Kondensor shell and tube adalah alat pertukaran panas yang banyak digunakan dalam produksi industri. Fungsi intinya adalah untuk mengembunkan gas atau uap proses menjadi cairan menggunakan media pendingin. Terdiri dari cangkang, bundel tabung, lembaran tabung, dan penutup ujung. Selama operasi, satu fluida mengalir di dalam tabung, dan fluida lainnya mengalir di sisi cangkang, menukar panas melalui dinding tabung. Karena strukturnya yang kompak, area perpindahan panas yang besar per satuan volume, kemampuan beradaptasi yang kuat, serta pembersihan dan perawatan yang relatif mudah, peralatan ini telah menjadi peralatan penting dalam banyak proses.
Pemilihan model kondensor shell and tube yang tepat sangat penting untuk memastikan efisiensi produksi, pengoperasian peralatan yang stabil, dan konservasi energi. Pemilihan model tidak ditentukan oleh satu faktor saja, namun merupakan proses pengambilan keputusan-teknis yang komprehensif.
I. Memahami Model Utama dan Parameter Teknis Kondensor Shell-dan-Tabung
Untuk memahami nomor model, pertama-tama penting untuk memahami parameter teknis utamanya. Parameter ini biasanya secara langsung atau tidak langsung tercermin dalam penunjukan model atau spesifikasi teknis peralatan.
1. Area Pertukaran Panas
Ini adalah parameter paling penting dari kondensor-dan-tabung, yang secara langsung menentukan kapasitas pertukaran panasnya. Satuannya biasanya meter persegi. Ini mengacu pada total luas permukaan luar semua tabung pertukaran panas. Seleksi memerlukan perhitungan berdasarkan beban panas yang dibutuhkan proses. Area yang terlalu kecil akan mengakibatkan kondensasi tidak mencukupi, sedangkan area yang terlalu luas akan mengakibatkan pemborosan investasi dan ruang.
2. Diameter Cangkang
Diameter nominal cangkang, biasanya diukur dalam milimeter. Hal ini secara langsung mempengaruhi dimensi struktural peralatan dan susunan bundel tabung internal, dan merupakan salah satu faktor kunci yang menentukan ukuran keseluruhan dan ketahanan tekanan peralatan.
3. Tekanan Desain dan Suhu Desain
Ini mengacu pada tekanan dan suhu operasi maksimum yang dapat ditahan dengan aman oleh sisi cangkang dan sisi tabung kondensor. Ini adalah garis hidup yang memastikan pengoperasian peralatan yang aman, melebihi tekanan dan suhu maksimum yang mungkin terjadi selama proses, dengan batas keamanan yang sesuai.
4. Jumlah Tube Pass dan Shell Pass
Jumlah lintasan tabung mengacu pada berapa kali media bergerak melalui tabung. Konfigurasi umum mencakup lintasan-tunggal,-lintasan ganda, dan lintasan tabung-empat. Meningkatkan jumlah lintasan tabung akan meningkatkan kecepatan aliran di dalam tabung, meningkatkan perpindahan panas, tetapi juga meningkatkan hambatan aliran. Jumlah lintasan cangkang mengacu pada berapa kali media melewati cangkang, biasanya satu lintasan cangkang. Dengan menggabungkan lintasan tabung dan cangkang yang berbeda, berbagai persyaratan proses yang kompleks dapat diakomodasi.
5. Spesifikasi Tabung Penukar Panas
Ini termasuk diameter luar, ketebalan dinding, dan panjang tabung penukar panas. Diameter tabung umum termasuk Φ19mm dan Φ25mm. Ketebalan dinding dipilih berdasarkan kondisi tekanan dan korosi, sedangkan panjangnya mempengaruhi keseluruhan tata letak dan area pertukaran panas peralatan.
6. Tabung-Metode Penyambungan Lembaran Tabung
Metode umum termasuk sambungan ekspansi, pengelasan, dan kombinasi ekspansi dan pengelasan. Metode sambungan yang berbeda cocok untuk tekanan, suhu, dan karakteristik media yang berbeda, sehingga berdampak signifikan pada keandalan dan masa pakai peralatan.
