เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์แผ่นท่อฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับวิธีการทำงานของแผ่นท่อในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน มันเป็นหัวข้อที่น่าสนใจทีเดียวดังนั้นฉันคิดว่าฉันจะแบ่งปันข้อมูลเชิงลึกกับคุณทุกคน
ก่อนอื่นเรามาเข้าใจกันว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคืออะไร กล่าวง่ายๆว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ถ่ายโอนความร้อนจากของเหลวหนึ่งไปยังอีก ของเหลวเหล่านี้อาจเป็นของเหลวก๊าซหรือการรวมกันของทั้งสองอย่าง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมที่หลากหลายตั้งแต่การผลิตพลังงานไปจนถึงการประมวลผลทางเคมีระบบ HVAC และแม้แต่ในหม้อน้ำของรถยนต์ของเรา
ตอนนี้แผ่นหลอดเป็นองค์ประกอบสำคัญในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลายประเภทโดยเฉพาะอย่างยิ่งเชลล์ - และ - เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในหลอด เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือก - และ - ท่อประกอบด้วยเปลือกหอยขนาดใหญ่ (เรือทรงกระบอก) และกลุ่มของท่อภายใน แผ่นท่อเป็นแผ่นแบนแบนที่มีชุดของรูเจาะเข้าไป หลอดจะถูกแทรกผ่านรูเหล่านี้และเชื่อมหรือขยายเข้าที่
ดังนั้นแผ่นหลอดใช้งานได้จริงอย่างไร? ฟังก์ชั่นหลักของมันคือการสนับสนุนหลอดและแยกของเหลวทั้งสองในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
ฟังก์ชั่นสนับสนุน
แผ่นท่อทำหน้าที่เป็นโครงสร้างการสนับสนุนสำหรับหลอด ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของเปลือกหอย - และ - หลอดมักจะยาวค่อนข้างยาวและไม่มีการสนับสนุนที่เหมาะสมพวกเขาสามารถลดลงหรือสั่นสะเทือนได้ การสั่นสะเทือนเหล่านี้สามารถนำไปสู่ความเสียหายของหลอดเมื่อเวลาผ่านไปเช่นความล้มเหลวของหลอดเนื่องจากความเหนื่อยล้าหรือการสึกหรอ แผ่นท่อถือท่อไว้ในสถานที่ป้องกันไม่ให้พวกเขาเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ มากเกินไป สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรของชุดท่อและช่วยรักษาความสมบูรณ์โดยรวมของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
ฟังก์ชั่นการแยก
หนึ่งในงานที่สำคัญที่สุดของแผ่นท่อคือการแยกของเหลวทั้งสองที่แลกเปลี่ยนความร้อน สมมติว่าเรามีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ของเหลวหนึ่งไหลอยู่ในหลอด (หลอด - ของเหลวด้านข้าง) และของเหลวอื่นไหลออกมานอกท่อภายในเปลือก (เปลือกของเหลวด้านข้าง) แผ่นท่อสร้างสิ่งกีดขวางระหว่างของเหลวทั้งสองนี้ป้องกันไม่ให้พวกเขาผสม
การแยกนี้มีความสำคัญเนื่องจากในการใช้งานอุตสาหกรรมหลายแห่งของเหลวทั้งสองสามารถมีองค์ประกอบทางเคมีแรงกดดันและอุณหภูมิที่แตกต่างกัน หากพวกเขาจะผสมมันอาจนำไปสู่ปัญหาทุกประเภทเช่นปฏิกิริยาทางเคมีการกัดกร่อนหรือการลดลงของประสิทธิภาพของกระบวนการถ่ายเทความร้อน
บทบาทการถ่ายเทความร้อน
แม้ว่าฟังก์ชั่นหลักของแผ่นท่อจะได้รับการสนับสนุนและแยก แต่ก็มีบทบาทเล็กน้อยในกระบวนการถ่ายเทความร้อน แผ่นท่อสัมผัสกับทั้งท่อด้านข้างและเปลือก - ของเหลวด้านข้าง ความร้อนบางอย่างสามารถถ่ายโอนผ่านแผ่นหลอดเอง แต่โดยปกติจะเป็นส่วนเล็ก ๆ เมื่อเทียบกับการถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นผ่านผนังหลอด อย่างไรก็ตามในบางกรณีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อแผ่นท่อมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่สัมผัสกับของเหลวการสนับสนุนการถ่ายเทความร้อนของมันไม่สามารถละเว้นได้อย่างสมบูรณ์
การพิจารณาวัสดุ
