हीट एक्सचेंज ट्यूब

शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स उच्च तापमान पर काम कर सकते हैं।
बड़े तापमान अंतर के लिए शेल और ट्यूब डिज़ाइन बहुत प्रभावी होते हैं, खासकर यू-ट्यूब शैली का उपयोग करते समय। हीट एक्सचेंजर के भीतर यू-ट्यूब बंडल केवल एक ट्यूब शीट पर तय होता है, जिससे थर्मल अंतर के परिणामस्वरूप ट्यूब बंडल का विस्तार और संकुचन होता है। सीधी ट्यूब विस्तार जोड़ों के उपयोग के साथ बड़े तापमान अंतर को भी संभाल सकती हैं।

शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स उच्च परिचालन दबाव को संभाल सकते हैं।
शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स को अक्सर कई कारणों से प्लेट और फ्रेम हीट एक्सचेंजर्स की तुलना में उच्च परिचालन दबाव के लिए अधिक उपयुक्त माना जाता है। सबसे पहले, शेल और ट्यूब डिज़ाइन स्वाभाविक रूप से एक मजबूत और मजबूत निर्माण प्रदान करता है जिसे विभिन्न आकार के ट्यूबों और शेल मोटाई के साथ बनाया जा सकता है। ऑपरेटिंग दबाव बढ़ाने के लिए ट्यूबों का व्यास कम करना और शेल की मोटाई बढ़ाना सामान्य विकल्प हैं।

शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स को साफ करना और रखरखाव करना आसान होता है।
शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर में, ट्यूबों की पहुंच सीधे रखरखाव की अनुमति देती है। प्लेट और फ़्रेम डिज़ाइन की तरह, बहुत सी अलग-अलग प्लेटों और उनके संबंधित गास्केट को तोड़ने के बजाय, आप ट्यूबों तक पहुंचने के लिए बस बोनट को हटा देते हैं। ट्यूबों में बड़े मार्ग भी मलबे को हटाने की सुविधा प्रदान करते हैं। क्लीन-इन-प्लेस (सीआईपी) जैसे यांत्रिक उपकरण और रासायनिक समाधान सहित विभिन्न सफाई विधियों को नियोजित किया जा सकता है।

शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स आमतौर पर कम दबाव की बूंदें पेश करते हैं।
बड़े ट्यूब व्यास और शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स का खुला डिज़ाइन सिस्टम में दबाव ड्रॉप को कम करता है, विशेष रूप से उच्च-मात्रा या चिपचिपा अनुप्रयोगों में। यह आपकी प्रक्रिया के उत्पाद पक्ष और उपयोगिता पक्ष दोनों पर लागू होता है। यह कम दबाव ड्रॉप अंतिम उपयोगकर्ता को छोटे पंपों के साथ चलने की अनुमति दे सकता है, जिससे ऊर्जा लागत बचती है।

यहां कुछ प्रमुख थर्मल और पर्यावरणीय चर दिए गए हैं जो शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर के आकार को प्रभावित कर सकते हैं:
द्रव प्रवाह दर:गर्म और ठंडे दोनों तरल पदार्थों की प्रवाह दर आकार को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है। उच्च प्रवाह दर के लिए दबाव ड्रॉप को कम करते हुए गर्मी हस्तांतरण दक्षता बनाए रखने के लिए बड़े हीट एक्सचेंजर्स की आवश्यकता हो सकती है।

वांछित तापमान परिवर्तन:प्रक्रिया द्रव का वांछित तापमान परिवर्तन (इसकी प्रवाह दर के साथ संयुक्त) इकाई में आवश्यक कुल गर्मी हस्तांतरण (बीटीयू/घंटा) निर्धारित करता है। एक छोटा तापमान परिवर्तन, या वांछित तापमान तक पहुंचने तक प्रक्रिया द्रव को पुन: प्रसारित करने का विकल्प, इकाई के आकार को कम करने में मदद कर सकता है।

दृष्टिकोण तापमान:दृष्टिकोण तापमान एक तरल पदार्थ के वांछित आउटलेट तापमान और दूसरे के इनलेट तापमान के बीच अंतर को संदर्भित करता है। एक संकीर्ण दृष्टिकोण तापमान गर्मी हस्तांतरण दरों को कम कर देता है, जिससे वांछित गर्मी हस्तांतरण प्राप्त करने के लिए अधिक सतह क्षेत्र की आवश्यकता होती है, आमतौर पर आकार और लागत में वृद्धि होती है।

थर्मल द्रव गुण:दोनों तरल पदार्थों के थर्मल गुणों का हीट एक्सचेंजर के आकार पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। सबसे पहले, विशिष्ट ताप क्षमता एक तरल पदार्थ द्वारा वहन की जा सकने वाली ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा को इंगित करती है, उच्च ताप क्षमता आमतौर पर अधिक कॉम्पैक्ट डिज़ाइन की अनुमति देती है। थर्मल चालकता किसी तरल पदार्थ की गर्मी देने (या प्राप्त करने) की क्षमता का माप है, उच्च चालकता मान आमतौर पर इकाई के आवश्यक सतह क्षेत्र (और आकार) को कम कर देता है। द्रव घनत्व द्रव्यमान प्रवाह दर को प्रभावित करता है, जो बदले में आकार को प्रभावित करता है। द्रव श्यानता किसी द्रव के प्रवाह के प्रतिरोध का माप है। उच्च चिपचिपाहट वाले तरल पदार्थ लैमिनर प्रवाह की ओर प्रवृत्त होंगे और उच्च दबाव की बूंदों को जन्म देंगे, जिसकी भरपाई के लिए एक बड़े एक्सचेंजर की आवश्यकता हो सकती है।

डिजाइन विनिर्देश:ऑपरेटिंग दबाव और तापमान जैसे डिज़ाइन विनिर्देश हीट एक्सचेंजर के आकार को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकते हैं। उच्च परिचालन दबाव के लिए मोटी सामग्री की आवश्यकता हो सकती है जो गर्मी हस्तांतरण (उदाहरण के लिए भारी दीवार ट्यूब) को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकती है।

दबाव ड्रॉप विचार:दबाव में गिरावट से तात्पर्य द्रव के दबाव में कमी से है क्योंकि यह घर्षण या दिशा में परिवर्तन के कारण खोल या ट्यूबों से बहता है। यह द्रव गतिकी और इंजीनियरिंग प्रणालियों में एक महत्वपूर्ण कारक है। हीट एक्सचेंजर्स में, दबाव ड्रॉप गर्मी हस्तांतरण की दक्षता को प्रभावित करता है और सिस्टम के समग्र प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है। उच्च दबाव ड्रॉप के परिणामस्वरूप द्रव प्रवाह और तापमान अंतर को बनाए रखने के लिए ऊर्जा की खपत बढ़ सकती है, वांछित परिचालन स्थितियों को बनाए रखने के लिए अक्सर बड़े उपकरण या समायोजन की आवश्यकता होती है। उच्च दबाव ड्रॉप के लिए प्रवाह क्षेत्र में वृद्धि की आवश्यकता होती है, जिससे कुशल गर्मी हस्तांतरण बनाए रखने के लिए बड़ी ट्यूब या संभवतः एक बड़ा व्यास होता है।

कुल मिलाकर गर्मी हस्तांतरण गुणांक:समग्र ताप स्थानांतरण गुणांक एक संयुक्त पैरामीटर है जो एक्सचेंजर के शेल और ट्यूब दोनों पक्षों पर ताप हस्तांतरण की प्रभावशीलता पर विचार करता है।