مبادل حراري من التيتانيوم والنيكل اللولبي

مبادل حراري من التيتانيوم والنيكل

تحديد:

عوامل يجب مراعاتها عند التصميممبادل حراري لأنبوب الصفيحة الحلزونية:

تتكون المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب من سلسلة من الأنابيب.تحتوي مجموعة واحدة من هذه الأنابيب على السائل الذي يجب تسخينه أو تبريده.يمر السائل الثاني فوق الأنابيب التي يتم تسخينها أو تبريدها بحيث يمكنها إما توفير الحرارة أو امتصاص الحرارة المطلوبة.تسمى مجموعة الأنابيب حزمة الأنبوب ويمكن أن تتكون من عدة أنواع من الأنابيب: عادي ، ذو زعانف طولية ، إلخ. عادةً ما تستخدم المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب للتطبيقات ذات الضغط العالي (مع ضغوط أكبر من 30 بار ودرجات حرارة أعلى من 260 درجة مئوية).هذا لأن المبادلات الحرارية للقذيفة والأنبوب متينة بسبب شكلها.

هناك العديد من ميزات التصميم الحراري التي يجب مراعاتها عند تصميم الأنابيب في الغلاف والمبادلات الحرارية للأنبوب.وتشمل هذه:

1. قطر الأنبوب:استخدام قطر أنبوب صغير يجعل المبادل الحراري اقتصاديًا ومضغوطًا.ومع ذلك ، فمن المرجح أن يتلف المبادل الحراري بشكل أسرع وأن الحجم الصغير يجعل التنظيف الميكانيكي للقاذورات أمرًا صعبًا.

للتغلب على مشاكل القاذورات والتنظيف ، يمكن استخدام أقطار أنبوب أكبر.وبالتالي لتحديد قطر الأنبوب ، يجب مراعاة المساحة المتاحة والتكلفة والطبيعة الملوثة للسوائل.

2. سماكة الأنبوب: عادة ما يتم تحديد سمك جدار الأنابيب لضمان:

• هناك مساحة كافية للتآكل
• هذا الاهتزاز الناجم عن التدفق لديه مقاومة
• القوة المحورية
• توافر قطع الغيار
• قوة الحلقة (لتحمل ضغط الأنبوب الداخلي)
• قوة التواء (لتحمل الضغط الزائد في الغلاف)

3. طول الأنبوب:عادة ما تكون المبادلات الحرارية أرخص عندما يكون لها قطر غلاف أصغر وطول أنبوب طويل.وبالتالي ، عادةً ما يكون هناك هدف لجعل المبادل الحراري أطول فترة ممكنة ماديًا مع عدم تجاوز قدرات الإنتاج.ومع ذلك ، هناك العديد من القيود على ذلك ، بما في ذلك المساحة المتاحة في الموقع حيث سيتم استخدامها والحاجة إلى ضمان وجود أنابيب متوفرة بأطوال ضعف الطول المطلوب (بحيث يمكن سحب الأنابيب و استبدال).أيضًا ، يجب أن نتذكر أنه من الصعب إخراج الأنابيب الرفيعة الطويلة واستبدالها.

4. أنبوب الملعب:عند تصميم الأنابيب ، من العملي التأكد من أن ميل الأنبوب (أي المسافة المركزية للأنابيب المجاورة) لا يقل عن 1.25 مرة من القطر الخارجي للأنابيب.تؤدي خطوة الأنبوب الأكبر إلى قطر إجمالي أكبر للقذيفة مما يؤدي إلى مبادل حراري أكثر تكلفة.

5. تمويج الأنبوب:هذا النوع من الأنابيب ، الذي يستخدم بشكل أساسي للأنابيب الداخلية ، يزيد من اضطراب السوائل ويكون التأثير مهمًا جدًا في نقل الحرارة مما يعطي أداءً أفضل.

6. تخطيط الأنبوب:يشير إلى كيفية وضع الأنابيب داخل الغلاف.هناك أربعة أنواع رئيسية من تخطيط الأنبوب ، وهي مثلث (30 درجة) ، مثلث مستدير (60 درجة) ، مربع (90 درجة) ومربع مستدير (45 درجة).يتم استخدام الأنماط المثلثية لإعطاء قدر أكبر من نقل الحرارة لأنها تجبر السائل على التدفق بطريقة أكثر اضطرابًا حول الأنابيب.يتم استخدام الأنماط المربعة حيث يكون هناك تلوث عالي ويكون التنظيف أكثر انتظامًا.

7. يربك التصميم:تُستخدم الحواجز في المبادلات الحرارية للقذيفة والأنبوب لتوجيه السوائل عبر حزمة الأنبوب.تعمل بشكل عمودي على القشرة وتمسك بالحزمة ، مما يمنع الأنابيب من الترهل لفترة طويلة.يمكنهم أيضًا منع الأنابيب من الاهتزاز.أكثر أنواع الحواجز شيوعًا هو الحاجز القطاعي.يتم توجيه الحواجز القطعية نصف الدائرية عند 180 درجة إلى الحواجز المجاورة مما يجبر السائل على التدفق لأعلى ولأسفل بين حزمة الأنبوب.يعد تباعد الحواجز مصدر قلق كبير للديناميكا الحرارية عند تصميم المبادلات الحرارية للقذيفة والأنبوب.يجب أن تكون الحواجز متباعدة مع مراعاة تحويل انخفاض الضغط ونقل الحرارة.من أجل تحسين الاقتصاد الحراري ، يُقترح عدم تباعد الحواجز عن 20٪ من القطر الداخلي للصدفة.يؤدي تباعد الحواجز عن كثب إلى انخفاض أكبر في الضغط بسبب إعادة توجيه التدفق.وبالتالي ، فإن وجود الحواجز متباعدة جدًا يعني أنه قد تكون هناك نقاط أكثر برودة في الزوايا بين الحواجز.من المهم أيضًا التأكد من أن الحواجز متقاربة بدرجة كافية بحيث لا تتدلى الأنابيب.النوع الرئيسي الآخر من الحاجز هو القرص والحاجز الدائري الذي يتكون من اثنين من الحواجز متحدة المركز ، يشبه الحاجز الخارجي الأوسع شكل كعكة الدونات ، بينما يتشكل الحاجز الداخلي على شكل قرص.هذا النوع من الحاجز يجبر السائل على المرور حول كل جانب من جوانب القرص ثم من خلال الحاجز الدائري الذي يولد نوعًا مختلفًا من تدفق السوائل.

سمات:

• تم تطويره بتكنولوجيا متقدمة.
• توفير الطاقة.
• كفاءة عالية.
• مضاد للتآكل.
• عمر خدمة طويل.
• منخفض الكلفة.

طلب:

صناعات مياه البحر والنفط والغذاء والماء المقطر والغاز.