مبدل حرارتی پوسته و لوله / Shell & Tube Heat Exchangers
معرفی
مبدل حرارتی پوسته و لوله ، یکی از رایج ترین انواع مبدل های حرارتی در صنایع مختلف است که برای انتقال حرارت بین دو سیال (مایع یا گاز) بدون مخلوط شدن آن ها استفاده می شود. این مبدل از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
پوسته (Shell)
لولهها / تیوب ها (Tubes)
یک سیال داخل لوله ها و سیال دیگر، داخل پوسته و اطراف لوله ها جریان دارند.
ویژگیها و کاربردهای مبدل حرارتی پوسته و لوله
ویژگیها
تحمل فشارهای بسیار بالا (مناسب نفت و گاز)
قابلیت کار در دماهای بالا (تا چند صد درجه سانتیگراد)
1) تک پاس (Single Pass)
2) چند پاس (Multi Pass)
3) U-Tube
4) Fixed Tube Sheet
5) Floating Head
سیالات خورنده (با انتخاب متریال مناسب)
سیالات با ویسکوزیته بالا
بخار، آب، روغن، گازها
سیالات با فشارهای متفاوت در دو طرف
به دلیل استفاده از بافلها برای ایجاد جریان مغشوش
امکان افزایش تعداد لولهها
سطح انتقال حرارت زیاد
امکان تمیزکاری مکانیکی لولهها
امکان تعویض لولههای آسیبدیده
کاربردها
خنک کردن روغن ها و سو خت ها
میعان بخار در واحدهای تقطیر
گرم کردن خوراک ورودی راکتور
بازیافت حرارت از جریان های فرآیندی
خنک کننده آب چگالنده یا کندانسور (Condenser)
مبدل روغن توربین
ایدرات سردکن بخار
کنترل دقیق دمای واکنش ها
تبخیر کننده و چگالنده در فرآیندهای تولید مواد شیمیایی
گرم کردن یا سرد کردن شیر، شربت، آبمیوه
کنترل دمای پاستوریزاسیون
مبدل خنک کننده موتور کشتی
بازیافت حرارت از گاز های خروجی
تهویه مطبوع صنعتی (HVAC)
به عنوان مبدل بین مدار آب سرد و گرم در چیلر ها
مبدل حرارتی شل و تیوب از چند بخش اصلی تشکیل میشود:
پوسته (Shell)
لوله ها (Tubes)
تیوب شیت (Tube Sheet)
بافل ها (Baffles)
هد جلو و عقب (Channel/Head)
دسته بندی مبدل های حرارتی پوسته ولوله
مبدل حرارتی پوسته و لوله با تیوب شیت ثابت (Fixed Tube Sheet)
مبدل حرارتی پوسته و لوله U شکل (U Tube)
مبدل حرارتی پوسته و لوله با یک سر شناور (Floating Head)
هر یک از این کلاسها، روش ساخت، ساختار پوسته و نوع کاربری مبدل را مشخص میکنند
کلاس B: مبدل های حرارتی پوسته و لوله مورد استفاده در فرآیندهای شیمیایی
کلاس C: مبدل های حرارتی پوسته و لوله با کاربری عمومی در صنایع مختلف
کلاس R: مبدل های حرارتی پوسته و لوله مورد استفاده در صنایع پتروشیمی و کاربردهای وابسته به آن.
مایع – مایع
گاز – مایع
بخار (گاز) – بخار (گاز)
طراحی و استانداردها
استانداردی که برای طراحی مبدل های پوسته لوله به کار گرفته می شود و توسط انجمن سازندگان مبدل های حرارتی لوله ای توسعه پیدا کرده، عبارت است از:
TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association)
متریال
انتخاب متریال مورد نیاز در ساخت مبدل های حرارتی پوسته و لوله ای، نظیر تیوب ها، تیوب شیت، پوسته، عدسی، نازل، سدل ها، فیتینگ، پیچ و مهره و سایر قطعات عمدتاً بر مبنای استاندارد های ASTM و ASME Sec. II انتخاب می شوند که در ادامه، بخشی از آنها ذکر می شود:
Plate:
SA-516 Grade 70
SA-537 Class 1,2
SA-387 Grade 11,12,22
SA-203 Grade D,E
SA-285 Grade C
Pipe:
SA-106 Grade B
SA-53 GR. B
SA-333 Grade 3,6
SA-335 Grade P11,12
Forged Parts, Flange & Fitting:
SA-105
SA-266 Grade 1,2
SA-350 Grade LF2,3
SA-765 Grade II
SA-182 Grade F11,22
SA-336 Grade F11,22
Wrought Fitting:
SA-420 Grade WPL3
SA-420 Grade WPL6
SA-234 Grade WPB,WP11,WP12,WP22
Stud Bolts & Nuts:
SA-320 Grade L43 with SA-194 Grade 4,7
SA-320 Grade L7 with SA-194 Grade 2H
SA-193 Grade B7 with SA-194 Grade 2H
SA-193 Grade B5,16 with SA-194 Grade 3
Internal & External Attachment:
SA-203 Grade D,E
SA-516 Grade 70
SA-537 Class 1,2
SA-387 Grade 11,12,22
SA-285 Grade C
SA-283 Grade C
Vessel Support, Saddle, Skirt, Leg, Lug & Base Ring:
SA-203 Grade D,E
SA-516 Grade 70
SA-537 Class 1,2
SA-387 Grade 11,12,22
SA-285 Grade C
SA-283 Grade C
Rod, Bar, Angle, Section:
SA-36
Plate:
SA-240 TP 304L
SA-240 TP 316L
SA-240 TP 316Ti
Pipe:
SA-312 TP 304L
SA-312 TP 316L
SA-312 TP 316Ti
Forged Parts & Flange:
SA-182 Grade F 304L
SA-182 Grade F 316L
SA-182 Grade F 316Ti
Fitting & Wrought Fitting:
SA-403 WP 304L
SA-403 WP 316L
SA-403 WP 316Ti
Stud Bolts & Nuts:
SA-193 Grade B7,8,16 with SA-194 Grade 8
Internal & External Attachment:
SA-240 TP 304L
SA-240 TP 316L
SA-240 TP 316Ti
Vessel Support, Saddle, Skirt, Leg, Lug & Base Ring:
SA-240 TP 304L
SA-240 TP 316L
Rod, Bar, Angle, Section:
SA-276 TP 304
SA-276 TP 316
چرا ابرمکانیک؟
شرکت ابرمکانیک با تکیه بر تجربه، تخصص و فناوریهای پیشرفته، مبدل های حرارتی پوسته و لوله با عملکرد برتر برای صنعت پتروشیمی ارائه میدهد.