쉘 앤 튜브 열교환기를 설계하는 방법

쉘 앤 튜브 열교환기를 설계할 때 일반적으로 고려해야 할 몇 가지 주요 단계와 요소는 다음과 같습니다.
 

디자인 요구 사항을 확인하세요.
열부하: 교환할 열량을 지정합니다.
유체 유입 및 유출 온도: 튜브 및 쉘과 튜브 유체의 유입 및 유출 온도를 포함합니다.
유체의 특성: 밀도, 비열, 점도, 부식성 등
작동 압력 및 온도 범위.
열교환기 유형 선택:
유체의 성질, 압력 및 온도 조건, 청정도 요구 사항 등에 따라 고정관 및 플레이트형, U형, 플로팅 헤드형을 사용할지 여부를 결정합니다.
열전달 계수를 계산합니다.
유체 흐름 속도, 난류 정도, 파울링 열 저항 및 기타 요소를 고려하여 튜브 및 쉘 공정에 대한 열전달 계수를 각각 계산합니다.

열전달 면적의 예비 추정:
열부하와 열전달 계수에 따라 필요한 열전달 면적을 사전 추정해 보세요.
열교환기의 기본적인 구조적 매개변수를 결정하세요.
튜브 직경 및 튜브 길이: 유량 및 압력 강하 요구 사항에 따라 적절한 튜브 직경과 튜브 길이를 선택합니다.
튜브 간격 및 배열: 일반적인 삼각형 및 사각형 배열.
쉘 직경: 튜브의 수와 배열에 따라 결정됩니다.
압력 강하 계산:
튜브와 쉘 유체의 압력 강하를 별도로 계산하여 허용 범위 내에 있는지 확인하세요.
열전달 면적과 열전달 계수를 고려하세요.
결정된 구조적 매개변수를 토대로 열전달 면적과 열전달 계수를 다시 계산합니다.

강도 계산:
열교환기 쉘, 헤더, 튜브 플레이트 등에 대한 강도 계산을 수행하여 작동 압력을 견딜 수 있는지 확인합니다.
씰 및 연결 설계:
튜브 플레이트와 튜브의 연결, 쉘과 헤드의 연결은 합리적으로 설계하여 밀봉 성능을 보장합니다.
액세서리 디자인:
입구 및 출구 수신기, 접이식 플레이트, 안티 플러시 플레이트, 지지대 등을 포함합니다.
설계 문서의 작성 및 작성:
재료 목록, 제조 공정 요구 사항 등을 포함한 자세한 설계 도면과 관련 기술 문서를 제공합니다.