7. Pemilihan Bahan
Memilih bahan yang tepat berdasarkan faktor-faktor seperti sifat korosif media yang diproses, suhu pengoperasian, dan tekanan sangatlah penting. Bahan cangkang yang umum termasuk baja karbon, baja tahan karat, titanium, nikel, dan zirkonium. Tabung penukar panas, selain baja karbon dan baja tahan karat, juga dapat menggunakan bahan yang lebih tahan korosi seperti paduan titanium, nikel, dan Hastelloy.
II. Bentuk Struktur Umum dan Karakteristik Kondensor Shell-dan-Tabung
Berdasarkan karakteristik strukturalnya, kondensor-dan-tabung umumnya hadir dalam bentuk berikut, dan "nomor model"-nya sering dikaitkan dengan bentuk berikut.
1. Jenis Lembar Tabung Tetap
Ini adalah bentuk paling dasar. Lembaran tabung di kedua ujung bundel tabung dihubungkan secara kaku ke cangkang. Strukturnya sederhana, biaya produksinya rendah, dan tidak ada sudut mati di dalam cangkangnya, sehingga mudah dibersihkan. Namun, kelemahannya adalah pembersihan sisi cangkang sulit dilakukan, dan tidak ada kemampuan kompensasi perbedaan suhu antara bundel tabung dan cangkang. Cocok untuk aplikasi yang media sisi cangkangnya bersih, penskalaannya tidak mudah, dan perbedaan suhu antara sisi cangkang dan tabungnya kecil.
2. Tipe Kepala Mengambang
Pada jenis ini, lembaran tabung di salah satu ujung bundel tabung dipasang pada cangkang, sedangkan lembaran tabung di ujung lainnya dapat mengapung bebas di dalam cangkang. Struktur ini sepenuhnya menghilangkan masalah tekanan termal, dan bundel tabung dapat diekstraksi dari cangkang, memfasilitasi pembersihan mekanis pada sisi tabung dan sisi cangkang.
3. **Jenis tabung-U:** Tabung penukar panas dibengkokkan menjadi bentuk U-, dengan kedua ujungnya dipasang pada lembaran tabung yang sama. Bundel tabung dapat mengembang dan berkontraksi dengan bebas, memecahkan masalah tekanan termal. Strukturnya lebih sederhana daripada tipe floating head, dan biayanya moderat. Membersihkan bagian dalam tabung sulit dilakukan karena jari-jari tekukan yang berbeda, dan mengganti tabung juga merepotkan kecuali bagian luar tabung U-. Biasanya digunakan dalam aplikasi bertekanan tinggi yang media sisi tabungnya bersih dan perbedaan suhunya besar.
4. **Jenis kelenjar isian:** Strukturnya mirip dengan jenis kepala mengambang, namun ujung mengambangnya disegel dengan kelenjar isian. Strukturnya lebih sederhana daripada tipe kepala mengambang, dan perawatan serta pembersihannya mudah dilakukan. Namun, ada risiko kebocoran eksternal pada kelenjar pengisi, dan biasanya digunakan untuk media-bertekanan rendah dan tidak-berbahaya.
AKU AKU AKU. Pedoman Pemilihan Kondensor Shell dan Tabung
Saat memilih kondensor shell and tube, pendekatan sistematis harus diikuti, dengan mempertimbangkan secara komprehensif berbagai faktor seperti persyaratan proses, karakteristik media, kondisi pengoperasian, dan keekonomian. 1. Tentukan Parameter Proses dan Karakteristik Media
Ini adalah dasar untuk seleksi. Diperlukan definisi yang komprehensif dan jelas:
- Beban Panas: Jumlah panas yang dipindahkan, biasanya diukur dalam kilowatt (kW).
- Sifat Tabung-Sisi dan Cangkang-Media Samping: Termasuk komposisi, laju aliran, suhu masuk, suhu keluar, dan perubahan fasa.
- Karakteristik Media: Fokus pada sifat korosif, kecenderungan kerak, viskositas, dan keberadaan partikel padat. Media yang sangat korosif memerlukan-bahan yang tahan korosi; media yang mudah diskalakan harus memiliki struktur yang dirancang agar mudah dibersihkan.
