Los intercambiadores de calor de carcasa y tubos, también conocidos como intercambiadores de calor tubulares, son un tipo de equipo que utiliza un haz de tubos encerrado en una carcasa cilíndrica para el intercambio de calor. Caparazón-y-El intercambiador de calor de tubos es un tipo de equipo ampliamente utilizado en procesos industriales para el intercambio de calor, es adecuado para entornos de trabajo de alta temperatura y alta presión y puede manejar lasnecesidades de intercambio de calor de diversos fluidos.

Composición del intercambiador de calor de carcasa y tubos.

El intercambiador de calor de carcasa y tubos se compone principalmente de carcasa, haz de tubos de transferencia de calor, placa de tubos y placa deflectora. (deflector) y caja de tubos.

Caparazón: generalmente cilíndrica, es la estructura externa del intercambiador de calor, y en su interior está contenido el haz de tubos de transferencia de calor.

Haz de tubos de transferencia de calor: ubicado dentro de la carcasa, ambos extremos están fijados en la placa del tubo, es el lugar principal para lograr el intercambio de calor.

Placa de tubo: ubicado en ambos extremos de la carcasa, se utiliza para sujetar el haz de tubos de transferencia de calor y formar un sello con él para garantizar que los dos fluidosno se mezclen.

Deflector (deflector) : instalado en la carcasa, utilizado para guiar el fluido del lado de la carcasa a través del haz de tubos varias veces, aumentar el grado de turbulencia del fluido y mejorar la eficiencia de transferencia de calor.

caja de tubo: Ubicado en ambos extremos del intercambiador de calor y conectado a la placa de tubos, se utiliza para distribuir y recoger el flujo de la tubería.

Características de la concha-y-intercambiador de calor de tubos

Las ventajas de la concha.-y-Los intercambiadores de calor de tubos incluyen principalmente:

Alto coeficiente de transferencia de calor: El tubo roscado utilizado en los intercambiadores de calor de carcasa y tubos está fabricado con materiales de alta conductividad térmica, como cobre o acero inoxidable, y el diseño de la combinación de Las roscas internas y externas pueden formar fuertes turbulencias con poca resistencia al fluido, lo que mejora en gran medida el coeficiente de transferencia de calor dentro y fuera del tubo.

Estructura compacta: Debido a que el área de transferencia de calor por volumen unitario del intercambiador de calor de carcasa y tubos es grande, el coeficiente de transferencia de calor total es alto, por lo que el área del piso es pequeña, lo que ahorra materiales y espacio.

No es fácil de escalar: La estructura especial cóncava y convexa de la tubería roscada y la extensión en caliente y la contracción en frío de la tubería dificultan la retención de impurezas dentro y fuera de la tubería, por lo queno es fácil escalar, para garantizar la larga-efecto de operación a término.

No es fácil de filtrar: la circunferencia de sellado del intercambiador de calor de carcasa y tubos y la rosca gruesa del tubo roscado tienen una capacidad de compensación similar a la junta de expansión, lo que hace que la tensión térmica del intercambiador de calor sea pequeña yno sea fácil de filtrar.

Fuerte aplicabilidad: Según los diferentes requisitos del proceso, existen muchos tipos de intercambiadores de calor de carcasa y tubos, como los de placa de tubos fijos, los de cabezal flotante y los de tipo U.-tipo de tubo con forma, etc., cada uno tiene sus propias características y ámbito de aplicación, que pueden satisfacer lasnecesidades de diferentes condiciones de trabajo.

Fácil mantenimiento: Algunos tipos de intercambiadores de calor de carcasa y tubos están diseñados para permitir que los haces de tubos se extraigan de la carcasa para facilitar la limpieza y el mantenimiento, especialmente para medios propensos a incrustarse o que requieren una limpieza frecuente.

Campo de aplicación del intercambiador de calor de carcasa y tubos.

Industria química: En el proceso de reacción química, a menudo esnecesario calentar o enfriar materias primas o productos, y los intercambiadores de calor de carcasa y tubos juegan un papel importante aquí.

