실리콘 카바이드 쉘 및 튜브 열교환기

부식 방지 실리콘 카바이드 쉘 및 튜브 열교환기는 부식성이 강한 화학 물질의 냉각, 응축, 가열 및 증발용으로 설계되었습니다. 직접 소결한 실리콘 카바이드 튜브를 PFA/FFKM 라이닝 F4 헤더 또는 강철 헤더로 밀봉하여 제작한 이 열교환기는 뛰어난 내식성을 자랑합니다.

TEMA는 프런트 엔드 고정 헤드 및 쉘 구성에 따라 열교환기를 분류합니다. 병렬 또는 역류로 작동할 수 있습니다.

장점

쉘 및 튜브 열교환기는 스테인리스 스틸 또는 PFA 라이닝 쉘 안에 포함된 탄화규소 튜브로 구성되며, 한 유체는 튜브를 통해 순환하고 다른 유체는 튜브 위와 쉘 자체를 통해 흐르면서 한 유체에서 다음 유체로 전도를 통해 열이 전달됩니다. 이러한 열교환기에 적합한 응용 분야에는 냉각, 응축 및 가열 공정과 흡수 또는 증발 응용 분야가 포함됩니다.

탄화규소는 황산, 질산, 인산, 혼합산, 불산 및 강알칼리에 잘 견디는 뛰어난 내식성을 지니고 있습니다. 따라서 부식이 심한 환경에서 흑연을 대체할 수 있는 훌륭한 소재입니다. 또한 직접 소결된 탄화규소(SSiC)는 침투된 탄화규소(SiSiC) 내에 존재하는 유리 실리카에 화학적 공격을 가해 열교환기에서 씻어낼 수 있는 유리 실리카가 포함된 SiSiC에 비해 용접이 용이합니다.

쉘 및 튜브형 열교환기는 플레이트형 열교환기보다 콤팩트하며 분해 없이 쉽게 열어서 점검할 수 있다는 장점이 있습니다. GAB 노이만의 SR 유형 열교환기는 트러니언 지지 배플 시스템을 갖추고 있어 양쪽 끝에서 청소를 위한 접근이 가능하므로 어느 쪽 끝에서나 쉽게 유지보수에 접근할 수 있습니다.

애플리케이션

실리콘 카바이드는 산업 환경에서 다양한 응용 분야를 제공하며 기존의 열 전달 재료에 대한 경제적인 대안입니다. 내식성과 열 전도성이 뛰어난 실리콘 카바이드는 유지보수 비용을 절감하고 에너지 효율을 높이며 수명을 연장합니다.

이 설계의 열교환기는 한 유체가 통과하는 동안 다른 유체가 통과하는 밀폐된 튜브 묶음으로 구성되어 유체 간의 직접적인 접촉 없이 경로를 분리합니다. 쉘의 플로우 배플과 튜브 내부의 내부 터뷸레이터에서 발생하는 난류는 프로세스 내의 사각지대를 제거하여 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

세라믹 튜브는 자연적으로 오염에 저항하는 단단한 구조를 갖추고 있어 세척 주기 사이의 시간을 늘리고 가동 중단 시간을 줄입니다. 또한 SiC는 열전도율이 우수하고 CTE가 낮아 온도 변동이 급격한 애플리케이션에 탁월한 소재입니다.

Umax 열교환기는 위생적인 설계로 조립 시 다른 튜브를 방해하거나 부품을 꺼낼 필요 없이 간편하게 청소 및 수리할 수 있습니다. 따라서 가동 중단 시간과 비용을 크게 줄이면서 오염에 강한 표면을 손상 없이 압력 세척 또는 화학 세척할 수 있으며 튜브 시트와 보조 카운터 플레이트에 이중 O링 씰을 동시에 적용하여 신뢰성을 더욱 높일 수 있습니다.

디자인

실리콘 카바이드 쉘 및 튜브 열교환기는 원통형 강철 쉘에 둘러싸인 튜브를 사용하여 뜨거운 유체와 차가운 유체 간에 열을 전달합니다. 이러한 열교환기의 주요 요구 사항 중 하나는 큰 온도 변화와 높은 수준의 압력을 처리할 수 있어야 한다는 것입니다. 배플은 흐름을 관리하고 내부 터뷸레이터는 튜브 측면의 난류를 균일하게 유지하여 열 전달 효율을 높이고 오염 문제를 줄이는 데 도움을 줍니다.

내식성은 실리콘 카바이드 쉘 및 튜브 열교환기 설계의 필수 구성 요소이며, 이러한 장치는 부식성이 강한 물질을 사용하는 화학 또는 제약 공정에 통합되는 것을 종종 볼 수 있습니다. 다양한 화학 물질을 처리하는 능력을 그대로 유지하기 위해 튜브와 쉘 모두에 F4 또는 PFA 라이닝이 사용되는 경우가 많습니다.

SiC 세라믹 튜브의 촘촘한 구조는 열 전달 애플리케이션에 일반적으로 사용되는 다른 소재에 비해 본질적으로 오염에 강하므로 유지보수 중단 시간 사이의 작동 시간을 크게 늘리고 생산성을 향상시킵니다. 또한 이러한 유형의 세라믹은 높은 열전도율, 낮은 CTE 값, 뛰어난 강도를 자랑하여 열충격에 거의 영향을 받지 않습니다.

설치

실리콘 카바이드 쉘 및 튜브 열교환기의 설계는 공정 조건에 따라 크게 결정되므로 적절한 장치 유형과 크기를 선택하는 것은 유량, 온도 범위, 설계 압력/온도 범위, 재료 호환성/오염 문제 및 기타 여러 고려 사항에 따라 크게 달라집니다. 또한 TEMA는 다양한 쉘 앤 튜브 열교환기 유형을 구체적으로 식별/분류하여 구조 설계를 규제합니다.

열 장치는 일반적으로 배플이 장착된 채널 커버가 있는 쉘로 구성됩니다. 이 채널 내부에는 튜브 시트가 늘어서 있고 그 위에 튜브가 위치합니다. 각 튜브 시트에는 실리콘 카바이드 튜브의 끝 부분을 수용하도록 설계된 원형 동축 시트가 장착된 자체 고정 시트가 있습니다.

탄화규소 튜브는 양쪽 튜브 플레이트에 동시에 압착된 PFKM(퍼플루오로 엘라스토머) O-링을 사용하여 밀봉되어 강력한 화학 물질과 고온 및 압력으로부터 열교환기를 보호하는 이중 밀봉을 형성합니다. 코레직의 SR 쉘-앤-튜브 및 SE 블록 열교환기 제품군은 농축 황산 농도 희석 등 부식성이 강하거나 마모가 심한 산업 공정을 위한 다양한 솔루션을 제공합니다.