Avantages de l'échangeur de chaleur à tubes en U

L'échangeur de chaleur à tube en U se caractérise par sa structure simple, sa bonne étanchéité, sa facilité d'entretien et de nettoyage, son faible coût, ses bonnes performances en matière de compensation thermique et sa forte capacité de résistance à la pression. L'échangeur de chaleur à tube en U possède la plus grande surface d'échange de chaleur à diamètre égal. La structure principale de l'échangeur de chaleur à tube en U comprend la boîte à tubes, le cylindre, la tête, le tube d'échange de chaleur, les buses, le déflecteur, la plaque anti-choc et le tube de guidage, la structure anti-court-circuit, le support et d'autres accessoires du côté de l'enveloppe et du tube, et c'est l'échangeur de chaleur à enveloppe et à tube le plus couramment utilisé.

Tube d'échange thermique

Les tubes d'échange de chaleur utilisés pour le transfert de chaleur sont généralement des tubes d'échange de chaleur primaires étirés à froid et des tubes d'échange de chaleur ordinaires étirés à froid. Les premiers conviennent au transfert de chaleur et aux vibrations sans changement de phase, tandis que les seconds conviennent au rebouillage, au transfert de chaleur par condensation et aux vibrations en général. Le tube d'échangeur de chaleur doit pouvoir résister à certaines différences de température, aux contraintes et à la corrosion. La longueur du tube d'échange thermique est généralement de 1,0 m, 1,5 m, 2,0 m, 2,5 m, 3,0 m, 4,5 m, 6,0 m, 7,5 m, 9,0 m, 12,0 m. Le matériau du tuyau peut être l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'aluminium, le cuivre, le laiton et l'alliage cuivre-nickel, le nickel, le graphite, le verre et d'autres matériaux spéciaux, ainsi que des tuyaux composites. Afin d'étendre la zone du tube de transfert de chaleur efficace tout en maximisant le coefficient de transfert de chaleur du côté du tube, le traitement du tube d'échange de chaleur ou le tube inséré dans les surfaces internes et externes des composants d'écoulement perturbés, produisant une turbulence du fluide à l'intérieur et à l'extérieur en même temps, couramment utilisé comme les tubes à surface rugueuse, le tube à ailettes, le tube de support, à l'intérieur du type enfichable, etc.

Feuille de tube

La plaque tubulaire est l'une des pièces les plus importantes de l'échangeur de chaleur tubulaire. La plaque tubulaire constitue la barrière entre le côté calandre et le côté tuyau. Lorsque le fluide d'échange thermique n'est pas ou peu corrosif, elle est généralement fabriquée en acier à faible teneur en carbone, en acier faiblement allié ou en acier inoxydable. La forme de connexion entre la plaque tubulaire et l'enveloppe est divisée en deux types : non détachable et détachable. Le premier est la connexion entre la plaque tubulaire et l'enveloppe dans l'échangeur de chaleur à plaque tubulaire fixe. Le second, tel que le type de tube en U, le type de tête flottante, le type de presse-étoupe et le type de plaque tubulaire coulissante, est la connexion entre la plaque tubulaire et l'enveloppe de l'échangeur de chaleur. Pour les connexions amovibles, la plaque tubulaire elle-même n'est généralement pas en contact direct avec l'enveloppe, mais la bride est connectée à l'enveloppe indirectement ou est serrée par deux brides sur l'enveloppe et le caisson tubulaire.

Boîte à tubes

La plupart des échangeurs de chaleur à tubes à calandre ayant un diamètre de calandre plus important adoptent des structures à tubes et à caissons. La boîte à tubes est située aux deux extrémités de l'échangeur de chaleur, ce qui permet de distribuer uniformément le fluide du tuyau aux tubes de l'échangeur de chaleur et de rassembler le fluide dans les tubes pour l'envoyer à l'extérieur de l'échangeur de chaleur. Dans une enveloppe multi-tubes, le boîtier peut également modifier la direction du flux. La structure de la boîte à tubes est principalement déterminée par la nécessité de nettoyer l'échangeur de chaleur ou de diviser le faisceau de tubes.

L'échangeur de chaleur à tubes en U et à calandre est devenu le type de structure d'échangeur de chaleur le plus couramment utilisé dans le domaine de l'industrie pétrochimique en raison de ses nombreux avantages, mais il présente également certains inconvénients tels que le nettoyage des tuyaux est plus difficile, le taux d'utilisation de la plaque tubulaire est faible en raison de la limitation du rayon de courbure du tuyau coudé ; la distance entre les tubes les plus internes du faisceau de tubes est importante, le processus de calandre est facile à court-circuiter, et le taux de rebut est élevé. Il convient à une grande différence de température entre le tuyau et la paroi de la coque ou le côté de la coque où le milieu est facile à entartrer et doit être nettoyé, et ne convient pas à l'utilisation de plaques tubulaires flottantes et fixes. Il convient particulièrement à une température élevée, à une pression élevée et à un milieu corrosif, qui sont propres et ne sont pas faciles à entartrer.