เชลล์และท่อแลกเปลี่ยนความร้อน (เปลือกและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน) เรียกว่าแลกเปลี่ยนความร้อนแถว คือการใช้ผนังปิดมัดท่อในเปลือกเป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนผนังระหว่างพื้นผิวการถ่ายเทความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดนี้มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและสามารถผลิตด้วยวัสดุโครงสร้างที่แตกต่างกัน (ส่วนใหญ่เป็นวัสดุโลหะ) และสามารถใช้ภายใต้อุณหภูมิสูงและความดันสูง เป็นประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน

โครงสร้าง

เชลล์และท่อแลกเปลี่ยนความร้อนประกอบด้วยเปลือก, มัดท่อถ่ายเทความร้อน, แผ่นท่อ, แผ่นพับ (baffle) และกล่องท่อและส่วนประกอบอื่น ๆ เปลือกหอยส่วนใหญ่เป็นรูปทรงกระบอกพร้อมกับการรวมท่อและปลายทั้งสองด้านของการรวมกลุ่มได้รับการแก้ไขบนแผ่นท่อ ของเหลวสองชนิดที่ทำการแลกเปลี่ยนความร้อนเย็นและหนึ่งไหลภายในท่อที่เรียกว่าของเหลวการเดินทางของท่อ อีกชนิดหนึ่งไหลออกไปนอกหลอดที่เรียกว่าของเหลวเชลล์เพื่อเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งการถ่ายเทความร้อนของของเหลวนอกท่อมักจะติดตั้งแผ่นกั้นหลายชิ้นในเปลือก แผ่นกั้นสามารถเพิ่มความเร็วของเหลวเชลล์บังคับให้ของเหลวผ่านกลุ่มท่อตามขวางหลายครั้งตามระยะทางที่กำหนดเพื่อเพิ่มระดับความปั่นป่วนของของเหลว ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถจัดเรียงเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าหรือสี่เหลี่ยมบนแผ่นท่อ การจัดเรียงสามเหลี่ยมด้านเท่ามีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นความปั่นป่วนของของเหลวนอกท่อสูงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนขนาดใหญ่ การจัดเรียงสี่เหลี่ยมจัตุรัสช่วยให้ทำความสะอาดหลอดได้สะดวกและเหมาะสำหรับของเหลวที่ง่ายต่อการปรับขนาด

FPR ลอยขดลวดปริมาตรแลกเปลี่ยนความร้อน

FPR ลอยขดลวดปริมาตรแลกเปลี่ยนความร้อน

ของเหลวที่เรียกกันว่าหนึ่งขั้นตอนของท่อผ่านการรวมกลุ่มของท่อ การผ่านเปลือกแต่ละครั้งเรียกว่าการเคลื่อนตัวของเปลือก เดี่ยวเชลล์ช่วงท่อเดียวช่วงแลกเปลี่ยนความร้อนในรูป เรียกสั้น ๆ ว่า 1-1 ชนิดแลกเปลี่ยนความร้อน เพื่อเพิ่มความเร็วของของเหลวในหลอดพาร์ติชันสามารถตั้งค่าได้ในกล่องหลอดที่ปลายทั้งสองข้างซึ่งแบ่งหลอดออกเป็นหลายกลุ่ม ด้วยวิธีนี้ของเหลวจะผ่านท่อเพียงบางส่วนในแต่ละครั้ง ดังนั้นจึงไปกลับหลายครั้งในกลุ่มท่อ ซึ่งเรียกว่าการเดินทางหลายท่อ ในทำนองเดียวกันเพื่อเพิ่มอัตราการไหลภายนอกท่อยังสามารถติดตั้งแผ่นกั้นยาวในเปลือกหอยเพื่อบังคับให้ของเหลวผ่านพื้นที่เปลือกหอยหลายครั้งซึ่งเรียกว่า multichell หลายขั้นตอนและหลายเชลล์สามารถจับคู่กับการประยุกต์ใช้งาน

ประเภท

เนื่องจากอุณหภูมิที่แตกต่างกันของของเหลวภายในและภายนอกท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อแลกเปลี่ยนความร้อนยังแตกต่างกันอุณหภูมิของเปลือกและท่อมัด หากอุณหภูมิทั้งสองแตกต่างกันมาก จะเกิดความเค้นความร้อนขนาดใหญ่ภายในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ส่งผลให้ท่องอ แตก หรือดึงออกจากแผ่นท่อ ดังนั้นเมื่อมัดท่อแตกต่างจากอุณหภูมิที่อยู่อาศัยมากกว่า 50 ℃จำเป็นต้องใช้มาตรการชดเชยที่เหมาะสมเพื่อลดความเครียดจากความร้อน ตามมาตรการชดเชย เชลล์และท่อแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภทหลัก:

