L'échangeur de chaleur à faisceau tubulaire, également connu sous lenom d'échangeur de chaleur tubulaire, est un type d'équipement qui utilise un faisceau de tubes enfermé dans une coque cylindrique pour l'échange de chaleur. Coquille-et-L'échangeur de chaleur à tubes est une sorte d'équipement largement utilisé dans les processus industriels pour l'échange de chaleur, il convient aux environnements de travail à haute température et haute pression, peut répondre aux besoins d'échange de chaleur de divers fluides.

Composition de l'échangeur de chaleur à faisceau tubulaire

L'échangeur de chaleur à faisceau de tubes est principalement composé d'une coque, d'un faisceau de tubes de transfert de chaleur, d'une plaque tubulaire et d'un déflecteur. (baffle) et une boîte à tubes.

Coquille: généralement cylindrique, est la structure externe de l'échangeur de chaleur, et le faisceau de tubes de transfert de chaleur est contenu à l'intérieur.

Faisceau de tubes de transfert de chaleur: situé à l'intérieur de la coque, les deux extrémités sont fixées sur la plaque tubulaire, c'est le lieu principal pour réaliser l'échange thermique.

Plaque tubulaire: situé aux deux extrémités du boîtier, il permet de maintenir le faisceau de tubes caloporteurs et de former un joint avec lui pour éviter que les deux fluidesne se mélangent.

Baffle (baffle) : installé dans la coque, utilisé pour guider le fluide côté coque à travers le faisceau de tubes plusieurs fois, augmenter le degré de turbulence du fluide, améliorer l'efficacité du transfert de chaleur.

Boîte à tubes: Situé aux deux extrémités de l'échangeur thermique et relié à la plaque tubulaire, il permet de répartir et de collecter le débit de la canalisation.

Caractéristiques de la coque-et-échangeur de chaleur à tubes

Les avantages de la coque-et-les échangeurs de chaleur à tubes comprennent principalement :

Coefficient de transfert thermique élevé: Le tube fileté utilisé dans l'échangeur de chaleur à faisceau de tubes est constitué de matériaux à haute conductivité thermique, tels que le cuivre ou l'acier inoxydable, et la conception de la combinaison de filetages internes et externes peut former de fortes turbulences sous peu de résistance aux fluides, améliorant ainsi considérablement la coefficient de transfert de chaleur à l'intérieur et à l'extérieur du tube.

Structure compacte: Étant donné que la zone de transfert de chaleur unitaire de volume de l'échangeur de chaleur à faisceau de tubes est grande, le coefficient de transfert de chaleur total est élevé, de sorte que la surface au sol est petite, ce qui permet d'économiser des matériaux et de l'espace.

Pas facile à mettre à l'échelle: La structure concave et convexe spéciale du tuyau fileté ainsi que l'extension à chaud et le retrait à froid du tuyau rendent difficile la rétention des impuretés à l'intérieur et à l'extérieur du tuyau, iln'est donc pas facile de le mettre à l'échelle, pour assurer la longue durée de vie.-effet de fonctionnement à terme.

Pas facile de fuir: la circonférence d'étanchéité de l'échangeur de chaleur à faisceau de tubes et le filetage grossier du tuyau fileté ont une capacité de compensation similaire à celle du joint de dilatation, ce qui rend la contrainte thermique de l'échangeur de chaleur petite et difficile à fuir.

Forte applicabilité: Selon les différentes exigences du processus, il existe denombreux types d'échangeurs de chaleur à faisceau de tubes, tels que les plaques tubulaires fixes, les types à tête flottante, les U.-type de tube en forme, etc., chacun a ses propres caractéristiques et son champ d'application, qui peuvent répondre aux besoins de différentes conditions de travail.

Entretien facile: Certains types d'échangeurs de chaleur à faisceaux de tubes sont conçus pour permettre de retirer les faisceaux de tubes de la coque pour unnettoyage et un entretien faciles, en particulier pour les supports sujets au tartre ounécessitant unnettoyage fréquent.

Domaine d'application des échangeurs de chaleur à faisceau de tubes

Industrie chimique: Dans le processus de réaction chimique, il est souventnécessaire de chauffer ou de refroidir des matières premières ou des produits, et l'échangeur de chaleur à faisceau tubulaire joue ici un rôle important.

