プレート＆シェル熱交換器エンジニアリング技術

波打ち際と流速

波打ち際の角度、深さおよびチャンネル間隔は混合、接触点および流れ抵抗に影響を与える。チャンネルの流速は熱伝達を支える必要があるが、利用可能な圧力損失を超えないようにしなければならない。

汚れおよび水力バランス

狭いチャンネルは速度を高めますが、同時に抵抗を増加させ、粒子への感受性も高めます。流体の粘度、沈殿物、および清掃戦略は、表面積とともに検討されます。

チャンネルの負荷

ポート、シェル側通路および流れ制御装置がインレットストリームを可用表面に導きます。チャンネル負荷の不均一さにより、一部の領域が未利用になり、局所的な圧力損失が増加します。

相変化時の配分

凝縮または沸騰負荷の場合は、蒸気の体積、液体の供給、排水および方向性を確認します。配管および出力ルートは、停滞ゾーンや不要な液体の蓄積を抑制する必要があります。

凝縮

選定には感熱冷却および潜熱除去が含まれます。蒸発圧損失、凝縮液の排出、非凝縮気体が使用可能な温度差および表面性能に影響を与えます。

蒸発および沸騰

流れの途中で蒸気の品質が変化します。液体の供給、循環、相分離および圧力損失の挙動を確認し、必要な負荷範囲で湿潤および安定した運転を維持する必要があります。

溶接設計および熱入力

溶接位置、貫通深さおよび熱入力は、薄板の熱影響域および歪みを制御しながら連続的な流れ境界を形成する必要がある。溶接方法は材料および接合幾何学に依存する。

再現性および信頼性

一貫した組立およびプロセス制御により、再現可能な接合が実現されます。材料の適合性および合意された検査範囲は、溶接資格およびチャンネルの整合性検査の一部です。

開発された表面および境界層

波打ち際は投影された円面積を超える発達表面を生み出し、流体を繰り返し方向を変える。混合は熱的境界層を破壊するが、摩擦およびポンプエネルギーの増加とのバランスを取らなければならない。熱伝達関係式は実際のプレート形状および流体特性に依存するため、他のプレートファミリーの関係式を用いて評価保証することはできない。

全体係数を決定する要因

Q = U × A × F × ΔT_lm

総合伝熱係数は、両側流体の抵抗、プレートを介した熱伝導、および各表面の付着物の抵抗を組み合わせたもので、面積は不適切な流れ分布や現実的でない汚れの許容値を補償できません。LMTD補正は実際のパス配置に従い、逆流および同流構造は異なる温度プロファイルを生み出します。