نحوه طراحی مبدل حرارتی پوسته و لوله

هنگام طراحی یک مبدل حرارتی پوسته و لوله، معمولاً باید چندین مرحله و فاکتور اصلی در نظر گرفته شود:
 

تعیین الزامات طراحی:
بار حرارتی: مقدار حرارتی که باید مبادله شود را مشخص کنید.
دمای ورودی و خروجی سیال: از جمله دمای ورودی و خروجی سیالات لوله و پوسته و لوله.
خواص سیال: مانند چگالی، ظرفیت گرمایی ویژه، ویسکوزیته، خورندگی و غیره.
محدوده فشار و دمای عملیاتی
انتخاب نوع مبدل حرارتی:
با توجه به ماهیت سیال، شرایط فشار و دما، نیازهای تمیزی، و غیره، برای تعیین اینکه آیا باید از نوع لوله و صفحه ثابت، نوع لوله U، نوع سر شناور استفاده شود یا خیر.
محاسبه ضریب انتقال حرارت:
ضرایب انتقال حرارت را برای فرآیندهای لوله و پوسته به ترتیب با در نظر گرفتن نرخ جریان سیال، درجه تلاطم، مقاومت حرارتی رسوب و سایر عوامل محاسبه کنید.

تخمین اولیه ناحیه انتقال حرارت:
با توجه به بار حرارتی و ضریب انتقال حرارت، یک تخمین اولیه از منطقه انتقال حرارت مورد نیاز انجام دهید.
پارامترهای ساختاری اصلی مبدل حرارتی را تعیین کنید:
قطر لوله و طول لوله: قطر لوله و طول لوله مناسب را با توجه به میزان جریان و الزامات افت فشار انتخاب کنید.
فاصله و آرایش لوله: آرایش مثلثی و مربعی مشترک.
قطر پوسته: با توجه به تعداد لوله ها و ترتیب تعیین می شود.
محاسبه افت فشار:
افت فشار سیالات لوله و پوسته را جداگانه محاسبه کنید تا مطمئن شوید که در محدوده مجاز قرار دارد.
مساحت انتقال حرارت و ضریب انتقال حرارت را در نظر بگیرید:
محاسبه مجدد مساحت انتقال حرارت و ضریب انتقال حرارت بر اساس پارامترهای ساختاری تعیین شده.

محاسبات قدرت:
محاسبات قدرت را روی پوسته مبدل حرارتی، هدر، صفحه لوله و غیره انجام دهید تا مطمئن شوید که می تواند فشار کاری را تحمل کند.
طراحی مهر و موم و اتصال:
اتصال معقول صفحه لوله و لوله، اتصال پوسته و سر را برای اطمینان از عملکرد آب بندی طراحی کنید.
طراحی لوازم جانبی:
از جمله گیرنده های ورودی و خروجی، صفحه تاشو، صفحه ضد فلاش، ساپورت و غیره.
ترسیم و تهیه اسناد طراحی:
نقشه های طراحی دقیق و اسناد فنی مرتبط، از جمله لیست مواد، الزامات فرآیند تولید و غیره را ارائه دهید.