쉘-및-튜브 열교환기응용범위가 넓어 다양한 분야에서 활용이 가능합니다. 일반적으로 사용되는 쉘{1}}및-튜브 열교환기에는 여러 유형이 있으며 각각 고유한 성능 특성을 가지고 있습니다. 장기간-사용한 후에는 쉘-및-튜브 열교환기 표면에 침전물 층이 형성되는 경향이 있으므로 정기적인 청소가 필요합니다. 쉘-및-튜브 열 교환기 청소에는 화학 약품이 사용되며 이러한 약품의 종류는 다양합니다. 아래에 자세한 설명이 나와 있습니다.
I. 쉘-및-튜브 열교환기의 유형
1. 고정식 튜브-시트 열교환기
튜브 묶음의 양쪽 끝 부분에 있는 튜브 시트는 쉘과 통합됩니다. 이 유형은 구조가 간단하지만 뜨거운 유체와 차가운 유체의 온도 차이가 작고 쉘 측면의 기계적 청소가 필요하지 않은 열교환 작업에만 적합합니다. 온도 차이가 약간 크지만 쉘{2}}측 압력이 너무 높지 않은 경우 탄성 팽창 벨로우즈를 쉘에 설치하여 열 응력을 줄일 수 있습니다.
2. 플로팅 헤드 열교환기
튜브 묶음의 한쪽 끝에 있는 튜브 시트는 자유롭게 떠 있을 수 있어 열 응력이 완전히 제거됩니다. 전체 튜브 묶음을 쉘에서 꺼낼 수 있어 기계적 청소 및 유지 관리가 용이합니다. 플로팅 헤드 열교환기는 널리 사용되지만 구조가 더 복잡하고 제조 비용이 더 높습니다.
3. U-튜브 열교환기
각 열교환 튜브는 U- 모양으로 구부러져 있으며 양쪽 끝이 동일한 튜브 시트의 상단 및 하단 영역에 고정되어 있습니다. 채널 상자 내부의 배플은 튜브 측면을 입구 챔버와 출구 챔버로 나눕니다. 이러한 형태의 열교환기는 열응력을 완전히 제거하고 플로팅 헤드 열교환기에 비해 구조가 단순하지만 튜브측 청소가 어렵다.
4. 와류형 열전달 필름 열교환기
Vortex 열전달 필름 열교환기는 유체 흐름 상태를 변경하여 열 전달 효율을 향상시키는 최신 Vortex 열전달 필름 기술을 채택합니다. 매체가 볼텍스 튜브 표면 위로 흐를 때 튜브 표면을 닦음으로써 열교환 효율이 향상됩니다. 열 전달 계수는 10,000W/(m²·도)까지 높을 수 있습니다. 동시에 이 구조는 내식성, 고온-내열성, 내압성-내압성 및 스케일링 방지 기능을-제공합니다. 다른 유형의 열 교환기의 유체 채널은 고정된- 방향 흐름 패턴을 가지며, 이는 열 교환 튜브 표면에 우회 흐름을 형성하고 대류 열 전달 계수를 감소시킵니다.
II. 쉘-및-튜브 열 교환기 세척을 위한 화학 약품 유형
1. 불산(HF)
일반적으로 규산염 스케일 세척에는 불산이 적합합니다. 낮은 온도, 낮은 농도에서도 불산은 규산염 스케일에 대한 용해력이 좋으며 산화철 스케일의 용해도 촉진합니다.
2. 질산(HNO₃)
질산을 사용하여 장비를 청소할 경우 부식방지제를 첨가하지 않아도 부식성이 낮습니다. 따라서 환원산으로 티타늄 장비를 세척할 때 티타늄의 부식과 수소흡수를 억제하기 위해 산화질산을 첨가하는 경우가 많다.
따라서 티타늄 열교환기를 세척할 때는 질산과 불산의 각각의 특성을 고려해야 합니다. 질산은 주제로 사용되고 불산은 보조제로 사용됩니다. 질산의 강력한 산화성은 불산으로 인한 티타늄의 부식과 수소흡수를 효과적으로 억제합니다. 세척하는 동안 티타늄에 대한 세척액의 부식 속도를 줄이기 위해 일정량의 산화 부식 억제제 A도 첨가됩니다.
3. HF와 기타 무기산의 혼합물
규산염 스케일 세척을 위해 HF와 HCl(염산) 또는 HF와 HNO₃(질산)과 같이 HF와 기타 무기산의 혼합물이 종종 사용됩니다. 그러나 장비를 세척할 때 탄소강, 구리, 스테인리스강 등의 재료에 사용되는 세척 방법을 단순히 적용할 수는 없습니다. 상온에서는 낮은-농도의 HF도 금속을 부식시킬 수 있으며, HF의 농도가 높아질수록 장비의 부식 속도가 크게 증가합니다.
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