Industria del petróleo y el gas: Estas industrias a menudonecesitan intercambiar calor por petróleo y gas durante el proceso de refinación, y los intercambiadores de calor de carcasa y tubos pueden soportar las altas temperaturas y presiones en estos procesos.

Industria alimentaria: En el proceso de procesamiento de alimentos, se utilizan intercambiadores de calor de carcasa y tubos para calentar, enfriar y pasteurizar para garantizar la seguridad y calidad de los alimentos.

Industria energética: En centrales eléctricas, cáscara-y-Los intercambiadores de calor de tubos se utilizan para la generación y condensación de vapor y son equipos clave para el funcionamientonormal de las centrales eléctricas.

industria metalúrgica: En el proceso de procesamiento de metales, cáscara.-y-Los intercambiadores de calor de tubos se utilizan para controlar la temperatura de hornos de tratamiento térmico y para enfriar productos metálicos.

industria de climatización: En sistemas de calefacción y aire acondicionado, shell-y-Los intercambiadores de calor de tubos se utilizan para calentar y enfriar agua caliente para mantener una temperatura interior cómoda.

El principio técnico del intercambiador de calor de carcasa y tubos se basa principalmente en la transferencia de calor de la pared, en la que un fluido fluye dentro del haz de tubos y otro fluido fluye en la carcasa fuera del haz de tubos, y los dos intercambian calor a través de la pared del tubo. Específicamente, el principio de funcionamiento del intercambiador de calor de carcasa y tubos incluye los siguientes aspectos:

Superficie de transferencia de calor: la pared del haz de tubos se utiliza como superficie de transferencia de calor, y dos tipos de fluidos de trabajo fluyen dentro y fuera del tubo respectivamente, y el intercambio de calor a través de la pared del tubo.

flujo de fluido: flujo de tubería en el tubo, flujo de carcasa fuera del tubo. Para mejorar la eficiencia de transferencia de calor del fluido de la tubería, algunos diseños utilizan tubos en espiral o tubosnodulares, que pueden aumentar el grado de turbulencia del fluido, mejorando así el coeficiente de transferencia de calor.

control de temperatura: Al ajustar el flujo de la fuente de calor hacia el intercambiador de calor, se puede controlar la temperatura del medio calentado. Por ejemplo, hay una válvula reguladora antes de la entrada de la fuente de calor y cambiar la apertura de la válvula puede ajustar la temperatura de salida.

El diseño y fabricación de carcasa.-y-Los intercambiadores de calor de tubos son un proceso complejo que requiere una consideración integral de muchos factores, incluidos los requisitos del proceso, la selección de materiales, el diseño estructural, los estándares de seguridad, etc.

Verifique el coeficiente de transferencia de calor y el área de transferencia de calor.: Calcule el coeficiente de transferencia de calor K y el área de transferencia de calor F de acuerdo con el coeficiente de transferencia de calor de la tubería y la carcasa, la resistencia térmica de la suciedad, la resistencia térmica de la pared, etc. Este paso tiene en cuenta una serie de factores, como las diferencias entre las condiciones de funcionamiento y condiciones de diseño y posibles problemas futuros de incrustación o obstrucción.

Tecnología de fabricación: El proceso de fabricación del intercambiador de calor de carcasa y tubos incluye la selección del material apropiado, la determinación de las especificaciones y la disposición del haz de tubos y la cantidad de deflectores o placas de soporte. Estos detalles de fabricación son fundamentales para el rendimiento y la durabilidad de los intercambiadores de calor.

Condiciones de diseño: Los usuarios deben proporcionar algunas condiciones de diseño clave, como presión de funcionamiento, temperatura de funcionamiento, temperatura de la pared metálica,nombre y características del material, margen de corrosión,número de pasadas, área de intercambio de calor, especificaciones del tubo de intercambio de calor, etc. Esta información es esencial para el diseño de un intercambiador de calor eficiente y seguro.

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