Schaal- en buiszijden van een schaal{0}}en-buizenwarmtewisselaar

Fysieke definities van schaal-Zijkant en buis-Zijkant: Een schaal-en-buizenwarmtewisselaar is als een gigantische 'ketel', waarvan de binnenkant door een bundel metalen buizen in twee onafhankelijke kanalen is verdeeld:

Buis-Zijkant: vloeistof stroomt in de metalen buizen en vervoert meestal corrosieve/hoge- drukmedia.

 

Shell-Zijkant: vloeistof stroomt in de shell-ruimte buiten de buizenbundel, geschikt voor media met hoge-flow/laag-viscositeit.

 

De grens tussen de twee zijn de dicht opeengepakte metalen buiswanden-die zowel als isolerende barrière als als brug voor warmteoverdracht fungeren.

 

Gedifferentieerde logica van functioneel ontwerp

Stromingskenmerken: Vanwege de beperkingen van de buisdiameter vertoont de buiszijde een hoge stroomsnelheid en een grote drukval; de schaalzijde geleidt de vloeistof in een zigzagpatroon door schotten, waardoor de verblijftijd wordt verlengd.

 

Onderhoudsoverwegingen: Kalkaanslag aan de buiszijde kan worden verholpen door een volledige reiniging van de kern, terwijl de mantelzijde chemisch moet worden gereinigd of een hoge- waterstraalbehandeling nodig heeft.

 

Materiaalkeuze: De buiszijde maakt doorgaans gebruik van corrosie-bestendige legeringen, terwijl de schaalzijde vaak gebruik maakt van koolstofstalen voeringen om de kosten te verlagen.

 

Thermodynamische code voor samenwerken: wanneer de vloeistof aan de hoge- temperatuur aan de schil-zijde over de buizenbundel stroomt, "springt" de warmte door de buiswand naar de buiszijde:

Hoe groter het temperatuurverschil, hoe hoger de efficiëntie van de warmteoverdracht, maar het is noodzakelijk om spanningsvervorming te voorkomen die wordt veroorzaakt door een temperatuurverschil van meer dan 50 graden aan beide zijden van de buiswand.

 

Het toevoegen van schotten aan de schaalzijde kan de efficiëntie van de warmtewisseling met 40% verhogen.

 

Dankzij het gebruikelijke ontwerp met vier buizen kan de vloeistof tweemaal heen en weer stromen, wat 15% meer warmtewisselingsoppervlak oplevert dan een enkele buisdoorgang.