Surchauffeur à plateau|Surchauffeur à rayonnement complet
VIEW MORE+
PRODUCTS
NEWS
- La structure des échangeurs de chaleur à calandre et à tubes et les pièces principales
- Tube à ailettes à pied LL VS Tube à ailettes à pied L
- Quel est le type de processus pour les bobines de tubes hélicoïdaux ?
- Connaissance de lacier inoxydable duplex
- Présentation du tube de chaudière ASTM A209/ASME SA209 T1
- Fonction et application des radiateurs à ailettes
- Quels sont les effets des zones affectées par la chaleur dans les tubes à ailettes ?
- Quelles sont les causes des zones affectées par la chaleur ?
- Quest-ce que la zone affectée par la chaleur (ZAT) dans les tubes à ailettes ?
- Méthode de préchauffage avant le soudage pour éviter les fissures de soudage
Échangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes
L'échangeur de chaleur à plaque tubulaire fixe est un type d'échangeur de chaleur composé principalement de composants tels qu'une coque, une plaque tubulaire, un faisceau de tubes et un couvre-culasse. Les plaques tubulaires aux deux extrémités de l'échangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes se soudent à la coque pour une connexion fixe.
Description
Échangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes
Un échangeur de chaleur à plaque tubulaire fixe est un type déchangeur de chaleur composé principalement de composants tels quune coque, une plaque tubulaire, un faisceau de tubes et un couvercle de tête (également appelé capuchon dextrémité). Les plaques tubulaires aux deux extrémités de léchangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes sont soudées à la coque pour une connexion fixe. Les tubes déchange thermique peuvent être soit des tubes lisses, soit des tubes à faibles ailettes. Sa structure est simple, son coût de fabrication est faible, elle permet un diamètre de coque plus petit et le faisceau de tubes peut être divisé en différentes sections. Le côté coque peut également être divisé en plusieurs sections à laide de déflecteurs longitudinaux, ce qui le rend largement utilisé dans les applications dingénierie.
Table des matières
1. Structure de léchangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes
2. Joints de dilatation de léchangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes
3. Nombre de passages de tubes dans un échangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes
4. Principales caractéristiques de léchangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes
Structure de léchangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes
La figure 1 illustre une structure typique dun échangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes. Comme le montre la figure 1, la plaque tubulaire de léchangeur de chaleur à plaque tubulaire fixe est soudée à la coque et la plaque tubulaire ne peut pas être démontée de la coque. Lavantage de ce type déchangeur de chaleur réside dans sa structure relativement simple et compacte, son faible coût et son application répandue. Cependant, son inconvénient est quun nettoyage mécanique de lextérieur du tube nest pas réalisable, ce qui nécessite que le fluide côté coque soit propre, résistant à lentartrage ou non sujet à la corrosion de lenveloppe. La différence de température entre les fluides chauds et froids à l’intérieur et à l’extérieur des tubes provoque une différence de dilatation thermique, entraînant une contrainte thermique. Cette contrainte, appelée contrainte différentielle thermique, peut entraîner des fuites au niveau des joints tube-plaque tubulaire ou même un détachement des tubes de la plaque tubulaire, endommageant ainsi lensemble de léchangeur de chaleur.
Joints de dilatation de léchangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes
La caractéristique des joints de dilatation compensant les contraintes thermiques différentielles est leur structure simple. Lorsque la capacité de compensation d’un joint de dilatation à une seule vague est insuffisante, plusieurs joints de dilatation à vagues peuvent être utilisés. Cependant, le nombre dondes dans le joint de dilatation ne doit pas dépasser 6. Pour assurer une bonne élasticité, des plaques minces en acier inoxydable dune épaisseur de 1 à 3 mm sont couramment utilisées dans la fabrication. Dans les situations de haute pression, un joint de dilatation à soufflet (avec un couvercle de protection) est souvent utilisé, comme le montre la figure 2.
Le couvercle de protection permet non seulement au joint de dilatation de résister à une pression plus élevée, mais empêche également la déformation latérale, empêchant le joint de dilatation de se plier pendant la pressurisation et évitant ainsi une défaillance.
