Bescanviador de calor de carcassa i tub per a calefacció i refrigeració
L'intercanviador de calor de carcassa i tub personalitzat per Vrcooler segons els requisits del client ha estat pintat i llest per ser embalat i enviat a França.
Els intercanviadors de calor de carcassa i tub també s'anomenen intercanviadors de calor de carcassa i tub. És un intercanviador de calor de paret particionada que utilitza la paret del feix de tubs tancat a la carcassa com a superfície de transferència de calor. Aquest tipus d'intercanviador de calor té una estructura relativament senzilla i un funcionament fiable. Es pot fer de diversos materials estructurals (principalment materials metàl·lics) i es pot utilitzar a alta temperatura i alta pressió. És el tipus més utilitzat actualment.
Factors a tenir en compte en el disseny dels intercanviadors de calor de carcassa i tub
Hi ha molts tipus d'equips d'intercanvi de calor. Per a cada condició específica de transferència de calor, mitjançant la selecció òptima s'obtindrà el model d'equip més adequat. Si aquest tipus d'equip s'utilitza en altres condicions, es pot millorar l'efecte de transferència de calor. gran canvi. Per tant, és un treball molt important i complicat seleccionar el tipus d'intercanviador de calor per a condicions de treball específiques. Per al disseny d'intercanviadors de calor de carcassa i tub, cal tenir en compte els següents factors:
1. Selecció del cabal
El cabal és una variable important en el disseny de l'intercanviador de calor. Augmentar el cabal augmentarà el coeficient de transferència de calor i, al mateix temps, també augmentarà la caiguda de pressió i el consum d'energia. Si s'utilitza fluid de bombeig, cal considerar que la caiguda de pressió s'ha de consumir el màxim possible a l'intercanviador de calor en lloc de a la vàlvula reguladora, això pot millorar l'efecte de transferència de calor augmentant el cabal.
L'ús d'un cabal més alt té dos avantatges: un és augmentar el coeficient global de transferència de calor, reduint així l'àrea de transferència de calor; l'altra és reduir la possibilitat d'encrustament a la superfície del tub. Però també augmenta en conseqüència el consum de resistència i potència, per la qual cosa cal fer una comparació econòmica per determinar finalment el cabal adequat.
2. Selecció de caiguda de pressió permesa
Escollir una caiguda de pressió més gran pot augmentar el cabal, millorant així l'efecte de transferència de calor i reduint l'àrea de transferència de calor. Però la caiguda de pressió més gran també augmenta els costos de funcionament de la bomba. El valor de caiguda de pressió adequat s'ha de calcular en funció del cost anual total de l'intercanviador de calor, ajustos repetits a la mida de l'equip i càlculs d'optimització.
En la majoria dels dispositius, es pot trobar que la resistència tèrmica d'un costat és significativament més alta que l'altre costat, i la resistència tèrmica d'aquest costat es converteix en la resistència tèrmica de control. Quan la resistència tèrmica del costat de la carcassa és el costat de control, el mètode d'augmentar el nombre de plaques deflectores o reduir el diàmetre de la carcassa es pot utilitzar per augmentar el cabal de fluid al costat de la carcassa i reduir la resistència a la transferència de calor, però hi ha un límit per reduir l'espai entre les plaques deflectores. No pot ser inferior a 1/5 o 50 mm de diàmetre de closca. Quan la resistència tèrmica del costat del tub és el costat de control, el cabal de fluid augmenta augmentant la maduresa del tub.
Quan es tracta de materials viscosos, si el fluid està en flux laminar, el material anirà cap al costat de la closca. Com que el flux de fluid al costat de la carcassa tendeix a ser turbulent, això es tradueix en taxes de transferència de calor més altes i en un millor control de la caiguda de pressió.
3. Determinació del fluid del costat de la closca
Es basa principalment en la pressió de funcionament i la temperatura del fluid, la caiguda de pressió disponible, l'estructura i les característiques de corrosió, i la selecció d'equips i materials necessaris per considerar quina manera és adequat el fluid. Es poden tenir en compte els factors següents a l'hora de seleccionar:
Els fluids adequats per al pas del tub inclouen aigua i vapor d'aigua o fluids corrosius forts; líquids tòxics; fluids fàcils d'estructurar; fluids que operen a alta temperatura o alta pressió, etc.
Els fluids adequats per al costat de la closca inclouen la condensació del destil·lat superior; condensació i reebullició d'hidrocarburs; fluids controlats per caiguda de pressió dels accessoris de canonada; fluids amb alta viscositat, etc.
Quan s'elimina la situació anterior, l'elecció del camí que pren el medi s'ha de centrar a millorar el coeficient de transferència de calor i aprofitar al màxim la caiguda de pressió. Atès que el flux del medi al costat de la closca és fàcil d'aconseguir un flux turbulent (Re Major o igual a 100), generalment és beneficiós moure el fluid amb una viscositat alta o un cabal baix, és a dir, el fluid amb un Reynolds baix. número, al costat de la carcassa. Per contra, si el fluid pot arribar a un flux turbulent al tub, és més raonable organitzar-se per passar pel tub. Des del punt de vista de la caiguda de pressió, en general, el funcionament de la carcassa amb un nombre de Reynolds baix és raonable.
4. Determinació de la temperatura final de transferència de calor
La temperatura final d'intercanvi de calor està determinada generalment per les necessitats del procés. Quan es pot seleccionar la temperatura final d'intercanvi de calor, el seu valor té una gran influència sobre si l'intercanviador de calor és econòmic i raonable. Quan la temperatura de sortida del fluid calent és igual a la temperatura de sortida del fluid fred, l'eficiència d'utilització de calor és la més alta, però la diferència efectiva de temperatura de transferència de calor és la més petita i l'àrea d'intercanvi de calor és la més gran.
A més, quan es determina la temperatura de sortida del corrent, no és desitjable tenir un fenomen creuat de temperatura, és a dir, la temperatura de sortida del fluid calent és inferior a la temperatura de sortida del fluid fred.
5. Selecció de l'estructura de l'equip
Per a determinades condicions de procés, primer s'ha de determinar la forma de l'equip, com ara escollir una forma de làmina de tub fixa o una forma de capçal flotant, etc.
En el procés de disseny de l'intercanviador de calor, els objectius generals de la millora de la transferència de calor es resumeixen de la següent manera: reduir la mida de l'intercanviador de calor sota una transferència de calor determinada; millorar el rendiment de l'intercanviador de calor existent; reduir la diferència de temperatura del fluid de treball que flueix; o reduir la potència de la bomba.
El procés de transferència de calor es refereix al procés d'intercanvi de calor entre dos fluids a través de la paret d'un dispositiu dur. Segons el mètode de transferència de calor del fluid, bàsicament es pot dividir en dos tipus: sense canvi de fase i canvi de fase. La investigació sobre la tecnologia de transferència de calor millorada sense procés de canvi de fase generalment pren les mesures corresponents basades en el control del costat de la resistència tèrmica: com ampliar la superfície interior o exterior del tub; inserir objectes estranys al tub; canviar la forma del suport del paquet de tubs; afegint additius immiscibles de baix punt d'ebullició i altres mètodes per millorar l'efecte de transferència de calor.
