Wärme tauscher mantels ch lauch

Arten von Wärmetauscher-Schalenrohren

Ein Schalen-und-Rohr-Wärmetauscher besteht aus verschiedenen Teilen. Das Rohrbundel umfasst viele Rohre, die in einer Rohrbodenplatte befestigt sind, wobei das Rohr hauptsächlich die Wärmeübertragungsarbeit leistet.

• Einzelner Wärmetauscher-Schalenrohr:

  Eine einfache Konstruktion, bei der ein Bündel von Rohren innerhalb einer zylindrischen Schale eingeschlossen ist, wird als Einzel-Schalenwärmetauscher bezeichnet. Die Fluide strömen in gleicher Richtung mit einem einzigen Rohrbundel. Der Schalen-Durchmesser ist typischerweise größer als der des Rohrs. Die Stirnfläche ist kleiner, daher ist es praktisch, einen durchgehenden Einzel-Schalenwärmetauscher zu verwenden. Wärmetauscher dieser Art machen etwa 90% aller Wärmetauscher aus.

• Doppelter Wärmetauscher-Schalenrohr:

  Ein Zwei-Schalen-Wärmetauscher hat zwei Schalen und zwei Rohrbundel, und die Fluide strömen in entgegengesetzter Richtung. Die Stirnfläche wird reduziert, und die Wärmeübertragungseffizienz wird verbessert; jedoch ist er schwer und nimmt mehr Platz ein. Abgesehen von den Einzel- und Doppel-Schalenwärmetauschern gibt es auch Mehrrohr-Wärmetauscher mit mehr als zwei Rohrbundeln.

• Wärmetauscher-Schalenrohr mit Prallblech:

  Ein Prallblech ist eine Platte mit Öffnungen, die an der Rohrbodenplatte eines Wärmetauschers befestigt ist. Es stützt das Rohrbundel und verhindert übermäßige Vibrationen. Es trennt auch Fluidströme und lenkt die Strömung des rohrseitigen Fluids hin und her durch die Rohre, wodurch eine bessere Wärmeübertragung ermöglicht wird. Diese Art von Wärmetauscher ermöglicht ein-Rohr-, zwei-Rohr- oder Mehrrohrkonfigurationen.

Spezifikationen & Wartung

Zu den Spezifikationen des Wärmetauscher-Schalenrohrs gehören Struktur, Kapazität, Material, Druck, Temperatur und Kupplungstechniken.

• Struktur

  Typische Strukturen des Wärmetauscher-Schalenrohrs sind wie folgt:

  • Schale: Das äußere zylindrische Gehäuse, das die Wärmeaustauschkomponente umschließt.
  • Rohrbundel: Mehrere parallele Rohre, durch die ein Fluid strömt, befinden sich normalerweise im mittleren Teil der Schale.
  • Rohrbodenplatten: Flache Platten, die zur Befestigung und Unterstützung der Rohrbundel verwendet werden, die sich normalerweise an beiden Enden des Rohrs befinden. Rohrbodenplatten bieten auch Kanäle für Fluide, um in die Rohre ein- und auszutreten.
  • Prallbleche: Stütz- und Strömungslenkelemente, die sich in der Schale befinden. Prallbleche helfen dabei, die Rohrbundel zu stützen und die Fluidströmung zu lenken, um die Wärmeübertragungseffizienz zu erhöhen.
  • Enddeckel: Teile, die die beiden Enden der Schale abdichten. Sie werden normalerweise an der Außenseite der Schale befestigt und können Zugang zum Inneren des Wärmetauschers für Wartung und Reparatur ermöglichen.

• Kapazität

  Die Kapazität von Schalen-und-Rohr-Wärmetauschern wird durch Faktoren wie die Größe der Anlage, die Anzahl der Rohrbundel und die Betriebsbedingungen bestimmt. Sie wird normalerweise in Bezug auf die Wärmemenge oder den Fluidfluss ausgedrückt.

• Materialien

  Häufige Materialien für Schalen-und-Rohr-Wärmetauscher umfassen.

  • Kohlenstoffstähle werden aufgrund ihrer guten Festigkeit und Haltbarkeit häufig verwendet.
  • Edelstahl hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit, was ihn für die Lebensmittelverarbeitung, Chemie- und Pharmaindustrie geeignet macht.
  • Legierungen mit ausgezeichneter Korrosions- und Hochtemperaturbeständigkeit, wie z. B. Cupro-Nickel-Rohre für Wärmetauscher, sind für einige Sonderfälle geeignet.

  Die Materialien des Schalen-und-Rohr-Wärmetauschers müssen entsprechend den Eigenschaften der Fluide und den Betriebsbedingungen ausgewählt werden, um ihre Leistung und Lebensdauer zu gewährleisten.