En général, les échangeurs de chaleur à plaques tubulaires fixes avec joints de dilatation doivent être utilisés lorsque la différence de température entre la paroi du tube et la paroi de la coque est inférieure à 60-70°C et que la pression du fluide côté coque nest pas élevée. Lorsque la pression latérale de la coque dépasse 0,6 MPa, la prise en compte dune pression plus élevée peut conduire à des parois de soufflet plus épaisses, réduisant ainsi lélasticité et, par conséquent, diminuant lefficacité de la compensation différentielle thermique. Dans de tels cas, d’autres types d’échangeurs de chaleur, tels que les échangeurs de chaleur à tête flottante, peuvent être plus adaptés.
Nombre de passages de tubes dans un échangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes
Fixed tube sheet heat exchangers come in two structural types: single tube pass and multiple tube passes. In multiple tube pass heat exchangers, baffles are installed in the tube box at one or both ends of the heat exchanger, allowing the fluid to flow through only one set of heat exchange tubes at a time, exiting the heat exchanger at the end. Each set of heat exchange tubes that the fluid flows through is called a tube pass. The total number of sets of heat exchange tubes is referred to as the number of tube passes. For even numbers of tube passes, both the inlet and outlet of the tube pass fluid are installed at the same end of the heat exchanger, as shown in Figure 3. For odd numbers of tube passes, the inlet and outlet of the tube pass fluid are installed at opposite ends of the heat exchanger, as shown in Figure 4.
Heat exchangers with an even number of tube passes are generally more convenient for manufacturing, operation, and maintenance, making them more widely used. Common numbers of tube passes include 2, 4, and 6. Heat exchangers with an odd number of tube passes, except for single-pass ones, are seldom used. While multiple tube passes can increase the fluid velocity inside the tubes and enhance heat transfer efficiency, they also lead to increased friction losses and local resistance losses at the inlet and outlet; the baffles occupy a larger tube surface area; and the construction is more complex, making installation, disassembly, and cleaning more challenging. Therefore, the number of tube passes should not be too high. Single tube pass fixed tube sheet heat exchangers, besides being convenient for manufacturing, operation, and maintenance, have the advantage of achieving pure countercurrent heat transfer. This means that the flow direction of the shell side fluid is opposite to that of the tube pass fluid, resulting in significantly higher heat transfer efficiency compared to other concurrent or mixed flow heat exchangers. Therefore, the unique characteristics of single tube pass fixed tube sheet heat exchangers should be considered in their design and selection.
Main Features of Fixed Tube Sheet Heat Exchanger
Un échangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes se compose principalement de composants tels quune coque, une plaque tubulaire , un faisceau de tubes et un couvercle de tête (capuchon dextrémité). Dans la coque circulaire, des faisceaux de tubes parallèles sont installés, les extrémités du faisceau de tubes étant fixées à la plaque tubulaire à laide de méthodes de soudage ou dexpansion. Les deux plaques tubulaires sont directement soudées à la coque extérieure et le couvercle de culasse avec les tuyaux dentrée ou de sortie est relié aux extrémités de la coque avec des boulons. Ses caractéristiques incluent une structure simple, aucune connexion étanche côté calandre, la capacité daccueillir un nombre maximum de tubes ayant le même diamètre de calandre, un contournement minimal de lécoulement avec des chicanes et le faisceau de tubes peut être divisé en un nombre illimité de passages. Étant donné que les deux plaques tubulaires se soutiennent mutuellement à travers les tubes, la plaque tubulaire de ce type déchangeur de chaleur est la plus fine et le coût le plus bas, ce qui la rend largement utilisée.
Linconvénient de cet échangeur thermique est la difficulté de nettoyage du côté calandre et la présence de contraintes thermiques différentielles. Lorsquil existe une différence de température moyenne significative entre les deux fluides ou lorsque le coefficient de dilatation thermique des matériaux de la coque et du tube déchange thermique diffère considérablement, ce qui entraîne une contrainte thermique dépassant la contrainte admissible des matériaux, des joints de dilatation doivent être installés sur la coque. En raison des limites de résistance du joint de dilatation, la pression côté coque ne peut pas être trop élevée. Ce type déchangeur de chaleur convient aux situations dans lesquelles la différence de température entre deux fluides nest pas importante, ou si la différence de température est importante, la pression côté coque nest pas élevée et le fluide côté coque est propre et résistant au tartre.
Échangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes
Products
-
-
Échangeur de chaleur à tête flottante
VIEW MORE+ -
Échangeur de chaleur à plaques tubulaires fixes
VIEW MORE+
