সর্বাধিক ব্যবহৃত হিট এক্সচেঞ্জার: শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জার

ভূমিকা

তাপ এক্সচেঞ্জার অনেক শিল্প ও বাণিজ্যিক প্রক্রিয়ার অপরিহার্য উপাদান, যা সরাসরি যোগাযোগ ছাড়াই তাপকে এক মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে স্থানান্তর করতে দেয়। প্লেট, ফিনড টিউব, স্পাইরাল, এবং ডাবল-পাইপ হিট এক্সচেঞ্জার সহ উপলব্ধ অনেক প্রকারের মধ্যে - শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জার (STHE) বিশ্বব্যাপী সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়। এর বহুমুখীতা, স্থায়িত্ব এবং দক্ষতা এটিকে বিদ্যুৎ উৎপাদন, তেল ও গ্যাস, এইচভিএসি, রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ এবং আরও অনেক কিছুতে তাপ ব্যবস্থাপনার ভিত্তি করে তোলে।

একটি শেল এবং টিউব তাপ এক্সচেঞ্জার কি?

একটি শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জার একটি নলাকার শেলের মধ্যে আবদ্ধ টিউবগুলির একটি সিরিজ নিয়ে গঠিত। একটি তরল টিউবগুলির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, যখন অন্য একটি তরল তাপ বিনিময়ের জন্য টিউবের (শেলের মধ্যে) প্রবাহিত হয়। এই পরোক্ষ যোগাযোগ তরল মিশ্রণ ছাড়া তাপ স্থানান্তর নিশ্চিত করে।

মৌলিক কাঠামো:
টিউব: সাধারণত বান্ডিলে সাজানো হয় এবং সোজা বা U-আকৃতির হতে পারে।

শেল: টিউবগুলির চারপাশে একটি নলাকার পাত্র, দ্বিতীয় তরল ধারণ করে।

টিউব শীট: প্লেট যা টিউবগুলিকে অবস্থানে রাখে এবং তরলগুলিকে আলাদা করে।

ব্যাফেলস: অশান্তি এবং তাপ স্থানান্তর বাড়াতে শেল-সাইড তরলকে গাইড করুন।

মাথা বা শেষ ক্যাপ: টিউবের মধ্যে এবং বাইরে সরাসরি তরল।

কাজের নীতি

একটি শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জারের প্রাথমিক কাজের নীতি হল বিভিন্ন তাপমাত্রায় দুটি তরলের মধ্যে পরিচলন-ভিত্তিক তাপ স্থানান্তর। টিউব প্রাচীর জুড়ে তাপ গরম থেকে শীতল তরলে প্রবাহিত হয়।

তিনটি প্রধান প্রবাহ কনফিগারেশন আছে:

সমান্তরাল প্রবাহ - উভয় তরল একই দিকে চলে।

কাউন্টারফ্লো - উচ্চতর দক্ষতার জন্য তরলগুলি বিপরীত দিকে চলে।

ক্রসফ্লো - তরলগুলি একে অপরের সাথে লম্বভাবে প্রবাহিত হয়।

ডিজাইন বৈকল্পিক

বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন অনুসারে, শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জারগুলি বিভিন্ন কনফিগারেশনে ডিজাইন করা হয়েছে:

এক-পাস বা মাল্টি-পাস (তরল টিউবের মধ্য দিয়ে এক বা একাধিক পাস করে)

স্থায়ী টিউব শীট - সহজ এবং লাভজনক; কম তাপীয় সম্প্রসারণে সীমাবদ্ধ।

ফ্লোটিং হেড বা ইউ-টিউব - তাপীয় সম্প্রসারণকে সামঞ্জস্য করে; সহজ পরিষ্কার এবং রক্ষণাবেক্ষণ।

TEMA স্ট্যান্ডার্ডস - টিউবুলার এক্সচেঞ্জার ম্যানুফ্যাকচারার্স অ্যাসোসিয়েশন (TEMA) শোধনাগার, বাণিজ্যিক এবং রাসায়নিক ব্যবহারের জন্য STHE-কে ক্লাসে (R, C, B) প্রমিত করে।

কেন এটি সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়?

1. বহুমুখিতা
শেল এবং টিউব এক্সচেঞ্জারগুলি বিস্তৃত তাপমাত্রা (1000°C পর্যন্ত) এবং চাপ (500 বার পর্যন্ত) পরিচালনা করতে পারে। এগুলি অনেক প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তা, তরল এবং ইনস্টলেশন পরিবেশের জন্য কাস্টমাইজযোগ্য।

2. স্থায়িত্ব এবং নির্ভরযোগ্যতা
স্টেইনলেস স্টীল, টাইটানিয়াম বা ইনকোনেলের মতো মজবুত উপকরণ দিয়ে তৈরি, এই এক্সচেঞ্জারগুলি ক্ষয়কারী এবং উচ্চ-স্ট্রেস পরিবেশের জন্য উপযুক্ত। সঠিক রক্ষণাবেক্ষণের সাথে তাদের দীর্ঘ কর্মক্ষম জীবন রয়েছে।

3. মাপযোগ্যতা
এগুলি বিস্তৃত আকারে পাওয়া যায় - পরীক্ষাগারগুলির জন্য ছোট ইউনিট থেকে বিশাল শিল্প স্থাপনা পর্যন্ত।

4. রক্ষণাবেক্ষণ সহজ
ইউ-টিউব বা ফ্লোটিং হেড ডিজাইনের মতো মডেলগুলি পুরো সিস্টেমটি ভেঙে না দিয়ে পরিষ্কার এবং টিউব প্রতিস্থাপনের অনুমতি দেয়।

5. তাপ দক্ষতা
উপযুক্ত ডিজাইনের সাথে (যেমন, ব্যাফেলস, একাধিক পাস), STHE গুলি খুব দক্ষ তাপ স্থানান্তর অর্জন করতে পারে, বিশেষ করে কাউন্টারফ্লো ব্যবস্থায়।

সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন

1. তেল ও গ্যাস শিল্প
কুলিং লুব্রিকেন্ট এবং হাইড্রোলিক তরল

ফ্লু গ্যাস থেকে তাপ পুনরুদ্ধার

বাষ্প এবং বাষ্পের ঘনীভবন

2. বিদ্যুৎ উৎপাদন
ফিডওয়াটার হিটার

তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্রে স্টিম কনডেন্সার

3. রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ
চুল্লির তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ

পণ্য গরম এবং কুলিং

4. HVAC এবং রেফ্রিজারেশন
ঠাণ্ডা পানির ব্যবস্থা

কনডেন্সার এবং বাষ্পীভবনকারী

5. সামুদ্রিক এবং মহাকাশ
ইঞ্জিন কুলিং সিস্টেম

বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার

নির্মাণ সামগ্রী
উপাদান নির্বাচন গুরুত্বপূর্ণ এবং তাপমাত্রা, চাপ এবং জারা প্রতিরোধের উপর নির্ভর করে:

কার্বন ইস্পাত - কম খরচে অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সাধারণ।

স্টেইনলেস স্টীল - উচ্চ জারা প্রতিরোধের.

কপার অ্যালয়েস - চমৎকার তাপ পরিবাহিতা।

টাইটানিয়াম - সমুদ্রের জল বা অত্যন্ত ক্ষয়কারী তরলগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

নিকেল অ্যালয় (ইনকোনেল, হ্যাস্টেলয়) – চরম পরিবেশের জন্য।