Putki- ja putkilämmönvaihtimet

Tuotekuvaus

Putki- ja putkilämmönvaihtimia käytetään laajalti kemian- ja alkoholituotannossa. Ne koostuvat pääasiassa vaipasta, putkilevystä, lämmönvaihtoputkesta, päästä, ohjauslevystä ja niin edelleen. Tarvittava materiaali voi olla tavallinen hiiliteräs, kupari tai ruostumaton teräs. Lämmönvaihdon aikana neste tulee pään liitosputkesta, virtaa putkessa ja virtaa ulos pään toisessa päässä olevasta ulostuloputkesta, jota kutsutaan putkipuolelle; toinen neste tulee sisään vaipan liitoksesta ja virtaa vaipan toisesta päästä. Yksi suutin virtaa ulos, jota kutsutaan vaippapuolen vaippa-putkilämmönvaihtimeksi.

Putkilämmönvaihtimen rakenne on suhteellisen yksinkertainen, kompakti ja edullinen, mutta mekaanista puhdistusta ei voida suorittaa putken ulkopuolella. Lämmönvaihtimen putkikimppu on yhdistetty putkilevyyn, putkilevyt on hitsattu kotelon kahteen päähän, yläkansi on yhdistetty yläkanteen, ja yläkannessa ja kotelossa on nesteen sisääntulo- ja poistoputket. Putkilämmönvaihtimen putkien ulkopuolelle asennetaan yleensä putkikimppuun kohtisuorassa oleva sarja ohjauslevyjä. Samanaikaisesti putken, putkilevyn ja kotelon välinen liitos on jäykkä, ja putken sisällä ja ulkopuolella on kaksi eri lämpötilassa olevaa nestettä. Siksi, kun putken seinämän ja kotelon seinämän välinen lämpötilaero on suuri, niiden eri lämpölaajenemisen vuoksi syntyy suuri lämpötilaerojännitys, jolloin putket vääntyvät tai irtoavat kotelon putkilevystä ja lämmönvaihdin voi vaurioitua.

Lämpötilaerorasituksen voittamiseksi putkilämmönvaihtimessa tulisi olla lämpötilaeron kompensointilaite. Yleensä, kun putken seinämän ja vaipan seinämän välinen lämpötilaero on yli 50 °C, putkilämmönvaihtimessa tulisi turvallisuussyistä olla lämpötilaeron kompensointilaite. Kompensointilaitetta (laajennusliitosta) voidaan kuitenkin käyttää vain, kun vaipan seinämän ja putken seinämän välinen lämpötilaero on alle 60–70 °C ja vaipan puoleinen nestepaine ei ole korkea. Yleensä, kun vaipan puoleinen paine ylittää 0,6 MPa, laajeneminen ja supistuminen on vaikeaa paksun kompensointirenkaan vuoksi. Jos lämpötilaeron kompensoinnin vaikutus menetetään, tulisi harkita muita rakenteita.

Kuori- ja putkilämmönvaihtimen pyörrevirtakuumakalvo käyttää pääasiassa pyörrevirtakuumakalvolämmönsiirtotekniikkaa, joka lisää lämmönsiirtotehoa muuttamalla nesteen liiketilaa. Jopa 10000 W/m2 ℃. Samalla rakenne toteuttaa korroosionkestävyyden, korkean lämpötilan kestävyyden, korkean paineen kestävyyden ja kalkinpoiston toiminnot. Muiden lämmönvaihtimien nestekanavat ovat suuntavirtauksen muodossa, mikä muodostaa kierron lämmönvaihtoputkien pinnalle, mikä vähentää konvektiivista lämmönsiirtokerrointa.