé et le coefficient de transfert de chaleur est élevé; La disposition carrée facilite le nettoyage à l'extérieur du tube et convient aux fluides susceptibles de s'incruster.

Échangeur de chaleur volumétrique à bobines flottantes FPR

Échangeur de chaleur volumétrique à bobines flottantes FPR

Chaque passage du fluide à travers le faisceau de tubes est appelé un parcours; Chaque passage à travers la coquille est appelé un processus de coquille. L'échangeur de chaleur à un seul tube illustré, appelé simplement échangeur de chaleur de type 1 - 1. Pour augmenter la vitesse du fluide à l'intérieur du tube, des cloisons peuvent être placées à l'intérieur des boîtes à tubes à deux extrémités, divisant les tubes en plusieurs groupes. De cette façon, le fluide ne traverse qu'une partie du tube à chaque fois, faisant ainsi plusieurs allers - retours dans le faisceau, ce qui est appelé Multi - trajet. De même, pour augmenter le débit extra - tubulaire, des chicanes longitudinales peuvent également être installées dans le boîtier, forçant le fluide à traverser plusieurs fois l'espace du boîtier, appelé course multicoque. Le processus Multi - tube et le processus Multi - coque peuvent être appliqués ensemble.

Type

L'échangeur de chaleur à tube - enveloppe étant donné que la température du fluide à l'intérieur et à l'extérieur du tube est différente, la température de l'enveloppe de l'échangeur est également différente de celle du faisceau de tubes. Si les deux températures sont très différentes, une contrainte thermique importante se produira à l'intérieur de l'échangeur, ce qui provoquera un pliage, une rupture ou un retrait du tube de la plaque tubulaire. Par conséquent, lorsque le faisceau de tubes s'écarte de la température de l'enveloppe de plus de 50°C, des mesures de compensation appropriées sont nécessaires pour réduire les contraintes thermiques. Selon les mesures de compensation, les échangeurs de chaleur à tube et à coque peuvent être divisés en plusieurs types principaux:

① plaques tubulaires fixes les plaques tubulaires aux deux extrémités du faisceau de tubes de l'échangeur de chaleur sont solidaires du boîtier, la structure est simple, mais ne convient que pour l'opération d'échange de chaleur lorsque la différence de température du fluide chaud et froid n'est pas grande, et le processus de boîtier ne nécessite pas de nettoyage mécanique. Lorsque la différence de température est légèrement supérieure et que la pression de calage n'est pas trop élevée, des bagues élastiques de compensation peuvent être montées sur le boîtier pour réduire les contraintes thermiques.

② la plaque tubulaire à l'extrémité du faisceau de tubes de l'échangeur de chaleur à tête flottante peut flotter librement, réduisant la contrainte thermique; Et l'ensemble du faisceau peut être retiré du boîtier, ce qui facilite le nettoyage mécanique et l'accès. L'application de l'échangeur de chaleur à tête flottante est plus large, mais la structure est plus complexe et le coût est plus élevé.

③u type d'échangeur de chaleur tubulaire chaque tube d'échange de chaleur est plié en forme de U, les deux extrémités sont fixées séparément dans la même plaque tubulaire supérieure et inférieure de deux zones, à l'aide de la cloison à l'intérieur de la boîte à tubes divisée en deux chambres d'entrée et de sortie. Cet échangeur de chaleur réduit les contraintes thermiques, la structure est plus simple que le type à tête flottante, mais la conduite n'est pas bien nettoyée.

④ Échangeur de chaleur à membrane thermique à courants de Foucault l'échangeur de chaleur à membrane thermique à courants de Foucault adopte une nouvelle méthode de transfert de chaleur à membrane thermique à courants de Foucault, augmente le transfert de chaleur en changeant l'état de mouvement du fluide, lorsque le milieu passe par la surface du tube à courants de Foucault, la surface du tube est lavée, de sorte que l'efficacité de l'échange de chaleur. Jusqu'à 10000w / m2 ℃. Dans le même temps, cette structure réalise la fonction de résistance à la corrosion, de résistance à la température, de résistance à la pression et de moins d'incrustation. Les passages de fluide des autres types d'échangeurs se présentent sous la forme d'un flux à sens fixe formant un enroulement à la surface du tube échangeur avec un coefficient d'échange thermique par convection réduit.

Selon les informations [Promotion de l'équipement d'échange de chaleur], les caractéristiques de l'échangeur de chaleur à membrane thermique Vortex sont l'unité économique. Du fait de la prise en compte de la relation d'écoulement entre les échangeurs, entre les échangeurs et le boîtier, les turbulences ne sont pas forcées à l'aide d'un blocage forcé par des plaques de flexion, mais la formation de tourbillons alternés est induite naturellement entre les échangeurs et la force de frémissement nécessaire est maintenue sous réserve que les échangeurs ne frottent pas les uns contre les autres. La rigidité et la flexibilité des échangeurs de chaleur sont bien configurées pour ne pas entrer en collision les uns avec les autres, à la fois pour surmonter les problèmes causés par les collisions mutuelles entre les échangeurs de chaleur à serpentin flottant et pour réduire le problème de l'encrassement facile des échangeurs de chaleur à tube ordinaire.