المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب، والمعروفة أيضًا باسم المبادلات الحرارية الأنبوبية، هي نوع من المعدات التي تستخدم حزمة أنبوبية محاطة بغلاف أسطواني للتبادل الحراري. صدَفَة-و-المبادل الحراري الأنبوبي هو نوع من المعدات المستخدمة على نطاق واسع في العمليات الصناعية للتبادل الحراري، وهو مناسب لدرجة الحرارة العالية وبيئة العمل ذات الضغط العالي، ويمكنه التعامل مع احتياجات التبادل الحراري للسوائل المختلفة.

تكوين قذيفة وأنبوب مبادل حراري

يتكون المبادل الحراري للأنبوب والقشرة بشكل أساسي من الغلاف، وحزمة أنبوب نقل الحرارة، ولوحة الأنبوب، ولوحة الحاجز (يربك) وصندوق الأنبوب.

صدَفَة: عادة ما يكون أسطوانيًا، وهو الهيكل الخارجي للمبادل الحراري، ويتم احتواء حزمة أنبوب نقل الحرارة بالداخل.

حزمة أنبوب نقل الحرارة: يقع داخل الغلاف، ويتم تثبيت كلا الطرفين على لوحة الأنبوب، وهو المكان الرئيسي لتحقيق التبادل الحراري.

لوحة الأنبوب: يقع على طرفي المبيت، ويستخدم لحمل حزمة أنبوب نقل الحرارة وتشكيل ختم بها لضمان عدم اختلاط السائلين.

يربك (يربك) : مثبت في الغلاف، ويستخدم لتوجيه السائل الجانبي للقذيفة عبر حزمة الأنبوب عدة مرات، وزيادة درجة اضطراب السوائل، وتحسين كفاءة نقل الحرارة.

صندوق الأنبوب: يقع على طرفي المبادل الحراري ومتصل بلوحة الأنبوب، ويستخدم لتوزيع وتجميع تدفق الأنابيب.

خصائص القشرة-و-مبادل حراري أنبوب

مزايا القشرة-و-تشمل المبادلات الحرارية الأنبوبية بشكل أساسي ما يلي:

معامل نقل الحرارة العالي: الأنبوب الملولب المستخدم في المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب مصنوع من مواد ذات موصلية حرارية عالية، مثل النحاس أو الفولاذ المقاوم للصدأ، وتصميم مزيج من يمكن أن تشكل الخيوط الداخلية والخارجية اضطرابًا قويًا في ظل مقاومة قليلة للسوائل، وبالتالي تحسين معامل نقل الحرارة بشكل كبير داخل الأنبوب وخارجه.

هيكل مدمج: نظرًا لأن مساحة نقل الحرارة لوحدة حجم المبادل الحراري للهيكل والأنبوب كبيرة، فإن معامل نقل الحرارة الإجمالي مرتفع، وبالتالي تكون مساحة الأرضية صغيرة، مما يوفر المواد والمساحة.

ليس من السهل قياسه: الهيكل المقعر والمحدب الخاص للأنبوب الملولب والامتداد الساخن والانكماش البارد للأنبوب يجعل من الصعب الاحتفاظ بالشوائب داخل الأنبوب وخارجه، لذلك ليس من السهل قياسه، لضمان فترة طويلة-تأثير مصطلح التشغيل.

ليس من السهل أن تسرب: محيط الختم للمبادل الحراري للقشرة والأنبوب، والخيط الخشن للأنبوب الملولب لديه قدرة تعويض مماثلة لمفصل التمدد، مما يجعل الضغط الحراري للمبادل الحراري صغيرًا وليس من السهل تسريبه.

قابلية تطبيق قوية: وفقًا لمتطلبات العملية المختلفة، هناك أنواع عديدة من المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب، مثل لوحة الأنبوب الثابتة، ونوع الرأس العائم، ونوع U-نوع الأنبوب على شكل، وما إلى ذلك، لكل منها خصائصها الخاصة ونطاق التطبيق، والتي يمكن أن تلبي احتياجات ظروف العمل المختلفة.

صيانة سهلة: تم تصميم بعض أنواع المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب للسماح بسحب حزم الأنابيب من الغلاف لسهولة التنظيف والصيانة، خاصة بالنسبة للوسائط المعرضة للتقشر أو التي تتطلب تنظيفًا متكررًا.

مجال تطبيق المبادل الحراري للقشرة والأنبوب

الصناعة الكيميائية: في عملية التفاعل الكيميائي، غالبًا ما يكون من الضروري تسخين أو تبريد المواد الخام أو المنتجات، وتلعب المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب دورًا مهمًا هنا.

صناعة النفط والغاز: تحتاج هذه الصناعات في كثير من الأحيان إلى تبادل الحرارة للنفط والغاز أثناء عملية التكرير، ويمكن للمبادلات الحرارية ذات القشرة والأنبوب أن تتحمل درجات الحرارة والضغوط العالية في هذه العمليات.

صناعة المواد الغذائية: في عملية تصنيع الأغذية، يتم استخدام المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب للتدفئة والتبريد والبسترة لضمان سلامة وجودة الغذاء.

