Algemene
Beschrijving
Shell
en Tube wisselaars zijn een van de meest populaire types van wisselaar vanwege
de flexibiliteit die het de ontwerper mogelijk te maken voor een breed scala
van drukken en temperaturen. Er zijn twee hoofdcategorieën van Shell en Tube
warmtewisselaar :
1. die
worden gebruikt in de petrochemische industrie.
2. die
worden gebruikt in de energie-industrie, zoals voedingswater heaters
koppelingcentrale condensors.
Ongeacht
het type van de bedrijfstak van de warmtewisselaar wordt gebruikt in zijn er
een aantal gemeenschappelijke kenmerken.
Een
shell and tube warmtewisselaar bestaat uit een aantal buizen in een
cilindrische mantel aangebracht. Figuur 1 illustreert een gebruikelijke eenheid
die kunnen worden aangetroffen in een petrochemische fabriek. Twee vloeistoffen
kunnen hitterapid, een fluïdum over de buitenzijde van de buizen, terwijl de
tweede vloeistof door de buizen. De vloeistoffen kunnen enkel of twee fase en
kan stromen in een parallelle of een cross / tegenstroom regeling.
De shell en tube warmtewisselaar bestaat uit vier grote delen:
-
Voorzijde Header-dit is waar de vloeistof in de tubeside van de wisselaar. Het wordt soms aangeduid als de stationaire kop.
-
Rear Header-dit is waar de tubeside fluïdum verlaat de wisselaar of wanneer het wordt teruggestuurd naar de voorste kop in uitwisselaars met meerdere tubeside passeert.
-
Buizenbundel-omvat dit van de buizen, tube sheets , schotten en trekstangen etc. om de bundel bij elkaar te houden.
-
Shell-dit bevat de buis bundel .
Het is ook mogelijk dat het reservoir en buis kant vloeistoffen worden gemengd bij lekkage.
Buizen kunnen variëren in diameter van 12,7 mm (0,5 inch) tot 50,8 mm (2 inch), maar 19,05 mm (0,75 inch) en 25,4 mm (1 inch) zijn de meest voorkomende maten. De buizen worden uitgevoerd in driehoekige of vierkante patronen in de pijpplaten vastgesteld. Zie figuur 4 .
Het plein outs zijn nodig wanneer dit nodig is op de buis oppervlak mechanische reiniging te krijgen. De driehoekige opstelling maakt meer buizen in een bepaalde ruimte. De buis spoed is de kortste hart-op-hart afstand tussen de buizen. De buis tussenruimte wordt gegeven door de diameterverhouding buis pitch / buis, gewoonlijk 1,25 of 1,33. Aangezien een vierkante indeling wordt gebruikt voor reinigingsdoeleinden, is een minimum afstand van 6,35 mm (0,25 inch) verlopen tussen buizen.
Keerschotten zijn geïnstalleerd op de mantelzijde van een hogere warmte-overdrachtssnelheid te wijten aan toegenomen turbulentie en de buizen zodat de kans op beschadiging verminderen door trillingen ondersteunen. Er zijn een aantal verschillende baffle, waarbij de buizen te ondersteunen en de stroom over de buis te bevorderen. Figuur 5 toont de volgende baffle regeling:
-
Single Segmentale (dit is de meest voorkomende),
-
Double Segmentale (dit wordt gebruikt om een lagere mantelzijde snelheid en drukval te verkrijgen),
-
Disc en Doughnut .
Figuur 5. Baffle regelingen.
Materialen van Bouw
In het algemeen worden shell and tube warmtewisselaars van metaal, maar voor gespecialiseerde toepassingen (bijvoorbeeld met sterke zuren of geneesmiddelen), andere materialen zoals grafiet, plastic en glas kunnen worden gebruikt.