Un condensator cu carcasă și tub este un dispozitiv de schimb de căldură utilizat pe scară largă în producția industrială. Funcția sa de bază este de a condensa gazele sau vaporii de proces în lichide folosind un mediu de răcire. Este alcătuit dintr-o carcasă, un fascicul de tuburi, o foaie de tuburi și capace de capăt. În timpul funcționării, un fluid curge în interiorul tuburilor, iar un alt fluid curge în partea carcasei, schimbând căldură prin pereții tubului. Datorită structurii sale compacte, suprafeței mari de transfer de căldură pe unitate de volum, adaptabilității puternice și curățării și întreținerii relativ convenabile, a devenit un echipament cheie în multe procese.
Selectarea corectă a modelului unui condensator cu carcasă și tub este crucială pentru asigurarea eficienței producției, funcționarea stabilă a echipamentului și conservarea energiei. Selectarea modelului nu este determinată de un singur factor, ci este un proces cuprinzător de luare a deciziilor tehnice-.
I. Înțelegerea principalelor modele și parametrii tehnici ai condensatoarelor cu tub-și-
Pentru a înțelege numărul modelului, este esențial să înțelegeți mai întâi parametrii tehnici cheie. Acești parametri sunt de obicei reflectați direct sau indirect în desemnarea modelului echipamentului sau în specificațiile tehnice.
1. Zona de schimb de căldură
Acesta este cel mai important parametru al unui condensator-și-tubular, care determină direct capacitatea de schimb de căldură. Unitatea este de obicei de metri pătrați. Se referă la suprafața totală exterioară a tuturor tuburilor de schimb de căldură. Selectarea necesită un calcul bazat pe sarcina termică necesară a procesului. O zonă prea mică va duce la condens insuficient, în timp ce o suprafață prea mare va duce la investiții și spațiu irosit.
2. Diametrul carcasei
Diametrul nominal al carcasei, de obicei măsurat în milimetri. Afectează direct dimensiunile structurale ale echipamentului și dispunerea fasciculelor de tuburi interne și este unul dintre factorii cheie care determină dimensiunea totală și rezistența la presiune a echipamentului.
3. Presiunea de proiectare și temperatura de proiectare
Acestea se referă la presiunea și temperatura maximă de funcționare pe care o pot rezista în siguranță partea carcasei și partea tubului a condensatorului. Aceasta este linia de salvare care asigură funcționarea în siguranță a echipamentului, depășind presiunea și temperatura maximă care poate apărea efectiv în timpul procesului, cu o marjă de siguranță adecvată.
4. Numărul de treceri de tub și de trecere a carcasei
Numărul de treceri de tub se referă la numărul de ori când mediul trece prin tuburi. Configurațiile obișnuite includ treceri cu o singură trecere-, trecere dublă- și trecere cu patru-tuburi. Creșterea numărului de treceri de tub crește viteza de curgere în interiorul tuburilor, îmbunătățind transferul de căldură, dar crește și rezistența la curgere. Numărul de treceri de coajă se referă la numărul de ori în care mediul trece prin carcasă, de obicei o singură trecere de coajă. Prin combinarea diferitelor treceri de tub și carcasă, pot fi satisfăcute diferite cerințe complexe ale procesului.
5. Specificații tubului schimbător de căldură
Acestea includ diametrul exterior, grosimea peretelui și lungimea tuburilor schimbătorului de căldură. Diametrele comune ale tubului includ Φ19mm și Φ25mm. Grosimea peretelui este selectată pe baza condițiilor de presiune și coroziune, în timp ce lungimea afectează aspectul general și zona de schimb de căldură a echipamentului.
6. Tube-Metode de conectare a foii de tub
Metodele comune includ rosturile de dilatare, sudarea și o combinație de dilatare și sudare. Diferite metode de conectare sunt potrivite pentru diferite presiuni, temperaturi și caracteristici medii, impactând în mod semnificativ fiabilitatea și durata de viață a echipamentului.
