ちょっと、そこ！シェルおよびチューブの熱交換器のサプライヤーとして、私はこれらの気の利いた機器で実際に伸縮ジョイントが実際に必要なときについて何度も尋ねられました。だから、私はこの問題に関する私の考えや洞察を共有するために座ってこのブログを書くと思った。
まず、シェルとチューブの熱交換器が何であるかについてすぐに進みましょう。これは、シェル内のチューブを使用して2つの液体間で熱を伝達する熱交換器の一種です。 1つの流体はチューブを流れ、もう1つはシェル内のチューブの外側を流れます。それらは、化学処理から発電まで、あらゆる種類の業界で使用されています。あなたは私たちをチェックすることができますシェルチューブ熱交換器製品ページがどのように見えるか、どのように機能するかについてより良いアイデアを得る。
さて、主な質問に戻ります：伸縮ジョイントはいつ必要ですか？まあ、それはすべて熱膨張に要約されます。異なる温度の流体がシェルとチューブの熱交換器を通る流れが流れている場合、シェルとチューブの材料が異なる速度で拡張または収縮します。熱膨張におけるこの違いは、熱交換器成分に大きなストレスをもたらす可能性があります。
高温の差
伸縮継手が必要な最も一般的なシナリオの1つは、シェルサイドとチューブ側の流体の間に高温の違いがある場合です。 300°Cのように、チューブ側の液体が本当に熱く、シェル側の液体が約50°Cの涼しいプロセスを持っているプロセスがあるとしましょう。それは大きな温度差です！熱い液体がチューブを加熱すると、シェルよりも膨張します。伸縮継手がないと、この微分拡張により、チューブが曲がったり、腰を下ろしたり、壊れたりすることさえあります。そして、私を信じてください、あなたはそれが漏れや他の多くの問題につながる可能性があるので、それが起こることを望んでいません。
たとえば、発電所では、非常に高い温度の蒸気がチューブを通過する可能性がありますが、はるかに低い温度で水を冷却すると、シェルが循環します。そのような場合、伸縮継手は熱応力を吸収し、熱交換器への損傷を防ぐことができます。高温アプリケーションを扱っている場合、あなたは私たちに興味があるかもしれませんステンレス鋼管とシェル熱交換器、より極端な条件を処理するように設計されています。
大きなサイズの熱交換器
伸縮継手が役立つ別の状況は、大きなサイズのシェルとチューブの熱交換器を使用することです。熱交換器が大きいほど、熱膨張はより重要になります。温度差が小さくても、大きな熱交換器でかなりの量の膨張または収縮をもたらす可能性があります。これらの場合、伸縮継手は動きに対応し、熱交換器を良好な状態に保つのに役立ちます。
大規模な生産のために化学プラントで使用される巨大な熱交換器を想像してください。それの膨大なサイズは、熱膨張を慎重に管理する必要があることを意味します。伸縮継手は、熱交換器のさまざまな部分が過度のストレスを引き起こすことなく独立して移動できるようにする柔軟なリンクとして機能します。
チューブシートのデザインを修正しました
固定されたチューブシート設計を備えた熱交換器では、拡張ジョイントがしばしば必要です。固定されたチューブシートは、シェルとチューブに直接接続されており、熱膨張によるチューブの動きを制限します。伸縮継手がなければ、差動膨張によって引き起こされる応力をチューブシートに集中させ、ひび割れと故障につながる可能性があります。
伸縮ジョイントは、熱交換器の完全性を維持しながら、チューブが自由に拡張または収縮する方法を提供します。チューブに移動する余地を少し与えて、すべてがcr屈にならないようなものです。固定されたチューブシート設計を備えた熱交換器を検討している場合は、伸縮継手が必要かどうかを必ず考えてください。あなたは私たちを探索することができます炭素鋼シェルおよびチューブ熱交換器さまざまなデザインで利用できるオプション。
伸縮ジョイントがどのように機能するか
伸縮継手は通常、金属ベローズやゴムなどの柔軟な材料で作られています。それらは、熱膨張または収縮によって引き起こされる動きを吸収するように設計されています。チューブが拡張すると、伸縮継手が圧縮され、収縮すると、元の形状に戻ります。
この柔軟性により、温度条件の変化でも熱交換器が安全かつ効率的に動作することができます。伸縮継手にはさまざまな種類があり、選択は温度範囲、圧力、使用される流体の種類などの要因に依存します。
伸縮継手が必要であることを示します
それで、あなたのシェルとチューブの熱交換器が拡張ジョイントを必要とするかどうかをどのようにして知るのですか？注意すべき兆候は次のとおりです。
- 目に見える歪み：チューブまたはシェルがゆがんだり曲がったりし始めていることに気付いた場合、それは過度の熱応力の兆候になる可能性があります。このストレスを緩和するには、伸縮ジョイントが必要になる場合があります。
- 漏れ：チューブシートまたは熱交換器の他の部分の周りの漏れは、コンポーネントがあまりにも多くのストレスにさらされていることを示すことができます。これは、熱膨張差が原因である可能性があり、伸縮継手は問題を解決できます。
- 振動：熱交換器の異常な振動は、熱応力の兆候でもあります。伸縮ジョイントは、振動を減衰させ、さらなる損傷を防ぐことができます。
結論
結論として、高温の差、大きなサイズの熱交換器、または固定チューブシートの設計がある場合、シェルとチューブの熱交換器で伸縮継手が必要です。熱交換器を熱膨張による損傷から保護する上で重要な役割を果たします。
シェルとチューブの熱交換器の市場にいて、拡張ジョイントが必要かどうかわからない場合は、手を差し伸べることをheしないでください。当社の専門家チームは、特定のニーズを評価し、アプリケーションに適切なソリューションを推奨するのに役立ちます。あなたが探しているかどうか炭素鋼シェルおよびチューブ熱交換器、aシェルチューブ熱交換器、またはaステンレス鋼管とシェル熱交換器、私たちはあなたをカバーしています。調達プロセスを開始し、ビジネスに最適な熱交換器を入手するには、今すぐお問い合わせください。
参照
- Incropera、FP、＆Dewitt、DP（2002）。熱と物質移動の基礎。ジョン・ワイリー＆サンズ。
- Green、DW、＆Perry、RH（2007）。ペリーの化学エンジニアハンドブック。マグロウヒル。