쉘 - 및 - 튜브 열 교환기는 화학 산업의 폐 열을 사용하는 데 사용됩니다.

화학적 배기 가스는 일반적으로 고온 (150-800도), 복잡한 조성물 (먼지 및 SO₂ 및 HCL과 같은 부식성 가스 포함) 및 큰 유량 변동을 갖습니다. 따라서 a의 구조 설계쉘 - 및 - 튜브 열교환 기대상 적응이 필요합니다.
튜브 - 측면 및 쉘 - 측 할당 :
일반적으로 깨끗한 난방 매체 (보일러 공급 물, 공정 물 및 냉각 공기)는 튜브 쪽을 통해 라우팅됩니다 (청소를 용이하게하고 오염을 방지하기 위해 - 온도 배기 가스는 껍질 측면을 통해 라우팅됩니다 (더 큰 유량과 먼지가 가스를 수용하기 위해- 가스를 수용 할 수 있도록-는 더 큰 유량을 수용 할 수 있습니다. 배기 가스에 고 부식성 성분 (예 : Chlor - alkali 산업)이 포함 된 경우, 배기 가스는 가열 배지가 쉘 측면을 통해 흐르는 부식 - 저항성 튜브 (예 : 티타늄 또는 Hastelloy)를 사용하여 튜브 쪽을 통해 라우팅해야합니다. 핵심 구성 요소 설계 :
열 교환 튜브 : 재료 선택은 배기 가스 특성을 기반으로합니다 (예 : 400도 이상의 연도 가스 온도에 대한 일반적인 탄소강 및 비 - 부식성 환경; 소량의 황과 염소를 함유하는 배기 가스의 316L 스테인리스 스틸; 고 부식 환경을위한 티타늄 튜브). 핀 튜브는 열 전달을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다 (특히 배기 측면의 저열 전달 계수의 경우 열 전달 영역 증가).
배플 : 배플 (예 : 아치형, 디스크 - 모양 또는 링 - 모양)은 배기 가스가 열 교환 튜브를 가로 질러 수평으로 흐르도록 강제하여 경계층을 차단하고 열 전달 효율을 향상시킵니다. 또한 배기 가스 단락 - 회로를 줄이고 충분한 열 회복을 보장합니다.
튜브 시트 대 쉘 연결 : 용접 또는 플랜지 연결이 사용되며, 유출을 피하기 위해 - 온도 환경에 용접이 선호됩니다. 열 응력 보상도 구현됩니다 (예 : 온도 차이로 인한 열 팽창을 수용하기 위해 U - 모양의 튜브 구조).

anti - 부식 설계
화학 폐기물 가스 (예 : 화학 합성 및 소각 배기도)는 종종 산성 가스 또는 응축수 (예 : 물과 반응 할 때 HASSO ₃를 형성하는 등)를 포함합니다. 재료 업그레이드 (예 : 이중 스테인레스 스틸 또는 니켈 - 기반 합금), 코팅 (예 : 법랑질 또는 비 - 금속 항성 - 부식 코팅) 또는 공정 최적화 (예 : 폐기물 형태를 지배하는 폐기물 온도를 제어하는)를 통해 부식 위험이 줄어들 수 있습니다.
anti - 막힘 및 먼지 제거 설계
먼지 - LADEN 폐기물 가스 (예 : 석탄 화학 및 가마 배기 배기도)는 열 교환 튜브 표면에 먼지를 쉽게 축적하여 열 전달 효율을 감소시킵니다. 디자인에는 다음이 필요합니다.
쉘 제어 - 측면 배기 가스 속도 (일반적으로 10-15 m/s)가 먼지 축적을 줄이기 위해 공기 흐름을 사용합니다.
먼지 제거 채널 (예 : 증기 그을음 송풍기 또는 기계식 진동 장치);
먼지 접착력의 확률을 줄이기 위해 특수 크로스 - 섹션 (타원형 튜브 등)이있는 대형 - 직경 열 교환 튜브 또는 튜브를 사용합니다. 열 응력 보상
배기 가스와 가열되는 배지의 온도 차이는 500도 이상에 도달 할 수 있습니다. 재료 및 온도 차이로 인한 열 교환 튜브와 쉘 사이의 열 팽창 차동은 튜브 시트 변형 또는 용접 균열로 쉽게 이어질 수 있습니다. 열 응력을 완화하려면 유연한 구조 (예 : u - 튜브 열교환 기 및 부동 헤드 열 교환기) 또는 팽창 조인트가 필요합니다.
안전 중복 설계
배기 가스에 가연성 및 폭발성 성분의 잠재적 존재 (예 : VOC 및 불완전한 연소 가연성), 폭발 - 증명 씰 (금속 벨로우즈 등)과 함께 압력이 지정된 한계를 초과하는 경우 공정을 자동으로 차단하려면 폭발 - 증명 씰 (금속 벨로우즈 등)이 필요합니다.

회복 된 열쉘 - 및 - 튜브 열교환 기화학 폐기물 폐기물 열 이용은 주로 다음 시나리오에서 사용되며 "유용한 에너지로의 폐 열"변환을 달성합니다.
예열 프로세스 매체 :
합성 암모니아 및 메탄올 식물에서 개혁자 배기 가스 (약 600-800도)에서 열을 회수하여 공급 가스 (예 : 천연 가스 또는 공기)를 예열하여 가열 용광로의 연료 소비를 줄입니다. 온수/증기 생성 :
정유소의 촉매 크래킹 유닛 (약 500 - 700도)의 재활용 연도 가스는 탈취 된 물을 가열하는 데 사용되어 공정 가열 또는 발전을위한 저압 증기 (0.5-1.0 MPa)를 생성합니다.
보일러 공급 물 예열 :
화학 공원 소각로 배기 가스 (300 - 500도)는 쉘 - 및 튜브 열 교환기를 통해 보일러 공급 물을 가열하여 보일러 효율을 향상시키고 연료 소비를 줄이는 데 사용됩니다.
건조 열원 :
농약 및 염료 산업에서 건조 배기 가스 (150-300도)에서 열이 회수되어 건조기의 열원으로 사용하기 위해 신선한 공기를 예열하여 전기 및 증기 소비를 줄입니다.