①แผ่นท่อที่ปลายทั้งสองด้านของการรวมกลุ่มท่อแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นถาวรเชื่อมต่อกับเปลือกหอยโครงสร้างที่เรียบง่าย แต่เหมาะสำหรับของเหลวร้อนและเย็นอุณหภูมิแตกต่างกันไม่มากและกระบวนการเปลือกไม่จำเป็นต้องใช้การแลกเปลี่ยนความร้อนเมื่อทำความสะอาดทางกล เมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิมีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อยและความดันของเชลล์ไม่สูงเกินไปวงแหวนชดเชยที่ยืดหยุ่นสามารถติดตั้งบนเปลือกเพื่อลดความเครียดจากความร้อน

②แผ่นท่อที่ปลายด้านหนึ่งของชุดท่อแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดหัวลอยสามารถลอยได้อย่างอิสระลดความเครียดจากความร้อน และชุดท่อทั้งหมดสามารถดึงออกจากตัวเครื่องทำความสะอาดและยกเครื่องได้ง่าย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดหัวลอยใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่โครงสร้างค่อนข้างซับซ้อนและต้นทุนการผลิตสูง

③ U ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนแต่ละโค้งงอเป็นรูปตัว U และปลายทั้งสองได้รับการแก้ไขตามลำดับในโซนด้านบนและด้านล่างของแผ่นท่อเดียวกัน ด้วยความช่วยเหลือของพาร์ทิชันในกล่องท่อแบ่งออกเป็นสองห้องทางเข้าและทางออก เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดนี้ลดความเครียดทางความร้อน โครงสร้างง่ายกว่าประเภทหัวลอย แต่ช่วงท่อไม่ดีต่อการทำความสะอาด

④ Vortex ความร้อนฟิล์มแลกเปลี่ยนความร้อน Vortex ความร้อนฟิล์มแลกเปลี่ยน adopts วิธีการถ่ายเทความร้อนใหม่ของ Vortex ฟิล์มความร้อนเพื่อเพิ่มการถ่ายเทความร้อน โดยการเปลี่ยนสถานะการเคลื่อนที่ของไหล เมื่อสื่อผ่านพื้นผิวของท่อ Vortex ล้างพื้นผิวของท่อเพื่อให้ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน สูงถึง 10000W / m2 ℃ ในเวลาเดียวกันโครงสร้างนี้ได้ตระหนักถึงความต้านทานการกัดกร่อนทนต่ออุณหภูมิทนต่อแรงดันและฟังก์ชั่นการปรับขนาดน้อยลง ช่องทางของของเหลวชนิดอื่น ๆ ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นรูปแบบการไหลทิศทางคงที่ซึ่งจะสร้างการไหลคดเคี้ยวบนพื้นผิวของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและค่าสัมประสิทธิ์การพาความร้อนจะลดลง

ตามข้อมูลจาก [การส่งเสริมอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน] เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนฟิล์มกระแสน้ำวนมีลักษณะเป็นเอกภาพทางเศรษฐกิจ เนื่องจากความสัมพันธ์ของการไหลระหว่างท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและท่อแลกเปลี่ยนความร้อนได้รับการพิจารณา ไม่ใช้วิธีการบังคับบล็อกแผ่นพับเพื่อบังคับให้ออกจากความปั่นป่วน แต่อาศัยการเหนี่ยวนำตามธรรมชาติระหว่างท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อสร้างกระแสน้ำวนสลับและรักษาแรงสั่นสะเทือนที่ควรจะเป็นภายใต้สมมติฐานของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนไม่ถูกัน การกำหนดค่าที่แข็งแกร่งและยืดหยุ่นของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นสิ่งที่ดีและจะไม่ชนกัน ทั้งเอาชนะปัญหาที่เกิดจากการชนกันระหว่างแลกเปลี่ยนความร้อนคอยล์ลอย แต่ยังช่วยลดปัญหาของเชลล์และท่อแลกเปลี่ยนความร้อนทั่วไปง่ายต่อการปรับขนาด