Ein Doppelrohrbodenwärmetauscher ist ein Wärmetauscher mit zwei Rohrböden mit einem bestimmten Spalt an einem Ende des Wärmetauschers.

Am Ende des Wärmetauscherrohrs befindet sich ein Rohrboden Der sogenannte äußere Rohrboden, auch als rohrseitiger Rohrboden bekannt, dient als Geräteflansch und ist mit dem Wärmetauscherrohr und dem Kanalflansch verbunden. Es gibt auch einen Rohrboden, der sich näher am Ende des Wärmeaustauschrohrs befindet und als innerer Rohrboden bezeichnet wird. Dabei handelt es sich um den mantelseitigen Rohrboden, der mit dem Wärmeaustauschrohr und der Mantelseite verbunden ist.

Zwischen den äußeren und inneren Rohrböden besteht ein gewisser Abstand, und dieser Raum kann von außen durch ein Schürzensegment getrennt werden, wodurch eine druckfreie Isolationskammer entsteht; Es kann auch eine offene Struktur sein.

Anwendung eines Doppelrohrbodenwärmetauschers

Im praktischen Betrieb werden Doppelrohrbodenwärmetauscher im Allgemeinen in den folgenden zwei Situationen eingesetzt:

1. Eine besteht darin, die Vermischung von Medien zwischen Mantel- und Rohrseite unbedingt zu verhindern, beispielsweise bei Wärmetauschern, bei denen Wasser durch die Mantelseite oder Chlor oder Chlorid durch die Rohrseite fließt. Wenn das Wasser auf der Mantelseite mit Chlor oder Chloriden auf der Rohrseite in Kontakt kommt, entsteht stark ätzende Salzsäure oder unterchlorige Säure, die zu schwerer Korrosion am Material der Rohrseite führt.

Durch die Verwendung einer Doppelrohrbodenstruktur kann die Vermischung zweier Materialien wirksam verhindert werden, wodurch das Auftreten der oben genannten Unfälle verhindert wird.

2. Ein weiteres Szenario liegt vor, wenn zwischen dem Medium auf der Rohr- und Mantelseite ein großer Druckunterschied besteht. Dabei wird üblicherweise ein Medium in den Hohlraum zwischen innerem und äußerem Rohrboden eingefüllt, um den Druckunterschied zwischen dem Medium auf der Rohr- und Mantelseite zu verringern.

Wenn in den folgenden Situationen das Mischen von Medien auf der Wärmetauscherrohrseite und der Mantelseite strengstens verboten ist, wird häufig eine Doppelrohrbodenkonstruktion verwendet:

① Wenn sich die beiden Medien der Rohrseite und der Mantelseite vermischen, führt dies zu schwerer Korrosion.

② Das Eindringen von extrem oder hochgefährlichen Medien auf der einen Seite in die andere Seite kann schwerwiegende Folgen haben;

③ Wenn das Medium auf der Rohrseite und das Medium auf der Mantelseite gemischt werden, kommt es zu einer Verbrennung oder Explosion der beiden Medien.

④ Wenn sich ein Medium mit einem anderen vermischt, kommt es zu einer Katalysatorvergiftung;

⑤ Das Mischen der rohrseitigen und mantelseitigen Medien kann zur Polymerisation oder zur Bildung harzartiger Substanzen führen.

⑥ Die Vermischung der rohrseitigen und mantelseitigen Medien kann zum Abbruch oder zur Einschränkung chemischer Reaktionen führen;

⑦ Die Vermischung der rohrseitigen und mantelseitigen Medien kann zu einer Produktverunreinigung oder einer Verschlechterung der Produktqualität führen.

Vergleich von Doppelrohrboden- und Einzelrohrboden-Wärmetauscherstrukturen

Der Doppelrohrboden-Wärmetauscher verfügt über eine feste Rohrbodenstruktur und das Rohrbündel kann zur Reinigung nicht herausgezogen werden. Der Einzelrohr-Bodenwärmetauscher kann in verschiedenen Bauarten ausgeführt werden und das Rohrbündel kann zur Reinigung entnommen werden. Bei Doppelrohrbodenwärmetauschern mit großen Temperaturunterschieden können an der vereinfachten Struktur gewellte Kompensatoren eingebaut werden; Bei Einzelrohr-Wärmetauschern werden zusätzlich zur Installation von Wellkompensatoren an der vereinfachten Struktur häufig Schwimmköpfe oder U-förmige Rohre zum Ausgleich verwendet.

Es gibt zwei Konstruktionskonzepte für Doppelrohrboden-Wärmetauscher: Die eine geht davon aus, dass Doppelrohrboden-Wärmetauscher eingesetzt werden, um eine Medienvermischung zwischen Rohr- und Mantelseite absolut zu verhindern. Ein Entwässerungs- und Rückflussventil ist so konzipiert, dass es im Hohlraum zwischen dem inneren und dem äußeren Rohrboden zur täglichen Beobachtung und Entleerung im Falle einer Undichtigkeit des inneren Rohrbodens installiert wird, sodass das Medium auf der Rohr- und Mantelseite durch das Rohr wirksam isoliert wird Innen- und Außenschichtrohrplatten. Dies ist der Hauptzweck der Verwendung einer Doppelrohrbodenstruktur.

Eine andere Ansicht ist, dass Doppelrohrbodenwärmetauscher in Situationen eingesetzt werden können, in denen die Druckdifferenz zwischen den rohr- und mantelseitigen Medien groß ist. Ein Medium soll in den Hohlraum zwischen dem inneren und dem äußeren Rohrboden eingebracht werden, um den Druckunterschied zwischen dem rohr- und mantelseitigen Medium zu verringern. Dies ähnelt einem typischen Einzelrohrboden-Wärmetauscher und es kann nicht absolut garantiert werden, dass es an der Rohröffnung am äußeren Rohrboden zu keiner Leckage kommt.

