Intercambiador de calor de carcasa y tubos para calefacción y refrigeración
El intercambiador de calor de carcasa y tubos personalizado por Vrcooler según los requisitos del cliente ha sido pintado y listo para ser embalado y enviado a Francia.
Los intercambiadores de calor de carcasa y tubos también se denominan intercambiadores de calor de carcasa y tubos. Es un intercambiador de calor de pared divisoria que utiliza la pared del haz de tubos encerrado en la carcasa como superficie de transferencia de calor. Este tipo de intercambiador de calor tiene una estructura relativamente simple y un funcionamiento fiable. Puede estar hecho de varios materiales estructurales (principalmente materiales metálicos) y puede usarse a alta temperatura y alta presión. Es el tipo más utilizado en la actualidad.
Factores a considerar en el diseño de intercambiadores de calor de carcasa y tubos
Hay muchos tipos de equipos de intercambio de calor. Para cada condición específica de transferencia de calor, se obtendrá el modelo de equipo más adecuado a través de una selección óptima. Si este tipo de equipo se utiliza en otras condiciones, se puede mejorar el efecto de transferencia de calor. gran cambio. Por lo tanto, es un trabajo muy importante y complicado seleccionar el tipo de intercambiador de calor para condiciones específicas de trabajo. Para el diseño de intercambiadores de calor de carcasa y tubos, vale la pena considerar los siguientes factores:
1. Selección del caudal
El caudal es una variable importante en el diseño de intercambiadores de calor. Aumentar el caudal aumentará el coeficiente de transferencia de calor y, al mismo tiempo, la caída de presión y el consumo de energía también aumentarán. Si se utiliza fluido de bombeo, se debe considerar que la caída de presión debe consumirse tanto como sea posible en el intercambiador de calor en lugar de en la válvula reguladora, esto puede mejorar el efecto de transferencia de calor al aumentar el caudal.
El uso de un caudal más alto tiene dos ventajas: una es aumentar el coeficiente de transferencia de calor general, lo que reduce el área de transferencia de calor; el otro es reducir la posibilidad de incrustaciones en la superficie del tubo. Pero también aumenta correspondientemente el consumo de resistencia y potencia, por lo que es necesario hacer una comparación económica para finalmente determinar el caudal adecuado.
2. Selección de caída de presión permitida
La elección de una caída de presión mayor puede aumentar el caudal, mejorando así el efecto de transferencia de calor y reduciendo el área de transferencia de calor. Pero la mayor caída de presión también aumenta los costos operativos de la bomba. El valor de caída de presión adecuado debe calcularse en función del costo anual total del intercambiador de calor, los ajustes repetidos al tamaño del equipo y los cálculos de optimización.
En la mayoría de los dispositivos, se puede encontrar que la resistencia térmica de un lado es significativamente mayor que la del otro lado, y la resistencia térmica de este lado se convierte en la resistencia térmica de control. Cuando la resistencia térmica del lado de la carcasa es el lado de control, se puede usar el método de aumentar el número de placas deflectoras o reducir el diámetro de la carcasa para aumentar el caudal de fluido en el lado de la carcasa y reducir la resistencia a la transferencia de calor, pero no hay un límite para reducir la separación de las placas deflectoras. No puede ser inferior a 1/5 o 50 mm de diámetro de la carcasa. Cuando la resistencia térmica del lado del tubo es el lado de control, el caudal de fluido aumenta al aumentar la madurez del tubo.
Cuando se trata de materiales viscosos, si el fluido está en flujo laminar, el material irá al lado de la carcasa. Dado que el flujo de fluido en el lado de la carcasa tiende a ser turbulento, esto da como resultado mayores tasas de transferencia de calor y un mejor control de la caída de presión.
3. Determinación del fluido del lado de la coraza
Se basa principalmente en la presión y temperatura operativas del fluido, la caída de presión disponible, las características de estructura y corrosión, y la selección de equipos y materiales necesarios para considerar de qué forma es adecuado el fluido. Los siguientes factores están disponibles para su consideración al seleccionar:
Los fluidos adecuados para el paso del tubo incluyen agua y vapor de agua o fluidos corrosivos fuertes; fluidos tóxicos; fluidos fáciles de estructurar; fluidos que operan a alta temperatura o alta presión, etc.
Los fluidos adecuados para el lado de la carcasa incluyen la condensación del destilado de cabeza; condensación y reebullición de hidrocarburos; fluidos controlados por caída de presión de accesorios de tubería; fluidos de alta viscosidad, etc.
Cuando se elimina la situación anterior, la elección del camino que toma el medio debe centrarse en mejorar el coeficiente de transferencia de calor y aprovechar al máximo la caída de presión. Dado que el flujo del medio en el lado de la coraza es fácil de alcanzar el flujo turbulento (Re mayor o igual a 100), generalmente es beneficioso mover el fluido con alta viscosidad o bajo índice de flujo, es decir, el fluido con bajo nivel de Reynolds. número, al lado de la concha. Por el contrario, si el fluido puede alcanzar un flujo turbulento en el tubo, es más razonable disponer que pase por el tubo. Desde el punto de vista de la caída de presión, generalmente la corrida de la coraza con un número de Reynolds bajo es razonable.
4. Determinación de la temperatura final de transferencia de calor
La temperatura final de intercambio de calor generalmente está determinada por las necesidades del proceso. Cuando se puede seleccionar la temperatura de intercambio de calor final, su valor tiene una gran influencia sobre si el intercambiador de calor es económico y razonable. Cuando la temperatura de salida del fluido caliente es igual a la temperatura de salida del fluido frío, la eficiencia de utilización de calor es la más alta, pero la diferencia de temperatura efectiva de transferencia de calor es la más pequeña y el área de intercambio de calor es la más grande.
Además, al determinar la temperatura de salida de la corriente, no es deseable tener un fenómeno de cruce de temperatura, es decir, la temperatura de salida del fluido caliente es menor que la temperatura de salida del fluido frío.
5. Selección de la estructura del equipo
Para ciertas condiciones de proceso, la forma del equipo debe determinarse primero, como elegir una forma de placa de tubo fija o una forma de cabeza flotante, etc.
En el proceso de diseño del intercambiador de calor, los objetivos generales de la mejora de la transferencia de calor se resumen de la siguiente manera: reducir el tamaño del intercambiador de calor bajo una determinada transferencia de calor; mejorar el rendimiento del intercambiador de calor existente; reducir la diferencia de temperatura del fluido de trabajo que fluye; o reducir la potencia de la bomba.
El proceso de transferencia de calor se refiere al proceso de intercambio de calor entre dos fluidos a través de la pared de un dispositivo duro. De acuerdo con el método de transferencia de calor del fluido, básicamente se puede dividir en dos tipos: sin cambio de fase y cambio de fase. La investigación sobre tecnología mejorada de transferencia de calor sin proceso de cambio de fase generalmente toma las medidas correspondientes basadas en el control del lado de la resistencia térmica: como expandir la superficie interna o externa del tubo; insertar objetos extraños en el tubo; cambiar la forma del soporte del haz de tubos; agregando aditivos inmiscibles de bajo punto de ebullición y otros métodos para mejorar el efecto de transferencia de calor.