  Die Materialauswahl kann auch den Preis für den Schalen-und-Rohr-Wärmetauscher beeinflussen.

• Druck

  Die Druckkapazität von Schalen-und-Rohr-Wärmetauschern wird normalerweise in folgenden Kategorien angegeben:

  • Auslegungdruck: Der maximal zulässige Betriebsdruck unter normalen Betriebsbedingungen, der bei der Auslegung des Wärmetauschers angegeben ist.
  • Prüfdruck: Der Druck, der zum Prüfen und Zertifizieren des Schalen-und-Rohr-Wärmetauschers verwendet wird, um sicherzustellen, dass er dem vorgeschriebenen Druck standhalten kann.

  Produkte mit niedrigem Druck können in Niederdruck- oder Normaldruckanwendungen eingesetzt werden; Auslegungdruck und Prüfdruck der Produkte müssen höher sein als der Außendruck.

• Temperatur

  Temperaturkapazität: Temperaturbereiche von Schalen-und-Rohr-Wärmetauschern werden normalerweise wie folgt angegeben:

  Die Betriebstemperatur bezieht sich auf die Temperatur, bei der der Wärmetauscher verwendet wird. Dazu gehören in der Regel Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Wärmetauscher.

• Kupplungstechniken

  Häufige Kupplungstechniken für Wärmetauscher-Schalenrohre umfassen:

  • Flanschkupplung: Verbinden Sie den Wärmetauscher und die Rohrleitung mit Flanschen.
  • Gewindeverbindungen: Ein Adapter wird normalerweise verwendet, um den Wärmetauscher und das Rohrleitungssystem mit Gewinden zu verbinden.
  • Schweißen: Den Wärmetauscher und die Rohrleitung direkt verschweißt, was für einige Fälle geeignet ist, bei denen keine Leckage gewährleistet sein muss.
  • Schnellkupplung: Die Schnellkupplung ist ein mechanisches Gerät, mit dem der Wärmetauscher und die Rohrleitung durch Klemmen und Lösen schnell, bequem und zuverlässig verbunden werden können.

  Betreiber sollten die Eigenschaften der verschiedenen Verbindungstechniken verstehen und die geeigneten Verbindungstechniken entsprechend den Bedürfnissen des Einsatzes und den Standortbedingungen auswählen.

Neben den oben genannten Aspekten haben Betriebsparameter wie Fluidgeschwindigkeit, Durchflussraten usw. ebenfalls einen großen Einfluss auf die Leistung von Wärmetauscher-Schalenrohren. Daher können sie einen entscheidenden Einfluss auf die Effizienz, Kapazität und den Druckabfall des Schalen-und-Rohr-Wärmetauschers haben.

Regelmäßige Wartung ist erforderlich, um einen stabilen Betrieb und eine lange Lebensdauer des Schalen-und-Rohr-Wärmetauschers zu gewährleisten.

• Regelmäßige Prüfung

  Betreiber müssen regelmäßige Prüfungen der Anlagen durchführen, einschließlich der Überprüfung auf Korrosion, Risse und Undichtigkeiten. Insbesondere bei geschweißten Komponenten müssen sie das Aussehen auf Defekte prüfen und den Prozess untersuchen, um sicherzustellen, dass keine sichtbaren Schäden und Undichtigkeiten an den Schalen und Rohren vorhanden sind. Sobald Probleme festgestellt werden, müssen diese rechtzeitig behoben werden.

• Reinigung

  Im Laufe der Zeit können sich Verunreinigungen wie Ablagerungen und Schlamm im Schalen-und-Rohr-Wärmetauscher ansammeln, was die Wärmeübertragungseffizienz beeinträchtigen kann. Daher müssen die Betreiber geeignete Reinigungsmittel und -methoden entsprechend den Stellen und Bedingungen der Verschmutzung auswählen, um die Wärmetauscher zu reinigen. Außerdem sollten sie regelmäßige Reinigungssysteme einrichten, um Ablagerungen zu verhindern und die Wärmeübertragungseffizienz zu erhalten.

Szenarien von Schalen-und-Rohr-Wärmetauschern

Wärmetauscherrohre sind in der Industrie sehr wichtig. Sie werden hauptsächlich in petrochemischen und chemischen Verarbeitungsanlagen eingesetzt. Etwa 70% der in diesen Industrien verwendeten Wärmetauscher sind vom Rohrentyp.