เมื่อพูดถึงการเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับแผ่นท่อต้องพิจารณาปัจจัยหลายอย่าง วัสดุจะต้องสามารถทนต่ออุณหภูมิแรงกดดันและสภาพแวดล้อมทางเคมีของของเหลวในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
วัสดุยอดนิยมหนึ่งชิ้นสำหรับแผ่นท่อคือสแตนเลสโดยเฉพาะ 304 SS304 SS 2B เสร็จสิ้นให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเมื่อต้องรับมือกับของเหลวกัดกร่อน นอกจากนี้ยังมีความแข็งแรงค่อนข้างสูงและสามารถรองรับอุณหภูมิที่หลากหลาย หากคุณต้องการเพิ่มความแข็งของแผ่นท่อสแตนเลส 304 แผ่นการชุบแข็ง 304 สแตนเลสเป็นตัวเลือกที่สามารถสำรวจได้
วัสดุอื่นที่อาจใช้ในการผลิตแผ่นท่อคือ ferrosiliconFerrosilicon สำหรับการผลิตเหล็กและอลูมิเนียมเป็นโลหะผสมที่สามารถเพิ่มลงในเหล็กเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของมัน มันสามารถเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานความร้อนของวัสดุแผ่นท่อ
กระบวนการผลิต
การผลิตแผ่นท่อเป็นกระบวนการที่แม่นยำ ขั้นแรกให้เลือกจานขนาดใหญ่ของวัสดุที่เลือก จากนั้นรูสำหรับท่อจะถูกเจาะด้วยความแม่นยำสูง ขนาดระยะห่างและการจัดตำแหน่งของหลุมเหล่านี้มีความสำคัญ ข้อผิดพลาดใด ๆ ในการขุดเจาะสามารถนำไปสู่ปัญหาในระหว่างการชุมนุมของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเช่นหลอดที่ไม่ตรงแนวหรือปิดผนึกไม่ดี
หลังจากการขุดเจาะแผ่นท่ออาจได้รับกระบวนการตกแต่งต่าง ๆ เช่นการตัดเฉือนเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวเรียบ หากหลอดจะถูกเชื่อมกับแผ่นท่อพื้นผิวจะต้องสะอาดและปราศจากสารปนเปื้อนใด ๆ เพื่อให้แน่ใจว่ามีรอยเชื่อมที่แข็งแรง
การบำรุงรักษาและการตรวจสอบ
เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่เหมาะสมของแผ่นท่อและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนโดยรวมจำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาและการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ เมื่อเวลาผ่านไปแผ่นท่ออาจมีการกัดกร่อนการกัดเซาะหรือความเสียหายในรูปแบบอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นหากเปลือกของเหลว - ด้านข้างมีการขัดมันสามารถค่อยๆสึกหรอพื้นผิวของแผ่นท่อ
การตรวจสอบสามารถเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบด้วยภาพวิธีการทดสอบที่ไม่ใช่การทำลายล้างเช่นการทดสอบอัลตราโซนิกหรือการทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก หากตรวจพบความเสียหายใด ๆ การซ่อมแซมหรือการเปลี่ยนที่เหมาะสมจะต้องดำเนินการทันทีเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเพิ่มเติมและเพื่อรักษาประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
บทสรุป
โดยสรุปแผ่นท่อเป็นส่วนสำคัญของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน พวกเขาสนับสนุนหลอดแยกของเหลวและยังมีบทบาทเล็ก ๆ ในการถ่ายเทความร้อน การเลือกวัสดุที่เหมาะสมและการผลิตแผ่นท่อที่มีความแม่นยำสูงเป็นกุญแจสำคัญในการทำงานระยะยาวของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับแผ่นท่อที่มีคุณภาพสูงสำหรับแอปพลิเคชันเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของคุณฉันชอบที่จะคุยกับคุณ ไม่ว่าคุณจะต้องการแผ่นหลอดที่กำหนดเองหรือแผ่นมาตรฐานเรามีความเชี่ยวชาญและทรัพยากรเพื่อตอบสนองความต้องการของคุณ เอื้อมมือออกไปเพื่อเริ่มการอภิปรายการจัดซื้อและหาวิธีแก้ปัญหาแผ่นหลอดที่สมบูรณ์แบบสำหรับคุณ
การอ้างอิง
- Incropera, FP, & Dewitt, DP (2002) พื้นฐานของความร้อนและการถ่ายโอนมวล ไวลีย์
- สีเขียว, DW, & Perry, RH (2007) คู่มือวิศวกรเคมีของเพอร์รี่ McGraw - Hill