Vergleich des Einsatzes von Doppelrohrboden- und Einfachrohrboden-Wärmetauschern

Am gebräuchlichsten sind Einzelrohr-Plattenwärmetauscher. Neben häufigen Undichtigkeiten von Dichtungen, Bolzen, Flanschen und Verbindungsabdichtungen während des Einsatzes kann es auch zu Undichtigkeiten an Rohröffnungen am Rohrboden sowie zu Schweißrissen kommen. Die meisten Rohrmündungslecks am Einzelrohrbodenwärmetauscher treten am Ende des Schweißlichtbogens auf. Beim Schweißen wurde das Gas nicht vollständig abgeführt und es entstanden Sandlöcher.

Der Doppelrohrboden-Wärmetauscher verfügt über innere und äußere Doppelrohrböden und bei einer Leckage am inneren Rohrboden und an den Rohrenden zusätzlich über einen äußeren Rohrbodenschutz.

Schweißrisse treten bei Einrohr-Plattenwärmetauschern häufig an der Verbindungsstelle zwischen Flansch und Mantel des Wärmetauschers auf. Der Hauptgrund für das Problem liegt darin, dass die Belastung an der Verbindung zwischen Flansch und Zylinder hoch ist; Der zweite Grund ist die plötzliche Änderung der geometrischen Größe und Form, die es leicht macht, Fehler zu verbergen.

Die Verbindung zwischen dem vereinfachten großen Flansch und dem Zylinder des Doppelrohrbodenwärmetauschers befindet sich am äußeren Rand des zwischen Innen- und Außenrohrboden gebildeten Hohlraums, und im Hohlraum befindet sich kein Medium oder der Mediumdruck ist sehr niedrig . Der Spannungszustand ist besser als bei einem Einzelrohrbodenwärmetauscher.

Darüber hinaus muss der Drucktest des Doppelrohrplattenwärmetauschers viermal durchgeführt werden (Rohrseite, Mantelseite zwischen zwei inneren Rohrplatten und Hohlraum zwischen inneren und äußeren Rohrplatten auf beiden Seiten), während der Drucktest des Der Einrohr-Plattenwärmetauscher muss zwei- bis dreimal umgeleitet werden (Rohrseite, Mantelseite oder Rohrseite, Mantelseite und kleiner Schwimmer).

Vergleich der Herstellung von Doppelrohrboden- und Einzelrohrboden-Wärmetauschern

① Kosten

Im Vergleich zu einem Einzelrohrboden-Wärmetauscher verfügt ein Doppelrohrboden-Wärmetauscher über zwei äußere Rohrböden, einen Hohlraum zwischen den beiden inneren und äußeren Rohrböden sowie Wärmetauscherrohre im Hohlraum. Derzeit ist der Preis für im Inland bestellte Doppelrohrboden-Wärmetauscher etwa 10-20 % höher als der für bestellte Einzelrohrboden-Wärmetauscher.

Wenn die Doppelrohrbodenstruktur bzw. die Einzelrohrbodenstruktur als Wärmetauscher verwendet werden, erhöht sich das Gewicht des Doppelrohrbodens im Vergleich zum Einzelrohrboden um 10 bis 20 % und die Kosten steigen um 25 bis 37 % %. Daher sollte der Fertigungsqualität von Doppelrohrbodenwärmetauschern mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden, damit mehr Geld für die Erzielung guter Ergebnisse ausgegeben werden kann.

② Dehnungsfuge

Normalerweise gibt es ungefähr vier Formen der Verbindung zwischen Wärmetauscherrohren und Rohrböden, nämlich Festigkeitsschweißen (üblicherweise Argon-Lichtbogenschweißen), Festigkeitsaufweitung, Festigkeitsschweißung+Klebstoffaufweitung und Festigkeitsaufweitung+Dichtungsschweißen. Die Unterschiede spiegeln sich hauptsächlich darin wider, ob die Rohrlöcher geschlitzt sind, in der Schweißnut und in der Länge der Rohrverlängerung. Dehnungsfugen können in ungleichmäßige Dehnungsfugen (mechanische Kugelkompensatoren), gleichmäßige Dehnungsfugen (hydraulische Dehnungsfugen, Flüssigkeitsbeutelkompensatoren, Gummikompensatoren, explosive Dehnungsfugen usw.) unterteilt werden.

Die Konstruktion des Doppelrohrbodenwärmetauschers erfordert Festigkeitsschweißen und Festigkeitsausdehnung, und es wird empfohlen, die Methode der hydraulischen Ausdehnung zu verwenden. Die allgemeine Konstruktionsanforderung für Einzelrohrbodenwärmetauscher besteht in der Verwendung von Festigkeitsschweißen und Klebeausdehnung, wobei mechanische oder manuelle Ausdehnung möglich ist.

Derzeit verfügen die meisten inländischen Hersteller nicht über hydraulische Expansionsgeräte. Auch wenn dies der Fall ist, aufgrund der hohen Kosten für die Anschaffung von Hydrodehnspannköpfen und der hohen Verluste (bei einer durchschnittlichen Aufweitung von über 100 Rohröffnungen ist ein neuer Hydrodehnkopf erforderlich). Der hydraulische Expansionskopf ist ein Einwegartikel und kann nicht repariert werden.

Daher wird das hydraulische Expansionsrohrverfahren selten zur Herstellung von Wärmetauschern verwendet.

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