Κέλυφος και πλευρές σωλήνα ενός εναλλάκτη θερμότητας-και-σωλήνων

Φυσικοί ορισμοί του Shell-Side and Tube-Side: Ένας εναλλάκτης θερμότητας με κέλυφος{-και{-του κελύφους είναι σαν ένα γιγάντιο "βραστήρα", το εσωτερικό του χωρίζεται σε δύο ανεξάρτητα κανάλια από μια δέσμη μεταλλικών σωλήνων:

Σωλήνας-Πλάγια: Το υγρό ρέει μέσα στους μεταλλικούς σωλήνες, συνήθως μεταφέροντας διαβρωτικά/υψηλής-πίεσης μέσα.

 

Κέλυφος-Πλάγια: Το υγρό ρέει στον χώρο του κελύφους έξω από τη δέσμη σωλήνων, κατάλληλο για μέσα υψηλής-ροής/χαμηλού-ιξώδους.

 

Το όριο μεταξύ των δύο είναι τα πυκνά γεμάτα μεταλλικά τοιχώματα του σωλήνα-που λειτουργούν και ως μονωτικό φράγμα και ως γέφυρα για τη μεταφορά θερμότητας.

 

Διαφοροποιημένη Λογική Λειτουργικού Σχεδιασμού

Χαρακτηριστικά ροής: Λόγω των περιορισμών της διαμέτρου του σωλήνα, η πλευρά του σωλήνα παρουσιάζει υψηλή ταχύτητα ροής και μεγάλη πτώση πίεσης. η πλευρά του κελύφους καθοδηγεί το ρευστό σε ζιγκ-ζαγκ μοτίβο μέσα από διαφράγματα, παρατείνοντας τον χρόνο παραμονής.

 

Θέματα συντήρησης: Η απολέπιση στην πλευρά του σωλήνα μπορεί να αντιμετωπιστεί με πλήρη καθαρισμό αφαίρεσης του πυρήνα, ενώ η πλευρά του κελύφους απαιτεί χημικό καθαρισμό ή επεξεργασία πίδακα νερού υψηλής πίεσης-.

 

Επιλογή υλικού: Η πλευρά του σωλήνα χρησιμοποιεί συνήθως κράματα-ανθεκτικά στη διάβρωση, ενώ η πλευρά του κελύφους χρησιμοποιεί συχνά επενδύσεις από ανθρακούχο χάλυβα για μείωση του κόστους.

 

Θερμοδυναμικός Κώδικας Συνεργατικής Εργασίας: Όταν το πλευρικό υγρό-υψηλής θερμοκρασίας- ρέει πάνω από τη δέσμη του σωλήνα, η θερμότητα "πηδά" μέσω του τοιχώματος του σωλήνα προς την πλευρά του σωλήνα:

Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση μεταφοράς θερμότητας, αλλά είναι απαραίτητο να αποφευχθεί η παραμόρφωση τάσης που προκαλείται από διαφορά θερμοκρασίας άνω των 50 μοιρών και στις δύο πλευρές του τοιχώματος του σωλήνα.

 

Η προσθήκη διαφραγμάτων στην πλευρά του κελύφους μπορεί να αυξήσει την απόδοση ανταλλαγής θερμότητας κατά 40%.

 

Ο κοινός σχεδιασμός διέλευσης 4 σωλήνων επιτρέπει στο υγρό να ρέει εμπρός και πίσω δύο φορές, παρέχοντας 15% περισσότερη επιφάνεια ανταλλαγής θερμότητας από ένα πέρασμα με ένα μόνο σωλήνα.