เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเชลล์และท่อฉันถูกถามหลายครั้งเมื่อต้องการข้อต่อการขยายตัวจริงในอุปกรณ์ชิ้นส่วนที่ดีเหล่านี้ ดังนั้นฉันคิดว่าฉันจะนั่งลงและเขียนบล็อกนี้เพื่อแบ่งปันความคิดและข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับเรื่องนี้
ก่อนอื่นเรามาดูกันอย่างรวดเร็วว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อคืออะไร เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดหนึ่งที่ใช้หลอดภายในเปลือกเพื่อถ่ายโอนความร้อนระหว่างของเหลวสองตัว ของเหลวหนึ่งไหลผ่านหลอดและอีกไหลออกนอกท่อในเปลือก พวกเขาใช้ในอุตสาหกรรมทุกประเภทตั้งแต่การแปรรูปทางเคมีไปจนถึงการผลิตพลังงาน คุณสามารถตรวจสอบของเราเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของเปลือกหอยหน้าผลิตภัณฑ์เพื่อให้ได้แนวคิดที่ดีขึ้นเกี่ยวกับสิ่งที่พวกเขามีลักษณะและวิธีการทำงาน
ตอนนี้กลับไปที่คำถามหลัก: จำเป็นต้องมีข้อต่อการขยายตัวเมื่อใด ทุกอย่างเดือดลงไปสู่การขยายตัวทางความร้อน คุณจะเห็นว่าเมื่อของเหลวของอุณหภูมิที่แตกต่างกันไหลผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อวัสดุของเปลือกและหลอดจะขยายหรือหดตัวในอัตราที่แตกต่างกัน ความแตกต่างของการขยายตัวทางความร้อนนี้สามารถสร้างความเครียดได้มากมายในส่วนประกอบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
ความแตกต่างของอุณหภูมิสูง
หนึ่งในสถานการณ์ที่พบบ่อยที่สุดที่จำเป็นต้องมีข้อต่อการขยายตัวคือเมื่อมีความแตกต่างของอุณหภูมิสูงระหว่างของเหลวด้านข้างของเปลือกและท่อ สมมติว่าคุณมีกระบวนการที่ของเหลวด้านท่อร้อนจริง ๆ เช่น 300 ° C และของเหลวด้านข้างของเปลือกหอยนั้นเย็นกว่ามากประมาณ 50 ° C นั่นคือความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมาก! เมื่อของเหลวร้อนร้อนขึ้นหลอดพวกเขาจะขยายมากกว่าเปลือก หากไม่มีข้อต่อการขยายตัวการขยายตัวที่แตกต่างนี้อาจทำให้หลอดงอหัวเข็มขัดหรือแม้แต่แตก และเชื่อใจฉันคุณไม่ต้องการให้สิ่งนั้นเกิดขึ้นเพราะมันสามารถนำไปสู่การรั่วไหลและปัญหาอื่น ๆ ทั้งหมด
ตัวอย่างเช่นในโรงไฟฟ้าไอน้ำที่อุณหภูมิสูงมากอาจไหลผ่านท่อในขณะที่น้ำเย็นที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่าไหลเวียนในเปลือก ในกรณีเช่นนี้ข้อต่อการขยายตัวสามารถดูดซับความเครียดจากความร้อนและป้องกันความเสียหายต่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน หากคุณกำลังติดต่อกับแอปพลิเคชันที่อุณหภูมิสูงคุณอาจสนใจในของเราท่อสแตนเลสและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกหอยซึ่งออกแบบมาเพื่อจัดการกับเงื่อนไขที่รุนแรงมากขึ้น
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่
อีกสถานการณ์หนึ่งที่ข้อต่อการขยายตัวมีประโยชน์คือมีเปลือกหอยขนาดใหญ่และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในท่อ ยิ่งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีขนาดใหญ่เท่าไหร่การขยายตัวทางความร้อนก็จะยิ่งมีความสำคัญ แม้แต่ความแตกต่างของอุณหภูมิเล็กน้อยก็อาจส่งผลให้มีการขยายตัวหรือการหดตัวจำนวนมากในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่ ในกรณีเหล่านี้ข้อต่อการขยายตัวสามารถช่วยรองรับการเคลื่อนไหวและทำให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอยู่ในสภาพการทำงานที่ดี
ลองนึกภาพตัวแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่ที่ใช้ในโรงงานเคมีสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ ขนาดที่แท้จริงของมันหมายความว่าการขยายความร้อนใด ๆ จะต้องมีการจัดการอย่างรอบคอบ ข้อต่อการขยายตัวสามารถทำหน้าที่เป็นลิงค์ที่ยืดหยุ่นซึ่งช่วยให้ส่วนต่าง ๆ ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระโดยไม่ทำให้เกิดความเครียดมากเกินไป
การออกแบบ tubesheet แก้ไข
