관형 열 교환기라고도 알려진 쉘 및 튜브 열 교환기는 열 교환을 위해 원통형 쉘에 둘러싸인 튜브 번들을 사용하는 장비 유형입니다. 껍데기-그리고-튜브 열교환기는 열 교환을 위해 산업 공정에서 널리 사용되는 일종의 장비로 고온, 고압 작업 환경에 적합하며 다양한 유체의 열 교환 요구를 처리할 수 있습니다.

쉘 앤 튜브 열교환기 구성

쉘 앤 튜브 열교환기는 주로 쉘, 열전달 튜브 번들, 튜브 플레이트, 배플 플레이트로 구성됩니다. (헛되이 애쓰다) 그리고 튜브박스.

껍데기: 일반적으로 원통형으로 열교환기의 외부 구조로 내부에 전열관 다발이 들어있습니다.

열전달 튜브 번들: 쉘 내부에 위치하며 양쪽 끝이 튜브 플레이트에 고정되어 열 교환을 달성하는 주요 장소입니다.

튜브 플레이트: 하우징의 양쪽 끝부분에 위치하며 전열관 묶음을 고정하고 밀봉을 형성하여 두 유체가 섞이지 않도록 하는 역할을 합니다.

헛되이 애쓰다 (헛되이 애쓰다) : 쉘에 설치되어 튜브 번들을 통해 쉘 측 유체를 여러 번 안내하고 유체 난류 정도를 높이고 열 전달 효율을 향상시키는 데 사용됩니다.

튜브박스: 열교환기 양단에 위치하며 튜브플레이트와 연결되어 파이프의 흐름을 분배하고 수집하는데 사용됩니다.

쉘의 특성-그리고-관 열교환기

쉘의 장점-그리고-튜브 열교환기에는 주로 다음이 포함됩니다.

높은 열전달 계수: 쉘 앤 튜브 열교환기에 사용되는 나사형 튜브는 구리 또는 스테인레스 스틸과 같은 열전도율이 높은 재료로 만들어지며, 내부 및 외부 나사산은 유체 저항이 거의 없는 상태에서 강한 난류를 형성할 수 있으므로 튜브 내부 및 외부의 열 전달 계수가 크게 향상됩니다.

컴팩트한 구조: 쉘 앤 튜브 열교환기의 단위 체적 열전달 면적이 크기 때문에 총 열전달 계수가 높으므로 바닥 면적이 작아 재료 및 공간이 절약됩니다.

확장이 쉽지 않음: 나사파이프의 특수한 요철구조와 파이프의 열간신장 및 저온수축으로 인해 파이프 내부와 외부의 불순물을 유지하기 어려워 스케일링이 쉽지 않고, 긴 수명을 확보하기가 어렵습니다.-기간작동효과.

누출되기 쉽지 않음: 쉘 앤 튜브 열 교환기의 밀봉 원주와 나사 파이프의 거친 나사산은 확장 조인트와 유사한 보상 용량을 가지므로 열 교환기의 열 응력이 작고 누출되기 쉽지 않습니다.

강력한 적용성: 다양한 공정 요구 사항에 따라 고정 튜브 플레이트, 플로팅 헤드 유형, U와 같은 다양한 유형의 쉘 및 튜브 열교환기가 있습니다.-모양의 튜브 유형 등은 각각 고유한 특성과 적용 범위를 갖고 있어 다양한 작업 조건의 요구를 충족할 수 있습니다.

유지관리 용이: 일부 유형의 쉘 및 튜브 열 교환기는 특히 스케일링이 발생하기 쉽거나 빈번한 청소가 필요한 매체의 경우 손쉬운 청소 및 유지 관리를 위해 쉘에서 튜브 묶음을 빼낼 수 있도록 설계되었습니다.

쉘 앤 튜브 열교환기 응용 분야

화학 산업: 화학반응 과정에서는 원자재나 제품을 가열하거나 냉각해야 하는 경우가 많으며, 여기서 쉘 앤 튜브 열교환기가 중요한 역할을 합니다.

석유 및 가스 산업: 이들 산업은 정제 과정에서 석유 및 가스와 열을 교환해야 하는 경우가 많으며, 쉘 앤 튜브 열교환기는 이러한 공정에서 높은 온도와 압력을 견딜 수 있습니다.

식품 산업: 식품 가공 과정에서 쉘 앤 튜브 열교환기는 가열, 냉각 및 저온살균에 사용되어 식품의 안전과 품질을 보장합니다.

전력산업: 발전소에서 쉘-그리고-튜브형 열교환기는 증기 생성 및 응축에 사용되며 발전소의 정상적인 작동을 위한 핵심 장비입니다.

야금 산업: 금속 가공 과정에서 쉘,-그리고-관형 열교환기는 열처리로의 온도 제어 및 금속 제품 냉각에 사용됩니다.

HVAC 산업: 난방 및 공조 시스템에서 쉘-그리고-튜브형 열교환기는 실내 온도를 쾌적하게 유지하기 위해 온수를 가열 및 냉각하는 데 사용됩니다.

쉘 앤 튜브 열교환기의 기술 원리는 주로 벽 열 전달을 기반으로 합니다. 유체는 튜브 번들 내부로 흐르고 다른 유체는 튜브 번들 외부 쉘에 흐르며 두 유체는 튜브 벽을 통해 열을 교환합니다. 구체적으로 쉘 앤 튜브 열교환기의 작동 원리에는 다음과 같은 측면이 포함됩니다.

열전달 표면: 관 다발의 벽을 열전달 표면으로 사용하고 두 종류의 작동 유체가 관 내부와 외부로 각각 흐르며 관 벽을 통해 열교환됩니다.

유체 흐름: 튜브 내부의 파이프 흐름, 튜브 외부의 쉘 흐름. 파이프라인 유체의 열 전달 효율을 향상시키기 위해 일부 설계에서는 나선형 튜브 또는 결절 튜브를 사용하여 유체의 난류 정도를 증가시켜 열 전달 계수를 향상시킬 수 있습니다.

온도 조절: 열교환기로 유입되는 열원 흐름을 조정하여 가열 매체의 온도를 제어할 수 있습니다. 예를 들어, 열원 입구 앞에 조절 밸브가 있으며 밸브 개방을 변경하면 출구 온도를 조정할 수 있습니다.

쉘의 설계 및 제조-그리고-튜브형 열교환기는 공정 요구 사항, 재료 선택, 구조 설계, 안전 표준 등을 포함한 여러 요소를 종합적으로 고려해야 하는 복잡한 공정입니다.

열전달계수와 열전달 면적을 확인하세요.: 파이프 및 쉘의 열전달 계수, 먼지 열 저항, 벽 열 저항 등에 따라 열 전달 계수 K 및 열 전달 면적 F를 계산합니다. 이 단계에서는 작동 조건과 벽 열 저항의 차이와 같은 여러 요소를 고려합니다. 설계 조건 및 향후 발생할 수 있는 스케일링 또는 막힘 문제.

제조기술: 쉘 앤 튜브 열 교환기의 제조 공정에는 적절한 재료 선택, 튜브 번들의 사양 및 배열 결정, 배플 또는 지지 플레이트 수 결정이 포함됩니다. 이러한 제조 세부 사항은 열교환기의 성능과 내구성에 매우 중요합니다.

설계조건: 사용자는 작동 압력, 작동 온도, 금속 벽 온도, 재료 이름 및 특성, 부식 여유, 패스 수, 열 교환 면적, 열 교환 튜브 사양 등과 같은 몇 가지 주요 설계 조건을 제공해야 합니다. 이 정보는 효율적이고 안전한 열교환기 설계.

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