Industrie pétrolière et gazière: Ces industries ont souvent besoin d'échanger de la chaleur contre du pétrole et du gaz pendant le processus de raffinage, et l'échangeur de chaleur à faisceau tubulaire peut résister aux températures et pressions élevées de ces processus.

Industrie alimentaire: Dans le processus de transformation des aliments, des échangeurs de chaleur à faisceau de tubes sont utilisés pour le chauffage, le refroidissement et la pasteurisation afin de garantir la sécurité et la qualité des aliments.

Industrie de l'énergie: Dans les centrales électriques, coquille-et-les échangeurs de chaleur à tubes sont utilisés pour la génération et la condensation de vapeur et constituent un équipement clé pour le fonctionnementnormal des centrales électriques.

Industrie métallurgique: En cours de traitement des métaux, coque-et-les échangeurs de chaleur à tubes sont utilisés pour le contrôle de la température des fours de traitement thermique et pour le refroidissement des produits métalliques.

Industrie CVC: Dans les systèmes de chauffage et de climatisation, coque-et-les échangeurs de chaleur à tubes sont utilisés pour chauffer et refroidir l’eau chaude afin de maintenir la température intérieure confortable.

Le principe technique de l'échangeur de chaleur à faisceau tubulaire est principalement basé sur le transfert de chaleur par paroi, dans lequel un fluide s'écoule à l'intérieur du faisceau tubulaire et un autre fluide s'écoule dans la coque à l'extérieur du faisceau tubulaire, et les deux échangent de la chaleur à travers la paroi du tube. Plus précisément, le principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur à faisceau de tubes comprend les aspects suivants :

Surface de transfert de chaleur: la paroi du faisceau de tubes est utilisée comme surface de transfert de chaleur, et deux types de fluides de travail s'écoulent respectivement à l'intérieur et à l'extérieur du tube, et échangent de la chaleur à travers la paroi du tube.

Débit de fluide: écoulement du tuyau dans le tube, écoulement de la coque à l'extérieur du tube. Afin d'améliorer l'efficacité du transfert de chaleur du fluide du pipeline, certaines conceptions utilisent des tubes en spirale ou des tubesnodulaires, qui peuvent augmenter le degré de turbulence du fluide, améliorant ainsi le coefficient de transfert de chaleur.

Contrôle de la température: En ajustant le débit de la source de chaleur dans l'échangeur de chaleur, la température du fluide chauffé peut être contrôlée. Par exemple, il y a une vanne de régulation avant l'entrée de la source de chaleur, et la modification de l'ouverture de la vanne peut ajuster la température de sortie.

La conception et la fabrication de coque-et-Les échangeurs de chaleur à tubes sont un processus complexe quinécessite une prise en compte approfondie denombreux facteurs,notamment les exigences du processus, la sélection des matériaux, la conception structurelle, lesnormes de sécurité, etc.

Vérifiez le coefficient de transfert de chaleur et la zone de transfert de chaleur: Calculez le coefficient de transfert thermique K et la surface de transfert thermique F en fonction du coefficient de transfert thermique du tuyau et de la coque, de la résistance thermique des impuretés, de la résistance thermique des murs, etc. Cette étape prend en compte un certainnombre de facteurs, tels que les différences entre les conditions de fonctionnement et conditions de conception et éventuels problèmes futurs d’entartrage ou de colmatage.

Technologie de fabrication: Le processus de fabrication de l'échangeur de chaleur à faisceau de tubes comprend la sélection du matériau approprié, la détermination des spécifications et de la disposition du faisceau de tubes, ainsi que lenombre de déflecteurs ou de plaques de support. Ces détails de fabrication sont essentiels à la performance et à la durabilité des échangeurs de chaleur.

Conditions de conception: Les utilisateurs doivent fournir certaines conditions de conception clés, telles que la pression de fonctionnement, la température de fonctionnement, la température de la paroi métallique, lenom et les caractéristiques du matériau, la marge de corrosion, lenombre de passes, la zone d'échange thermique, les spécifications du tube d'échange thermique, etc. Ces informations sont essentielles pour la conception d’un échangeur de chaleur efficace et sûr.

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