7. Selectarea materialului
Selectarea materialului adecvat pe baza unor factori precum corozivitatea mediului prelucrat, temperatura de funcționare și presiune este crucială. Materialele comune ale carcasei includ oțel carbon, oțel inoxidabil, titan, nichel și zirconiu. Tuburile de schimb de căldură, pe lângă oțel carbon și oțel inoxidabil, pot utiliza și materiale mai rezistente la coroziune-cum ar fi aliajele de titan, nichelul și Hastelloy.
II. Forme structurale comune și caracteristici ale condensatoarelor cu tuburi-și-
Pe baza caracteristicilor lor structurale, condensatoarele cu carcasă-și-tubulară se prezintă în principal în următoarele forme, iar „numerele de model” ale acestora sunt adesea legate de acestea.
1. Tip foaie de tub fix
Aceasta este forma cea mai de bază. Foile tubulare de la ambele capete ale fasciculului de tuburi sunt conectate rigid la carcasă. Are o structură simplă, costuri reduse de producție și fără colțuri moarte în interiorul carcasei, ceea ce îl face ușor de curățat. Cu toate acestea, dezavantajele sale sunt că curățarea-laterală a carcasei este dificilă și nu există o capacitate de compensare a diferenței de temperatură între fascicul de tuburi și carcasă. Este potrivit pentru aplicații în care mediul lateral-carcasai este curat, scalarea nu este ușoară și diferența de temperatură dintre părțile carcasei și laturile tubului este mică.
2. Tip cap plutitor
La acest tip, foaia tubulară de la un capăt al fasciculului de tuburi este fixată de carcasă, în timp ce placa de tuburi de la celălalt capăt poate pluti liber în interiorul carcasei. Această structură elimină complet problemele de stres termic, iar fasciculul de tuburi poate fi extras din carcasă, facilitând curățarea mecanică atât a părții tubului, cât și a părții carcasei.
3. **Tip de tub-U:** Tuburile de schimb de căldură sunt îndoite într-o formă de U-, cu ambele capete fixate pe aceeași foaie de tuburi. Pachetul de tuburi se poate extinde și contracta liber, rezolvând problema stresului termic. Structura este mai simplă decât tipul cu cap plutitor, iar costul este moderat. Curățarea interiorului tuburilor este dificilă din cauza razelor de îndoire diferite, iar înlocuirea tuburilor este incomod, cu excepția tuburilor U-exterioare. Este utilizat de obicei în aplicații cu presiune înaltă-în care mediul lateral-tubului este curat și diferența de temperatură este mare.
4. **Tip de glandă umplută:** Structura sa este similară cu tipul cu cap plutitor, dar capătul plutitor este sigilat cu o glandă de umplere. Structura este mai simplă decât tipul cu cap plutitor, iar întreținerea și curățarea sunt convenabile. Cu toate acestea, există un risc de scurgere externă la glanda de umplere și este, în general, utilizat pentru medii ne-periculoase, cu presiune joasă-.
III. Ghid de selecție pentru condensatoare cu carcasă și tub
Atunci când se selectează un condensator cu carcasă și tub, trebuie urmată o abordare sistematică, luând în considerare în mod cuprinzător factori precum cerințele procesului, caracteristicile mediului, condițiile de operare și economia. 1. Definiți parametrii procesului și caracteristicile suportului
Aceasta este baza pentru selecție. Este necesară o definiție cuprinzătoare și clară:
- Încărcare termică: cantitatea de căldură care trebuie transferată, măsurată de obicei în kilowați (kW).
- Proprietățile tubului-Parte și înveliș-Mediul lateral: inclusiv compoziția, debitul, temperatura de intrare, temperatura de ieșire și schimbările de fază.
- Caracteristicile suportului: concentrează-te pe corozivitate, tendința de detartrare, vâscozitate și prezența particulelor solide. Mediile foarte corozive necesită materiale rezistente-la coroziune; suporturile ușor de scalat trebuie să aibă o structură proiectată pentru o curățare ușoară.
