쉘형 열교환기에 스테인레스 스틸 벨로우즈를 사용하는 경우
벨로우즈 튜브 열교환기는 직선형(밝은) 튜브 열교환기를 기반으로 한 업그레이드입니다. 파도의 마루와 골의 디자인은 내구성, 안전성 등 관형 열교환기의 장점을 계승하는 동시에 낮은 열 전달 능력과 용이한 스케일링 등의 단점을 극복했습니다. 원리는 필요한 열 전달 면적을 줄이기 위해 총 열 전달 계수를 향상시켜 동일한 열 전달 효과 하에서 재료를 절약하고 무게를 줄이는 것입니다.
벨로우즈 몸체는 냉간압착 가공을 하였기 때문에 밝은 파이프 빌렛의 경우 일반적으로 벨로우즈 몸체를 성형한 후 강화할 수 있다고 믿어집니다. 외부 압력 안정성 실험을 통해 외부 압력에 따른 주름형 열교환관의 불안정성은 직관부에서 먼저 발생하며, 외부 압력이 계속 상승해야만 주름관이 불안정해지는 것으로 나타났습니다. 이는 주름부분이 직선부분보다 안정도가 좋고, 주름부분의 임계압력이 직선부분보다 높다는 것을 의미한다.
실험에 따르면 파동 기저부, 특히 국지적 단일 파동 기저부에서 좌굴 변형의 잔물결이 발생했으며 일반적으로 동시에 두 개 이하의 기저부 불안정성을 보여 파고의 안정성이 기저부보다 우수하지만 때로는 나타날 수도 있음을 보여줍니다. 반대로, 냉간 압착 마크 공정에서는 직선 부분의 홈통과 벽 두께가 모두 일정하고 튜브 후의 온도가 실제로 더 짧습니다.
벨로우즈에 파도의 최고점과 최저점의 존재는 아래 그림과 같이 튜브의 방사상 열교환 대류 효과를 증가시킵니다.
방사형 대류는 총 열전달 계수에 큰 영향을 미치며, 이는 이중 튜브 플레이트 벨로우즈 열 교환기의 가격이 저렴하고 경량인 근본적인 이유입니다. 열교환 면적은 튜브 벨로우즈와 직관의 몸체 표면은 동일한 길이에서 크지만 이러한 변화는 계수 값 변화에 따른 기여도보다 훨씬 적습니다. 직선(광) 튜브의 유속은 튜브 벽에 가까울 때 크게 감소하는 것을 분명히 볼 수 있습니다.
벨로우즈가 있는 쉘형 열교환기는 직선형 튜브 교환기에 비해 유체 속도와 방향이 일정하게 변화하여 난류를 형성할 수 있어 벽과 열을 교환하므로 열 전달에 영향을 미치는 경계 효과가 더 이상 존재하지 않습니다. 총 열전달계수는 2~3배 증가할 수 있고, 실제 운전은 5배까지 가능하며, 무게도 가볍기 때문에 벨로우즈 열교환기의 가격이 직관형 열교환기보다 저렴합니다. 교환기. 계산 및 실제 경험에 따르면 1mm 두께 벨로우즈의 총 열전달 계수는 0.5mm 두께 벨로우즈보다 10% 낮습니다. 수백 대의 벨로우즈 열교환기의 작동 데이터를 보면 벽 두께(거의 모두 0.5mm)가 큰 수리나 손상 없이 10~14년 동안 작동할 수 있는 주요 원인임을 알 수 있습니다.
또한 벨로우즈 열교환기는 수격 현상의 충격에 효과적으로 저항할 수 있습니다. 이중관 판형 열교환기의 쉘은 확장 조인트로 연결됩니다. 수격 현상의 영향을 받으면 확장 조인트가 잘못 배치됩니다. 이는 벨로우즈와 직관 열교환기 모두에서 발생하며 쉘의 변형으로 인해 튜브가 비틀릴 수 있습니다. 벨로우즈는 팽창 여유가 더 많기 때문에 변형 시 변형의 탄성 여유가 큽니다. 즉, 이 경우 불안정성에 저항하는 능력이 강합니다. 그러나 어떠한 경우에도 설치 과정에서 수격 현상을 방지하기 위해 앵글 시팅 밸브, 지연 스위치 및 기타 조치를 사용할 수 있습니다.
스테인레스 스틸 벨로우즈 쉘 열교환기의 장점
- 높은 열전달 효율
벨로우즈의 특수한 마루와 골 디자인은 튜브 내부와 외부 섹션의 지속적인 변화로 인해 유체 흐름을 만들어 강한 난류를 형성합니다. 매우 작은 유량의 경우에도 유체는 관 내부와 외부에 강한 교란을 형성할 수 있으며, 이는 열교환관의 열전달 계수를 크게 향상시킵니다. 열전달 계수는 기존 튜브형 열교환기보다 2~3배 높습니다.
- 확장 및 차단 없음
벨로우즈 내부와 외부의 매체는 항상 매우 난류 상태에 있으므로 매체의 고체 입자가 스케일 침전을 어렵게 만듭니다. 반면에 매체의 온도 차이에 영향을 받아 축 방향 팽창 변형의 흔적이 생기고 곡률이 자주 변하며 먼지와 열교환 튜브가 큰 인장력을 생성하므로 스케일이 잔잔하더라도 파손될 수 있습니다. 자동으로 꺼지므로 열 교환기는 항상 지속적이고 더 나은 열 전달 성능을 유지합니다.
- 자동 보상
벨로우즈의 특수한 구조와 형태는 신축이음장치를 추가하지 않고도 가열조건에서 열응력을 효과적으로 감소시켜 제품의 구조를 단순화하고 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
- 긴 서비스 수명
축방향 팽창 능력이 향상되어 온도차 응력을 효과적으로 줄이고 큰 온도차와 압력 변화에 적응할 수 있으므로 파이프 입구 파열로 인한 누출이 없습니다. 배플 플레이트와 벨로우즈 사이의 연결은 열교환기의 수명을 연장시킵니다.
