이봐! 히트 교환기 공급 업체로서 저는 최근 쉘과 튜브 열 교환기와 플레이트 열 교환기의 차이점에 대해 많은 질문을 받고 있습니다. 그래서 나는 앉아서이 블로그를 작성하여 당신을 위해 물건을 정리할 것이라고 생각했습니다.
건설
이 두 가지 유형의 열교환 기를 구성하는 것으로 시작하겠습니다. 쉘 - 및 - 튜브 히트 교환기는 크고 튼튼한 탱크와 같습니다. 그것은 큰 껍질 (외부 용기)과 그 안에 튜브 묶음으로 구성됩니다. 뜨겁고 차가운 액체는 다른 경로를 통해 흐릅니다. 한 유체는 튜브를 통해 흐르고 다른 유체는 쉘 내부의 튜브 주위로 흐릅니다. 이 디자인은 고압과 온도를 처리 할 수있는 강력한 구조를 제공합니다. 예를 들어, 극단적 인 작동 조건이있는 산업 환경에서는 쉘 및 튜브 열교환 기가 도전에 맞설 수 있습니다. 당신은 우리를 확인할 수 있습니다316 나선형 상처 껍질 및 튜브 열교환 기그리고304 관형 쉘 및 튜브 열교환 기쉘 및 - 튜브 옵션에 대한 자세한 내용.
반면, 플레이트 열교환 기는 함께 쌓인 일련의 얇고 골판지 판으로 구성됩니다. 이 플레이트는 뜨겁고 차가운 유체가 흐를 수있는 채널을 만듭니다. 판의 주름은 열 전달의 표면적을 증가시키고 유체 흐름에서 난기류를 생성하여 열 교환을 개선하는 데 도움이됩니다. 플레이트 열 교환기는 쉘 및 - 튜브 튜브에 비해 더 컴팩트합니다. 일부 식품 가공 공장과 같이 공간이 제한되는 응용 프로그램에 적합합니다. 당신이 식품 가공 산업에 있다면, 우리식품 가공을위한 열교환 기필요한 것일 수 있습니다.
열 전달 효율
열 전달 효율과 관련하여 플레이트 열교환 기는 일반적으로 우위를 점합니다. 플레이트 열교환 기의 골판지 판은 유체 흐름에서 많은 난류를 생성합니다. 이 난기류는 뜨겁고 차가운 액체를 서로 더 가깝게 가져 와서보다 효율적인 열 전달을 가능하게합니다. 실제로, 플레이트 열 교환기는 매우 높은 열전달 계수를 달성 할 수 있으며, 이는 비교적 짧은 시간에 많은 양의 열을 전달할 수 있음을 의미합니다.
쉘 - 및 - 튜브 열 교환기는 여전히 열 전달에 효과적이지만 일반적으로 플레이트 열교환 기만큼 효율적이지 않습니다. 쉘 및 - 튜브 열 교환기에서 유체의 흐름은 더 층층이므로 뜨거운 유체와 차가운 유체 사이에 혼합이 줄어 듭니다. 그러나 쉘 - 및 튜브 열교환 기는 더 큰 유체의 유체를 처리 할 수 있습니다. 따라서 대량의 유체 사이에서 열을 전달 해야하는 경우 쉘 및 튜브 열 교환기가 더 나은 선택 일 수 있습니다.
유지
유지 보수는 고려해야 할 또 다른 중요한 요소입니다. 플레이트 열교환 기는 유지하기가 비교적 쉽습니다. 플레이트가 함께 쌓기 때문에 청소를 위해 쉽게 분해 될 수 있습니다. 판을 제거하고 청소 한 다음 열교환기를 다시 조립할 수 있습니다. 이것은 유체가 일부 화학 공정과 같이 열 전달 표면에 퇴적물을 남길 수있는 응용 분야에서 특히 유용합니다.
반면에 쉘 - 및 튜브 열 교환기는 유지하기가 조금 더 복잡합니다. 껍질 내부의 튜브에 접근하는 것은 어려울 수 있습니다. 특히 튜브가 많으면 어려울 수 있습니다. 튜브를 청소하려면 종종 특별한 도구와 기술이 필요합니다. 그러나 쉘 및 튜브 열 교환기의 강력한 구조는 일반적으로 수명이 길어 장기적으로 더 높은 유지 보수 비용을 상쇄 할 수 있음을 의미합니다.
비용
열교환기를 선택할 때 비용은 항상 큰 고려 사항입니다. 플레이트 열 교환기는 일반적으로 처음에 구매하는 데 저렴합니다. 소형 설계와 더 간단한 구조는 재료와 제조 시간이 적다는 것을 의미합니다. 그러나 특정 응용 프로그램을위한 고품질 재료가 높은 플레이트 열교환 기이 필요한 경우 비용이 증가 할 수 있습니다.
쉘 - 및 - 튜브 히트 교환기는 일반적으로 구매 비용이 더 비쌉니다. 큰 쉘과 튜브 묶음에는 더 많은 재료가 필요하며 제조 공정은 더 복잡합니다. 그러나 앞에서 언급했듯이, 더 긴 수명과 고압과 온도를 처리하는 능력은 특히 신뢰성이 중요한 산업 응용 분야의 경우 장기적으로 효과적인 선택을 할 수 있습니다.
응용 프로그램
이 두 가지 유형의 열교환 기의 적용은 매우 다양합니다. 쉘 - 및 - 튜브 열 교환기는 발전, 석유 및 가스, 화학적 가공과 같은 산업에서 일반적으로 사용됩니다. 발전소에서는 증기와 물 사이의 열을 전달하는 데 사용됩니다. 석유 및 가스 산업에서는 원유를 냉각하는 과정에 사용됩니다.
플레이트 열 교환기는 공간이 제한적이고 높은 효율 열전달이 필요한 응용 분야에서 인기가 있습니다. 그들은 저온 살균, 냉각 및 난방 공정에 식품 및 음료 산업에서 일반적으로 사용됩니다. 그들은 또한 건물을위한 HVAC 시스템에서 사용되며 실내와 실외 공기 사이에서 열을 전달할 수 있습니다.
따라서 결론적으로, 쉘 및 튜브 열 교환기와 플레이트 열교환 기 모두 고유 한 장점과 단점이 있습니다. 이 둘 사이의 선택은 운영 조건, 필요한 열전달 효율, 가용 공간, 유지 관리 기능 및 예산과 같은 특정 요구 사항에 따라 다릅니다.
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참조
- Acropera, FP, Dewitt, DP, Bergman, TL, & Lavine, AS (2017). 열과 질량 전달의 기본. 와일리.
- Kakac, S., & Liu, H. (2002). 열 교환기 : 선택, 등급 및 열 설계. CRC 프레스.