2. Menghitung dan Menentukan Dimensi Kritis
Berdasarkan parameter proses, tentukan area pertukaran panas yang dibutuhkan melalui perhitungan perpindahan panas. Dikombinasikan dengan laju aliran media dan penurunan tekanan yang diijinkan, tentukan terlebih dahulu diameter cangkang, spesifikasi tabung, panjang, dan susunan. Proses ini biasanya memerlukan perangkat lunak perhitungan perpindahan panas khusus atau dilakukan oleh insinyur berpengalaman.
3. Pilih Bentuk Struktural yang Sesuai
Berdasarkan karakteristik media dan kondisi pengoperasian yang dianalisis di atas, pilih bentuk struktur yang paling sesuai.
- Faktor Perbedaan Suhu: Jika perbedaan suhu antara dinding logam sisi tabung dan sisi cangkang besar (misalnya, melebihi 50 derajat Celsius), desain kepala mengambang atau tabung U-harus diprioritaskan untuk menghindari tekanan termal yang signifikan.
- Persyaratan Pembersihan: Jika media sisi cangkang rentan terhadap kerak, desain kepala mengambang atau kotak isian, yang memudahkan pelepasan dan pembersihan inti, harus dipilih. Jika media sisi tabung rentan terhadap kerak, desain lembaran tabung tetap dan desain tabung U-lebih sulit dibersihkan, sehingga memerlukan pertimbangan pembersihan kimia atau tindakan lainnya.
- Faktor Tekanan: Dalam kondisi tekanan ultra-tinggi, desain tabung U-memiliki keunggulan tertentu karena karakteristik strukturalnya.
4. Pemilihan Bahan yang Wajar
Pemilihan material harus mempertimbangkan kinerja, kemampuan proses, dan ekonomi.
- Baja Karbon (Q235B, 20#, dll.): Biaya rendah, sifat mekanik yang baik, cocok untuk media non-korosif atau korosif lemah, seperti uap, udara, dan minyak.
- Baja Tahan Karat (304, 316L, dll.): Ketahanan korosi yang sangat baik, cocok untuk berbagai media korosif, seperti berbagai larutan asam, alkali, dan garam. Industri makanan dan farmasi juga banyak menggunakannya karena persyaratan kebersihannya yang tinggi.
- Paduan khusus (titanium, baja dupleks, Hastelloy, dll.): Digunakan di lingkungan yang sangat korosif, seperti industri klor-alkali dan pendingin air laut, namun harganya sangat mahal.
Meskipun memenuhi persyaratan ketahanan terhadap korosi, pelat komposit baja karbon dan baja tahan karat atau logam mulia lainnya dapat dipertimbangkan, atau hanya bahan-tahan korosi yang dapat digunakan sebagai tabung pertukaran panas untuk mengurangi biaya.
5. Pertimbangkan Ruang Pemasangan dan Kenyamanan Perawatan
Diameter, panjang, dan berat peralatan harus disesuaikan dengan-ruang pemasangan di lokasi dan kapasitas pengangkatan. Ruang dan kenyamanan yang diperlukan untuk pemeliharaan dan pembersihan di masa depan harus dipertimbangkan. Misalnya, untuk kondensor kepala mengambang yang memerlukan pelepasan inti, ruang yang cukup harus disediakan di salah satu ujungnya untuk pelepasan bundel tabung.
6. Melakukan Evaluasi Ekonomi
Berdasarkan pemenuhan semua persyaratan proses dan teknis, perbandingan komprehensif harus dibuat antara biaya investasi awal, konsumsi energi pengoperasian (terutama tercermin dalam penurunan tekanan yang diperlukan untuk memompa media), biaya pemeliharaan, dan masa pakai yang diharapkan dari berbagai solusi. Solusi dengan biaya keseluruhan terbaik sepanjang siklus hidupnya harus dipilih, bukan sekadar mengejar harga pembelian awal terendah.
Informasi kontak:
Telp: +86-0917- 3664600
Whatsapp: +8618791798690