2. Calculați și determinați dimensiunile critice
Pe baza parametrilor procesului, determinați zona de schimb de căldură necesară prin calcule de transfer de căldură. În combinație cu debitul de mediu și căderea de presiune admisibilă, determinați preliminar diametrul carcasei, specificațiile tubului, lungimea și aranjamentul. Acest proces necesită de obicei un software specializat de calcul al transferului de căldură sau este realizat de ingineri experimentați.
3. Selectați o formă structurală adecvată
Pe baza caracteristicilor mediului și a condițiilor de funcționare analizate mai sus, selectați cea mai potrivită formă structurală.
- Factor de diferență de temperatură: atunci când diferența de temperatură dintre pereții metalici din partea tubului și cea a carcasei este mare (de exemplu, depășește 50 de grade Celsius), modelele cu cap plutitor sau tuburi U-ar trebui să aibă prioritate pentru a evita stresul termic semnificativ.
- Cerințe de curățare: în cazul în care mediul de pe partea laterală a carcasei este predispus la detartrare, ar trebui să fie selectat un cap plutitor sau un model de cutie de umplere, care facilitează îndepărtarea și curățarea miezului. Dacă mediul de pe partea laterală a tubului este predispus la detartrare, modelele de foi tuburi fixe și tuburile U-sunt mai dificil de curățat, necesitând luarea în considerare a curățării chimice sau a altor măsuri.
- Factor de presiune: în condiții de presiune ultra-înaltă, modelele de tuburi U-au anumite avantaje datorită caracteristicilor lor structurale.
4. Selectare rezonabilă a materialelor
Selectarea materialului trebuie să ia în considerare performanța, procesabilitatea și economia.
- Oțel carbon (Q235B, 20# etc.): cost redus, proprietăți mecanice bune, potrivit pentru medii ne-corozive sau slab corozive, cum ar fi aburul, aerul și uleiul.
- Oțel inoxidabil (304, 316L, etc.): rezistență excelentă la coroziune, potrivită pentru diverse medii corozive, cum ar fi diverse soluții acide, alcaline și sărate. De asemenea, industria alimentară și farmaceutică îl utilizează pe scară largă datorită cerințelor ridicate de curățenie.
- Aliaje speciale (titan, oțel duplex, Hastelloy etc.): utilizate în medii foarte corozive, cum ar fi industria clor-alcaline și răcirea cu apă de mare, dar sunt extrem de scumpe.
În timp ce îndeplinesc cerințele de rezistență la coroziune, plăcile compozite din oțel carbon și oțel inoxidabil sau alte metale prețioase pot fi luate în considerare sau numai materiale rezistente la coroziune-pot fi folosite pentru tuburile de schimb de căldură pentru a reduce costurile.
5. Luați în considerare spațiul de instalare și confortul de întreținere
Diametrul, lungimea și greutatea echipamentului trebuie să se potrivească cu spațiul de instalare-la fața locului și cu capacitatea de ridicare. Spațiul și comoditatea necesare pentru întreținerea și curățarea viitoare ar trebui luate în considerare. De exemplu, pentru condensatoarele cu cap plutitor care necesită îndepărtarea miezului, ar trebui să fie prevăzut suficient spațiu la un capăt pentru îndepărtarea fasciculului de tuburi.
6. Realizarea unei Evaluări Economice
Pe baza îndeplinirii tuturor cerințelor tehnice și de proces, ar trebui făcută o comparație cuprinzătoare a costului investiției inițiale, consumului de energie de operare (reflectat în principal în căderea de presiune necesară pentru pomparea mediului), costurile de întreținere și durata de viață estimată a diferitelor soluții. Ar trebui selectată soluția cu cel mai bun cost global pe întregul său ciclu de viață, mai degrabă decât pur și simplu urmărirea celui mai mic preț inițial de achiziție.
Informații de contact:
Tel: +86-0917- 3664600
Whatsapp: +8618791798690