صناعة الطاقة: في محطات توليد الطاقة، قذيفة-و-تُستخدم المبادلات الحرارية الأنبوبية لتوليد البخار وتكثيفه، وهي من المعدات الأساسية للتشغيل العادي لمحطات الطاقة.

صناعة المعادن: في عملية معالجة المعادن، قذيفة-و-تستخدم المبادلات الحرارية الأنبوبية للتحكم في درجة حرارة أفران المعالجة الحرارية وتبريد المنتجات المعدنية.

صناعة التكييف: في أنظمة التدفئة وتكييف الهواء، قذيفة-و-يتم استخدام المبادلات الحرارية الأنبوبية لتسخين وتبريد الماء الساخن للحفاظ على درجة الحرارة الداخلية مريحة.

يعتمد المبدأ الفني للمبادل الحراري للقشرة والأنبوب بشكل أساسي على نقل الحرارة على الجدار، حيث يتدفق السائل داخل حزمة الأنبوب، ويتدفق سائل آخر في الغلاف خارج حزمة الأنبوب، ويتبادل الاثنان الحرارة من خلال جدار الأنبوب. على وجه التحديد، يتضمن مبدأ عمل المبادل الحراري للهيكل والأنبوب الجوانب التالية:

سطح نقل الحرارة: يتم استخدام جدار حزمة الأنبوب كسطح لنقل الحرارة، ويتدفق نوعان من سوائل العمل داخل الأنبوب وخارجه على التوالي، ويتبادلان الحرارة من خلال جدار الأنبوب.

تدفق السوائل: تدفق الأنابيب في الأنبوب، تدفق القشرة خارج الأنبوب. من أجل تحسين كفاءة نقل الحرارة لسائل خط الأنابيب، تستخدم بعض التصميمات أنابيب حلزونية أو أنابيب عقيدية، والتي يمكن أن تزيد من درجة اضطراب السائل، وبالتالي تحسين معامل نقل الحرارة.

التحكم في درجة الحرارة: من خلال ضبط تدفق مصدر الحرارة إلى المبادل الحراري، يمكن التحكم في درجة حرارة الوسط الساخن. على سبيل المثال، يوجد صمام تنظيم قبل مدخل مصدر الحرارة، وتغيير فتحة الصمام يمكن أن يضبط درجة حرارة المخرج.

تصميم وتصنيع القشرة-و-تعتبر المبادلات الحرارية الأنبوبية عملية معقدة تتطلب دراسة شاملة للعديد من العوامل، بما في ذلك متطلبات العملية، واختيار المواد، والتصميم الهيكلي، ومعايير السلامة، وما إلى ذلك.

تحقق من معامل نقل الحرارة ومنطقة نقل الحرارة: احسب معامل نقل الحرارة K ومنطقة نقل الحرارة F وفقًا لمعامل نقل الحرارة للأنبوب والقشرة، والمقاومة الحرارية للأوساخ، والمقاومة الحرارية للجدار، وما إلى ذلك. وتأخذ هذه الخطوة في الاعتبار عددًا من العوامل، مثل الاختلافات بين ظروف التشغيل و ظروف التصميم، ومشاكل القياس أو الانسداد المحتملة في المستقبل.

تكنولوجيا التصنيع: تتضمن عملية تصنيع المبادل الحراري للهيكل والأنبوب اختيار المادة المناسبة، وتحديد مواصفات وترتيب حزمة الأنبوب، وعدد الحاجز أو لوحة الدعم. تعتبر تفاصيل التصنيع هذه ضرورية لأداء ومتانة المبادلات الحرارية.

شروط التصميم: يحتاج المستخدمون إلى توفير بعض شروط التصميم الرئيسية، مثل ضغط التشغيل، ودرجة حرارة التشغيل، ودرجة حرارة الجدار المعدني، واسم المادة وخصائصها، وهامش التآكل، وعدد التمريرات، ومنطقة التبادل الحراري، ومواصفات أنبوب التبادل الحراري، وما إلى ذلك. هذه المعلومات ضرورية تصميم مبادل حراري فعال وآمن.

تهدف WTEYA إلى الإنتاج الرقمي والذكي لتقديم منتجات وخدمات فائقة الجودة لعملائها. نحن لا نقدم فقط مجموعة واسعة من المنتجات القياسية التي تم اختبارها بشكل جدي وأداء مستقر لتلبية مجموعة واسعة من الاحتياجات الصناعية. كما نقوم بتوفير خدمة مخصصة، فضلا عن خدمات تصنيع المعدات الأصلية وأوديإم، يقدم فريق التصميم المحترف الحلول المناسبة للعملاء لتلبية احتياجاتهم الفريدة. سنعمل بشكل وثيق مع كل عميل للتأكد من أن كل جهاز يناسب متطلبات عملية العميل وعملية الإنتاج بدقة. WTEYA واحد-وقف الخدمة، مبتكرة لخلق عالية-تساعد المنتجات الميكانيكية وحلول الأنظمة عالية الجودة العملاء بشكل احترافي على التعامل مع مشكلات معالجة المياه المختلفة.