• In Raffinerien kühlen und kondensieren Rohr-Wärmetauscher Rohöl in verschiedene Erdölprodukte. Sie gewinnen auch Wärme aus Produkten, die nach außen gelangen sollen, und verwenden diese Wärme, um das einströmende Rohöl aufzuwärmen.
• In Chemiefabriken werden Rohr-Wärmetauscher verwendet, um chemisch reaktive Fluide während chemischer Reaktionen zu erwärmen oder zu kühlen. Diese Temperatursteuerung trägt dazu bei, die Effizienz chemischer Reaktionen zu steigern.
• In Wasserkraft- und Kernkraftwerken übertragen Rohr-Wärmetauscher Wärme von Wasser, das zur Kühlung von Reaktorkernen oder Dampfturbinen verwendet wird, um Elektrizität zu erzeugen. Dieser Prozess ist wichtig für die Erzeugung von elektrischer Energie.
• In Ölraffinerien und petrochemischen Anlagen spielen Rohr-Wärmetauscher eine entscheidende Rolle bei der Kühlung und Kondensation von Rohöl. Sie werden im Raffinerieprozess verwendet, um verschiedene Erdölprodukte zu trennen. Darüber hinaus werden Rohr-Wärmetauscher eingesetzt, um Wärme aus Produkten zu gewinnen, die exportiert werden sollen, z. B. Rohöl, um die Qualität und Temperatur des einströmenden Rohöls zu erhalten.
• In Chemiefabriken werden Rohr-Wärmetauscher verwendet, um chemisch reaktive Fluide während chemischer Reaktionen zu erwärmen oder zu kühlen. Die Temperatursteuerung durch Rohr-Wärmetauscher ist entscheidend, um die Effizienz und Sicherheit chemischer Prozesse zu gewährleisten.
• In Wasserkraft- und Kernkraftwerken werden Rohr-Wärmetauscher für die Wärmeübertragung eingesetzt. Sie übertragen Wärme von Wasser, das zur Kühlung von Reaktorkernen oder Dampfturbinen verwendet wird. Dieser Prozess ist wichtig, um optimale Betriebstemperaturen zu halten und Überhitzung zu vermeiden. Rohr-Wärmetauscher sind entscheidend für die Erzeugung von elektrischer Energie aus Atom- und Wasserkraftquellen.

Schalen-und-Rohr-Wärmetauscher werden auch häufig in einer Vielzahl anderer Bereiche eingesetzt. Hier sind einige Beispiele für ihre Anwendungen in verschiedenen Branchen:

• In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie werden Schalen-und-Rohr-Wärmetauscher zum Pasteurisieren, Kühlen und Erwärmen von Lebensmittelprodukten verwendet. Sie werden auch bei der Gewinnung und Konzentration von Naturprodukten wie Säften, Milchprodukten und alkoholischen Getränken eingesetzt.
• In der Pharmaindustrie werden Schalen-und-Rohr-Wärmetauscher bei der Herstellung von Medikamenten, Impfstoffen und anderen pharmazeutischen Produkten eingesetzt. Sie werden für die Sterilisation, Kühlung, Erwärmung und Temperatursteuerung in chemischen Reaktionen und Fermentationsprozessen eingesetzt.
• In der HLK-Industrie werden Schalen-und-Rohr-Wärmetauscher in Kälteanlagen verwendet, die für die Klimatisierung und Kühlung eingesetzt werden. Sie werden auch zur Wärmerückgewinnung aus Abluft- und Wassersystemen verwendet, um die Energieeffizienz von Gebäuden zu verbessern.
• In der petrochemischen Industrie werden Schalen-und-Rohr-Wärmetauscher bei der Herstellung von petrochemischen Produkten wie Polymeren, Lösungsmitteln und Reinigungsmitteln verwendet. Sie werden zur Kühlung und Erwärmung von Chemikalien während chemischer Reaktionen und Trennungsprozessen eingesetzt.
• In der Stromerzeugungsindustrie werden Schalen-und-Rohr-Wärmetauscher häufig in Wärmekraftwerken, Kernkraftwerken und Gasturbinen eingesetzt. Sie werden zur Kühlung und Wärmerückgewinnung in Stromerzeugungszyklen eingesetzt, um die Energieumwandlungseffizienz zu verbessern.
• In der Öl- und Gasindustrie werden Schalen-und-Rohr-Wärmetauscher auf Offshore-Bohrplattformen, in Raffinerien und petrochemischen Anlagen eingesetzt. Sie werden zur Kühlung von Öl und Gas, zur Gasverarbeitung und zur Wärmerückgewinnung bei der Herstellung von Petrochemie eingesetzt.

