Rohrbündelwärmetauscher Design

- Jul 07, 2018-

Es gibt viele Variationen in der Konstruktion des Gehäuses und der Röhre. Typischerweise ist das Ende jedes Rohres durch ein Loch in dem Rohrboden mit einem Plenum (manchmal als Wassertank bezeichnet) verbunden. Das Rohr kann gerade oder U-förmig gekrümmt sein, U-förmiges Rohr genannt.

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In einem Kernkraftwerk, das als Druckwasserreaktor bezeichnet wird, ist ein großer Wärmetauscher, der als Dampfgenerator bezeichnet wird, ein zweiphasiger Rohrbündelwärmetauscher, der typischerweise ein U-förmiges Rohr aufweist. Sie werden verwendet, um aus dem Oberflächenkondensator gewonnenes Wasser zu Dampf zu kochen, um die Turbine zur Erzeugung von Elektrizität anzutreiben. Die meisten Rohrbündelwärmetauscher sind rohrseitig 1, 2 oder 4-kanalig ausgeführt. Dies bezieht sich auf die Anzahl von Malen, die das Fluid in dem Rohr durch das Fluid in dem Gehäuse hindurchgeht. In einem Wärmetauscher mit einem Durchgang tritt Fluid in ein Ende jedes Rohrs ein und verlässt das andere Ende.


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Der Oberflächenkondensator eines Kraftwerks ist in der Regel ein 1-Wege-Geradrohrwärmetauscher (siehe Flächenkondensator in der Abbildung). Designs mit zwei und vier Durchgängen sind üblich, da Fluide auf der gleichen Seite ein- und austreten können. Dies erleichtert die Konstruktion erheblich.


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Es gibt gewöhnlich eine Ablenkplatte, um die Strömung durch die Mantelseite zu leiten, so dass die Flüssigkeit nicht durch die Mantelseite kurz wird, was einen ineffizienten niedrigen Fluss zurücklässt. Diese werden normalerweise an dem Rohrbündel und nicht an dem Gehäuse befestigt, so dass das Bündel zur Wartung noch herausnehmbar ist.

Gegenstromwärmetauscher sind am effizientesten, da sie die höchste logarithmische mittlere Temperaturdifferenz zwischen den heißen und kalten Strömen erlauben. Viele Unternehmen verwenden jedoch keine Zwei-Pass-Wärmetauscher mit einem U-Rohr, da sie leicht brechen können und außerdem teurer zu bauen sind. Oft können mehrere Wärmetauscher verwendet werden, um den Gegenstromfluss eines einzelnen großen Wärmetauschers zu simulieren.

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