チューブ式熱交換器

製品説明

チューブアンドチューブ熱交換器は、化学薬品やアルコールの製造に広く使用されています。主にシェル、チューブシート、熱交換チューブ、ヘッド、バッフルなどで構成されています。必要な材料は、普通炭素鋼、銅、またはステンレス鋼で作ることができます。熱交換中、流体はヘッドの接続管から入り、パイプ内を流れ、ヘッドの反対側の端にある出口管から流出します。これをパイプ側と呼びます。別の流体はシェルの接続部から入り、シェルの反対側から流出します。1つのノズルから流出するため、シェル側シェルアンドチューブ熱交換器と呼ばれます。

シェルアンドチューブ式熱交換器の構造は比較的シンプルで、コンパクトで安価ですが、チューブの外側では機械的な洗浄を行うことができません。熱交換器のチューブ束はチューブシートと接続され、チューブシートはそれぞれシェルの両端に溶接され、上蓋は上蓋と接続され、上蓋とシェルには液体入口と水出口のパイプが設けられています。シェルアンドチューブ式熱交換器のチューブの外側には、通常、チューブ束に垂直な一連のバッフルが設置されています。同時に、チューブとチューブシートおよびシェルとの接続は剛性であり、チューブの内外には温度の異なる2つの流体が存在します。そのため、チューブ壁とシェル壁の温度差が大きい場合、両者の熱膨張差により大きな温度差応力が発生し、チューブがシェルアンドチューブ式熱交換器のチューブプレートからねじれたり緩んだりして、熱交換器が損傷することもあります。

温度差応力を克服するために、シェル＆チューブ熱交換器には温度差補償装置が必要です。一般的に、管壁とシェル壁の温度差が50℃を超える場合、安全上の理由から、管内熱交換器には温度差補償装置が必要です。ただし、補償装置（伸縮継手）は、シェル壁と管壁の温度差が60～70℃未満で、シェル側の流体圧力が高くない場合にのみ使用できます。一般的に、シェル側圧力が0.6MPaを超えると、補償リングが厚くなり、伸縮が困難になります。温度差補償の効果が失われる場合は、他の構造を検討する必要があります。

シェル＆チューブ式熱交換器の渦電流熱膜は、主に渦電流熱膜伝熱技術を採用しており、流体の運動状態を変化させることで伝熱効果を高めます。最大10000W/m²℃に達します。同時に、この構造は耐腐食性、耐高温性、耐高圧性、耐スケール性などの機能を実現します。他のタイプの熱交換器の流体チャネルは方向性流を形成し、熱交換チューブの表面に循環流を形成し、対流熱伝達係数を低減します。