מבנה וסוגים של מחליפי חום קליפות וצינורות

מחליף חום של מעטפת וצינור מורכב מקליפה, צרור צינורות העברת חום, לוחית צינורות, בופה (בפל) וקופסת צינור. המעטפת היא גלילית ברובה, עם צרור צינורות בפנים, ושני קצוות צרור הצינורות מקובעים על צלחת הצינור.
שני סוגים של נוזלים, חמים וקרים, משמשים להחלפת חום. אחד זורם בתוך הצינור ונקרא נוזל צד הצינור; סוג נוסף של נוזל שזורם מחוץ לצינור נקרא נוזל צד מעטפת. כדי לשפר את מקדם העברת החום של הנוזל מחוץ לצינור, מותקנים בדרך כלל כמה בפלונים בתוך הקליפה.
הבפל יכול להגביר את מהירות הנוזל בצד המעטפת, לאלץ את הנוזל לעבור דרך הצרור לרוחב מספר פעמים בהתאם לנתיב שצוין, ולהגביר את מידת המערבולת הנוזלית.
לכן, כאשר הפרש הטמפרטורה בין צרור הצינור למעטפת עולה על 50 מעלות, יש לנקוט באמצעי פיצוי מתאימים כדי לחסל או להפחית מתח תרמי. על פי אמצעי הפיצוי שננקטו, ניתן לחלק מחליפי חום של מעטפת וצינור לסוגים העיקריים הבאים:
① לוחות הצינור בשני הקצוות של צרור מחליף החום של לוחות הצינור הקבועים משולבים במעטפת, במבנה פשוט, אך מתאימות רק לפעולות חילופי חום כאשר הפרש הטמפרטורה בין נוזלים קרים לחמים אינו גדול וצד המעטפת כן. לא דורש ניקוי מכני. כאשר הפרש הטמפרטורה מעט גדול והלחץ בצד המעטפת אינו גבוה מדי, ניתן להתקין טבעת פיצוי אלסטית על המעטפת להפחתת הלחץ התרמי.
② צלחת הצינור בקצה האחד של צרור מחליף החום של הראש הצף יכולה לצוף בחופשיות, ולבטל לחלוטין מתח תרמי; וניתן לחלץ את כל החבילה מהקליפה לניקוי מכני ותחזוקה קלים. למחלפי חום ראש צף יש מגוון רחב של יישומים, אך המבנים שלהם מורכבים יחסית והעלויות שלהם גבוהות.
③ כל צינור חילופי חום של מחליף חום צינור בצורת U מכופף לצורת U, כאשר שני הקצוות קבועים באזור העליון והתחתון של אותה צלחת צינור, ומחולקים לתאי כניסה ויציאה על ידי מחיצות בתוך תיבת הצינור. . סוג זה של מחליף חום מבטל לחלוטין מתח תרמי ויש לו מבנה פשוט יותר מאשר סוג הראש הצף, אך צד הצינור אינו קל לניקוי.
④ התכונה המבנית של מחליף חום בקופסה ארוזה היא שרק קצה אחד של צלחת הצינור מחובר באופן קבוע למעטפת, והקצה השני אטום בקופסת אריזה. צרור הצינורות יכול להתרחב ולהתכווץ בחופשיות מבלי ליצור מתח תרמי הנגרם מהפרש הטמפרטורה בין דופן המעטפת לקיר הצינור.
היתרונות של מחליף חום בקופסה ארוזה הם שהמבנה שלו פשוט יותר מזה של מחליף חום עם ראש צף, קל יותר לייצור, צורך פחות חומרים ועלותו נמוכה יותר; ניתן לחלץ את צרור הצינורות מהקליפה, וניתן לנקות גם את החלק הפנימי וגם בין הצינורות, מה שהופך את התחזוקה לנוחה. החיסרון שלו הוא שעמידות הלחץ של קופסת המלית אינה גבוהה, בדרך כלל פחות מ-4.0MPa;
המדיום בצד המעטפת עלול לדלוף דרך קופסת האריזה ואינו מתאים לחומרי גלם דליקים, נפיצים, רעילים ובעלי ערך. מחליף החום הארוז מתאים למצבים בהם קיים הפרש טמפרטורות גדול בין קירות הצינור והמעטפת או שבהם המדיום נוטה להצטברות, הדורש ניקוי תכוף ולחץ נמוך.
⑤ התכונה המבנית של מחליף חום בקומקום היא לספק מרחב אידוי מתאים בחלק העליון של המעטפת, תוך שהוא משמש גם כתא קיטור.
צרור הצינורות יכול להיות צלחת צינור קבועה, ראש צף או צינור בצורת U. מחליף החום מסוג הקומקום קל לניקוי ותחזוקה, יכול להתמודד עם חומרים לא נקיים ומועדים להצטברות, ויכול לעמוד בטמפרטורות ולחצים גבוהים. הוא מתאים לחילופי חום באדים נוזליים וניתן להשתמש בו כמבנה הפשוט ביותר של דוד חום פסולת.