Shell ve Tube Isı Değiştiricileri Petrokimyasal Verimliliğin Anahtarı

Büyük bir petrol rafinerisini düşünün, burada karmaşık boru ağları canlı bir organizmanın kan damarları gibi kesişiyor.Kabuklu tüplü ısı değiştiriciler kritik "dolaşım merkezleri" olarak işlev görür.Bu her yerde bulunan cihazlar, petrokimyasal işleme gibi yüksek basınçlı uygulamalarda vazgeçilmez rol oynarlar.,Bu kapsamlı araştırma, kabuk ve boru ısı değiştiricilerinin çok yönlü doğasını ortaya çıkarıyor.

Adından da anlaşılacağı gibi, bu ısı değiştiricilerinin iki ana bileşeni vardır: iç boru kümesini barındıran bir dış kabuk.Silindir şeklindeki kabuk, sıvı akışını sağlayan çok sayıda boru içeren basınçlı bir kap olarak hizmet eder. Isı değişimi, iki sıcaklık düzenlenmiş sıvı akışını ayıran boru duvarlarında gerçekleşir.Her biri farklı ısı transferi gereksinimlerine hizmet eder.

Endüstriyel yaygınlıkları kompakt yapısından, yüksek basınç toleransından ve operasyonel çok yönlülüğünden kaynaklanmaktadır.ve yoğunlaşma süreçleri çeşitli uygulamalarda.

Temel çalışma mekanizması, iletken boru duvarları ile ayrılmış sıvılar arasındaki sıcaklık farklılıklarına dayanır.bir ortam tüplerden akıyor (tüp kenarındaki sıvı), diğeri ise kabuğun içinde dışarıda dolaşır (kabuğacık kenarındaki sıvı)Verimliliği artırmak için, kabuk tarafı akışı genellikle boru kümelerine dik çaplı akım kalıplarını benimser. Stratejik olarak yerleştirilen baffles kabuk tarafı sıvısını borular boyunca birden fazla kez yönlendirir.Türbülans artışı ve ısı transferi katsayısının iyileştirilmesi.

Sıcak sıvılardan soğuk sıvılara ısınma yönü süreç gereksinimlerine bağlıdır.ısıtma uygulamaları sıcak ortam olarak buhar kullanabilirken soğutma süreçleri soğutulmuş su kullanabilirPerformans, sıvı özellikleri, akış hızları, boru malzemeleri ve yapısal mühendislik de dahil olmak üzere birden fazla değişkene bağlıdır.

• Sıvı tahsisatı:Temiz, koroziv olmayan sıvılar tipik olarak daha kolay bakım için boru kenarlarını işgal ederken, kirli veya koroziv ortamlar kabuklardan akmaktadır.Yüksek basınçlı akıntılar genellikle kabuk gerginliğini en aza indirmek için borulardan geçer.
• Tüp düzenlemesi:Üçgen desenler daha iyi ısı aktarımı sağlar, ancak kare düzenlere kıyasla temizlemeyi karmaşıklaştırır.
• Değiştirme mühendisliği:Bu akış yönlendirme bileşenleri, aralık, yükseklik ve geometri ile türbülans ve basınç düşüşünü kritik olarak etkiler.
• Tüp özellikleri:miktar ve boyutlar doğrudan ısı transferi alanını ve basınç kaybını etkiler daha yüksek boru sayısına sahip daha küçük çaplar genellikle verimliliği artırır.
• Kabuk konfigürasyonu:Silindirli veya dikdörtgen kabuklar, akış hacimlerine uyum sağlayarak çalışma gerilimlerine dayanmalıdır.

• Sabit boru levhası:Kaldırılamaz paketler nedeniyle kirletici sıvılar için uygun olmayan basit, ekonomik tasarımlar.
• U tüpü:Isı genişlemesine izin verir ama temizlik zorlukları ve ölü bölgeleri yaratır.
• Yüzen baş:Bakım için paket çıkarmayı sağlar ve daha yüksek maliyetlerle büyük sıcaklık farklılıklarını ele alır.
• Paketlenmiş paket:Basit yapı, sızma riskini yaratır, kullanımını düşük basınçlı, tehlikeli olmayan uygulamalara sınırlandırır.

Nükleer santraller, geri dönüştürülmüş suyu türbine tahrik edici buhar haline getiren özel U tüp buhar jeneratörleri ve iki fazlı değişkenler kullanır.veya 4 tüp kenar geçişi (sıvının kabuklardan geçişi)Elektrik santrallerinin yüzey kondansörleri tipik olarak tek geçişli düz boru tasarımları kullanır.

• Isı iletkenliği:Bakır ve alüminyum ısı aktarma verimliliğinde üstünlük kazanır.
• Korozyona dayanıklılık:Materyalin süreç ortamları ile uyumluluğu, bozulmayı önler. Titanyum asitlere, nikel alkalilere dayanır.
• Yapısal bütünlük:Karbon çelik ve paslanmaz çelik yüksek basınçlı uygulamalar için güç sunar.
• Ekonomik faktörler:Maliyet etkinliği performans gereksinimlerini dengeler.

Genel malzemeler arasında bakır alaşımları, paslanmaz çelik, titanyum ve aşırı sıcaklıklar için PFA gibi özel polimerler vardır.veya kabuk ve boru tarafları arasındaki basınç kaybı.

• Petrokimya:Isıtma/soğutma ham petrolü, ara maddeler ve reaksiyon ürünleri.
• Güç üretimi:Fosil ve nükleer santrallerdeki yoğunlaştırma türbini egzoz buharı.
• Metalürji:Erime ve metal işleme süreçlerinde sıcaklık düzenlemesi.
• Gıda/farmasötik:Tüketim malzemeleri ve ilaçlar için sanitasyon ısı işleme.
• HVAC:Büyük binalarda iklim kontrol sistemleri.
• Hidrolik:Ağır makinelerde soğutma yağları ve vites sıvıları.

Kritik güvenlik önlemleri arasında boru arızasından kaynaklanan aşırı basınçtan koruyucu basınç azaltma cihazları (kırılma diskleri veya valfler) bulunur.Tasarım ve üretim TEMA gibi sıkı standartlara uymaktadır., ASME Kazan Kodu ve EN 13445-3, zorlu ortamlarda güvenilirliği sağlar.

Plaka ısı değiştiricileri ile karşılaştırıldığında, kabuk ve tüp tasarımları silindir yapısı nedeniyle üstün bakım kabiliyeti (özellikle yüzen başlı modeller) ve olağanüstü basınç toleransı sunar.