Как передавать тепло в пластинчато-корпусном теплообменнике
Время выпуска:
2025-04-15
Процесс теплопередачи в кожухотрубном теплообменнике осуществляется в основном за счёт теплопроводности и конвективной теплопередачи, а его основной принцип заключается в том, что холодные и горячие жидкости движутся по изолированным трубкам и проходам корпуса и передают тепло через стенку трубки.
1. Структурный состав

Сторона трубы: Жидкость протекает через металлическую трубку (трубку теплообмена) внутри теплообменника.
Сторона оболочки: Жидкость течёт в пространстве между оболочкой теплообменника и пучком труб.
Барьеры: Установленные в оболочке, перегородки используются для усиления турбулентности жидкости и повышения эффективности теплопередачи.
Трубная решётка: фиксированный пучок труб, отдельные трубы и кожух.
2. Этапы процесса теплопередачи

Выделение тепла (сторона горячей жидкости)
Высокотемпературные жидкости (такие как пар, горячая вода) поступают в оболочку или трубу и отдают тепло в процессе потока.
Тепло передаётся на другую сторону путём теплопроводности через стенку трубы (металлический материал, такой как медь, нержавеющая сталь).
Поглощение тепла (сторона холодного жидкостного контура)
Криогенная жидкость течёт с другой стороны (трубки или оболочки), поглощая тепло, передаваемое стенкой трубки, и повышая температуру.
Усиление конвективного теплообмена
Барьер заставляет поток оболочки пересекать пучок труб, усиливая турбулентность, уменьшая толщину пограничного слоя и повышая эффективность теплопередачи.
Трубчатые жидкости обычно рассчитаны на высокую скорость потока для усиления конвективного теплообмена.
3. Влияние режима потока
Противоток: холодная и горячая жидкости движутся в обратном направлении, обеспечивая равномерное распределение разницы температур и максимально высокую эффективность теплопередачи.
Параллельный поток: холодная и горячая жидкости текут в одном направлении, разница температур на выходе небольшая, а эффективность низкая.
Поперечный поток: Направление жидкости вертикальное, обычно наблюдается при теплообмене газ-жидкость.
4. Ключевые факторы влияния

Теплопроводность материала: чем выше теплопроводность трубы (например, меди, титана), тем быстрее происходит передача тепла.
Разница температур: чем больше разница температур между холодной и горячей жидкостями, тем сильнее движущая сила теплопередачи.
Скорость и турбулентность: Высокая скорость и турбулентность могут разрушить тепловой пограничный слой и увеличить скорость теплообмена.
Загрязнение (Fouling): Загрязнение на стенке трубы значительно снижает эффективность теплообмена и требует регулярной очистки.
Связанные ссылки:
Прокладка трубопроводов кожухотрубных теплообменников
Как использовать кожухотрубные теплообменники в нефтехимической промышленности
Различия между теплообменником с плоскими пластинами и кожухотрубным теплообменником