So wählen Sie Wärmetauscher-Schalenrohre aus

Wärmetauscher mit Schalen und Rohren können für eine Anwendung wie folgt ausgewählt werden:

• Fluideigenschaften:

  Identifizieren Sie das Fluid (Flüssigkeit oder Gas), das als Wärmeübertragungsmedium auf beiden Seiten des Wärmetauschers verwendet werden soll. Berücksichtigen Sie dann die physikalischen und thermischen Eigenschaften beider Fluide, wie z. B. Temperatur, Druck, Viskosität, Dichte, Wärmeleitfähigkeit usw.

• Strömungsanordnung:

  Wählen Sie die Art des Strömungsmusters: Gegenstrom, Gleichstrom oder Kreuzstrom. Jede Strömungsanordnung hat Vorteile, daher wählen Sie diejenige, die am besten zu den Anwendungsbedürfnissen passt.

• Temperaturanforderungen:

  Verstehen Sie die Temperaturbereiche beider Wärmeübertragungsfluide sowie die zulässige Betriebstemperatur und den zulässigen Betriebsdruck. Stellen Sie sicher, dass der gewählte Schalen-und-Rohr-Wärmetauscher bei diesen Extremen arbeiten kann.

• Wärmeübertragungsfläche:

  Berechnen Sie die benötigte Wärmeübertragungsfläche auf der Grundlage der Wärmeübertragungsleistung. Berücksichtigen Sie die Größen- und Gewichtsbeschränkungen für den Installationsort und stellen Sie sicher, dass der gewählte Wärmetauscher die räumlichen Einschränkungen erfüllen kann.

• Materialauswahl:

  Wärmetauscher werden in der Regel aus korrosionsbeständigen Materialien hergestellt. Einige übliche metallische Materialien für Wärmetauscher sind Kohlenstoffstahl, niedrig legierter Stahl, Edelstahl usw. Wenn Wärmetauscher Salzwasser, Säure, alkalischen Lösungen oder anderen aggressiven Chemikalien ausgesetzt sind, sind Kohlenstoffstahl und niedrig legierter Stahl nicht geeignet. In solchen Situationen ist das Superduplex-Edelstahlmaterial geeignet, da es den rauen Bedingungen standhält. Ein weiteres Beispiel sind die Kupfer-Nickel-Wärmetauscher, die eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit und Anti-Fouling-Eigenschaften aufweisen.

• Wartung:

  Bitte beachten Sie die Wartungs- und Reinigungsaspekte von Wärmetauschern bei der Auswahl. Bestimmen Sie die Positionen der Wartungstüren, die Reinigungsmethoden und die Häufigkeit. Berücksichtigen Sie auch die abnehmbaren Komponenten und Bereiche der abnehmbaren Komponenten.

• Hersteller:

  Wählen Sie seriöse Hersteller und stellen Sie sicher, dass der gewählte Wärmetauscher den relevanten Normen und Standards entspricht, um seine Qualität und Leistung zu gewährleisten.

Fragen & Antworten

F1 Wie lange hält ein Wärmetauscher?

Im Allgemeinen kann ein Wärmetauscher bis zu 20 Jahre und einige sogar bis zu 30 Jahre halten, wenn regelmäßige Wartung und Reinigung durchgeführt werden.

F2 Was sind einige effiziente Methoden zur Reinigung von Wärmetauschern?

Wärmetauscher können mit mechanischem Bürsten, hydraulischem Spülen, chemischer Reinigung oder Lösungsmittelreinigung gereinigt werden. Wärmetauscher können auch manuell gereinigt werden, indem sie zerlegt werden, oder sie können mit Inline-Reinigungssystemen gereinigt werden, wenn der Wärmetauscher dies zulässt.

F3 Was sind die Anzeichen für einen defekten Wärmetauscher?

Ein Wärmetauscher-Schalenrohr kann im Laufe der Zeit versagen. Einige Anzeichen für einen defekten Wärmetauscher sind Lecks, ungewöhnliche Geräusche, höhere Emissionen oder Risse. Wenn eines der oben genannten Anzeichen für einen defekten Wärmetauscher beobachtet wird, ist es wichtig, den Wärmetauscher zu überprüfen und sofort zu reparieren, um weitere Schäden und Sicherheitsrisiken zu vermeiden.

F4 Wie werden Wärmetauscher gewartet?

Wärmetauscher können durch regelmäßige Reinigung gewartet werden, da dies dazu beiträgt, die Ansammlung von Ablagerungen und Verunreinigungen zu verhindern. Wenn Wärmetauscher nicht in Betrieb sind, sollten sie trocken gehalten werden, um Korrosion zu vermeiden. Auch der Betrieb von Wärmetauschern innerhalb der empfohlenen Temperatur- und Druckbedingungen kann dazu beitragen, ein vorzeitiges Versagen zu verhindern und eine vorzeitige Degeneration zu vermeiden.