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีการออกแบบท่อคงที่จำเป็นต้องมีข้อต่อการขยายตัว tubesheet คงที่เชื่อมต่อโดยตรงกับเปลือกและหลอดซึ่ง จำกัด การเคลื่อนที่ของหลอดเนื่องจากการขยายตัวทางความร้อน หากไม่มีข้อต่อการขยายตัวความเครียดที่เกิดจากการขยายตัวที่แตกต่างกันสามารถเข้มข้นที่ tubesheet ซึ่งนำไปสู่การแตกร้าวและความล้มเหลว
ข้อต่อการขยายตัวเป็นวิธีที่หลอดจะขยายหรือทำสัญญาได้อย่างอิสระในขณะที่ยังคงรักษาความสมบูรณ์ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน มันเหมือนกับการให้หลอดเล็กน้อยเพื่อขยับเพื่อไม่ให้คับแคบทั้งหมด หากคุณกำลังพิจารณาตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีการออกแบบท่อที่คงที่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้คิดว่าจำเป็นต้องมีข้อต่อการขยายตัวหรือไม่ คุณสามารถสำรวจเปลือกเหล็กคาร์บอนและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อตัวเลือกซึ่งมีอยู่ในการออกแบบที่แตกต่างกัน
ข้อต่อการขยายตัวทำงานอย่างไร
ข้อต่อการขยายตัวมักทำจากวัสดุที่ยืดหยุ่นเช่นเครื่องสูบลมโลหะหรือยาง พวกเขาได้รับการออกแบบมาเพื่อดูดซับการเคลื่อนไหวที่เกิดจากการขยายตัวทางความร้อนหรือการหดตัว เมื่อหลอดขยายตัวข้อต่อการขยายตัวจะบีบอัดและเมื่อพวกเขาทำสัญญามันจะขยายกลับไปเป็นรูปร่างดั้งเดิม
ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพแม้ภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง มีข้อต่อการขยายตัวที่แตกต่างกันและตัวเลือกขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นช่วงอุณหภูมิความดันและประเภทของของเหลวที่ใช้
สัญญาณว่าจำเป็นต้องมีข้อต่อการขยายตัว
ดังนั้นคุณจะรู้ได้อย่างไรว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อของคุณต้องการข้อต่อการขยายตัวหรือไม่? นี่คือสัญญาณบางอย่างที่ต้องระวัง:
- การบิดเบือนที่มองเห็นได้: หากคุณสังเกตเห็นว่าหลอดหรือเปลือกหอยเริ่มแปรปรวนหรือโค้งงออาจเป็นสัญญาณของความเครียดจากความร้อนที่มากเกินไป อาจจำเป็นต้องมีข้อต่อการขยายตัวเพื่อบรรเทาความเครียดนี้
- การรั่วไหล: การรั่วไหลรอบ ๆ ท่อหรือส่วนอื่น ๆ ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถระบุได้ว่าส่วนประกอบอยู่ภายใต้ความเครียดมากเกินไป นี่อาจเป็นเพราะการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันและข้อต่อการขยายตัวสามารถแก้ปัญหาได้
- การสั่นสะเทือน: การสั่นสะเทือนที่ผิดปกติในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอาจเป็นสัญญาณของความเครียดจากความร้อน ข้อต่อการขยายตัวสามารถช่วยลดการสั่นสะเทือนและป้องกันความเสียหายเพิ่มเติม
บทสรุป
โดยสรุปจำเป็นต้องมีข้อต่อการขยายตัวในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อเมื่อมีความแตกต่างของอุณหภูมิสูงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่หรือการออกแบบท่อคงที่ มันมีบทบาทสำคัญในการปกป้องตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจากความเสียหายที่เกิดจากการขยายตัวทางความร้อน
หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อและไม่แน่ใจว่าคุณต้องการข้อต่อการขยายตัวอย่าลังเลที่จะเอื้อมมือออกไป ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถช่วยคุณประเมินความต้องการเฉพาะของคุณและแนะนำวิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ ไม่ว่าคุณจะกำลังมองหาไฟล์เปลือกเหล็กคาร์บอนและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อ,เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของเปลือกหอยหรือกท่อสแตนเลสและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกหอยเรามีคุณครอบคลุม ติดต่อเราวันนี้เพื่อเริ่มกระบวนการจัดซื้อและรับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ดีที่สุดสำหรับธุรกิจของคุณ
การอ้างอิง
- Incropera, FP, & Dewitt, DP (2002) พื้นฐานของความร้อนและการถ่ายโอนมวล John Wiley & Sons
- สีเขียว, DW, & Perry, RH (2007) คู่มือวิศวกรเคมีของเพอร์รี่ McGraw-Hill