جوانب الغلاف والأنبوب للمبادل الحراري -و-الأنبوب

التعريفات الفيزيائية للقشرة-الجانب والأنبوب-الجانب: يشبه المبادل الحراري للصدفة-والأنبوب-"غلاية" عملاقة، حيث ينقسم الجزء الداخلي منها إلى قناتين مستقلتين بواسطة مجموعة من الأنابيب المعدنية:

جانب الأنبوب-: يتدفق السائل داخل الأنابيب المعدنية، ويحمل عادةً وسائط ضغط أكالة/عالية-.

 

الغلاف-الجانب: يتدفق السائل في مساحة الغلاف خارج حزمة الأنبوب، وهو مناسب للوسائط ذات اللزوجة العالية-التدفق/المنخفض-.

 

والحدود بين الاثنين هي الجدران الأنبوبية المعدنية الكثيفة-التي تعمل كحاجز عازل وجسر لنقل الحرارة.

 

المنطق المتمايز للتصميم الوظيفي

خصائص التدفق: نظرًا لقيود قطر الأنبوب، يُظهر جانب الأنبوب سرعة تدفق عالية وانخفاضًا كبيرًا في الضغط؛ يقوم جانب الصدفة بتوجيه السائل بنمط متعرج من خلال الحواجز، مما يزيد من وقت المكوث.

 

اعتبارات الصيانة: يمكن معالجة التقشر الموجود على جانب الأنبوب من خلال التنظيف الكامل لإزالة القلب، بينما يتطلب جانب الغلاف تنظيفًا كيميائيًا أو -معالجة بنفث الماء عالي الضغط.

 

اختيار المواد: يستخدم جانب الأنبوب عادةً سبائك مقاومة للتآكل-، بينما يستخدم جانب الغلاف غالبًا بطانات من الفولاذ الكربوني لتقليل التكاليف.

 

الكود الديناميكي الحراري للعمل التعاوني: عندما يتدفق السائل الجانبي-ذو درجة الحرارة العالية-فوق حزمة الأنبوب، "تقفز" الحرارة عبر جدار الأنبوب إلى جانب الأنبوب:

كلما زاد الفرق في درجة الحرارة، زادت كفاءة نقل الحرارة، ولكن من الضروري تجنب تشوه الإجهاد الناتج عن اختلاف درجة الحرارة الذي يتجاوز 50 درجة على جانبي جدار الأنبوب.

 

يمكن أن تؤدي إضافة الحواجز إلى جانب الغلاف إلى زيادة كفاءة التبادل الحراري بنسبة 40%.

 

يسمح تصميم الممر المشترك المكون من 4 أنابيب للسائل بالتدفق ذهابًا وإيابًا مرتين، مما يوفر مساحة تبادل حراري أكبر بنسبة 15% من تمرير أنبوب واحد.