Heat Exchanger [EP.1] : ประเภทของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ Shell & TUBE

สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมอุปกรณ์ที่เห็นบ่อยมากๆที่สุดอีกตัวนั้นคือ “เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน” ซึ่งมีหน้าที่ในการถ่ายเทความร้อน (Heat Transfer) ในกระบวนการผลิต ในการแลกเปลี่ยนระหว่างสารที่มีอุณหภูมิสูง และอุณหภูมิต่ำ

โดยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนั้นมีมากมายหลายชนิด แต่ทว่าที่นิยมใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรมหนักๆ จะเป็นแบบ “เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อ หรือ Shell and Tube heat exchanger”

ซึ่งมีความสำคัญในทั้งในแง่ผลิตภัณฑ์ (Productivity) และการจัดการพลังงาน (Energy Management) ครับ

ซึ่งวันนี้ของแชร์ชนิดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อกันนะครับ.

ซึ่งแบ่งได้ 3 แบบหลักๆคือ

1. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นท่อยึดอยู่กับที่ (Stationary fixed tube)
2. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อรูปตัวยู (U-tube)
3. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดหัวลอย (Floating head)

1. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นท่อยึดอยู่กับที่ (Stationary fixed tube)

คุณลักษณะ (Specification)

• ราคาถูกเนื่องจากการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่าย
• แต่ความสามารถในการรับอุณหภูมิที่แตกต่างระหว่าง shell และ tube ได้ไม่สูงมาก (ไม่ควรเกิน 30 องศาในกรณีที่ไม่มี flexible joint หรือ shell แบบ expansion loop)
• ข้อเสีย คือท่อจะล้างยากมาก เนื่องจากตัว tube จะติดอยู่กับ shell เลย
• ในกรณีที่ของไหล อันตรายมากๆ ซึ่งบอมให้รั่วออกมาไม่ได้เลย จะใช้ชนิดของ double tube bundle

2. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อตัวยู (U-tube)

คุณลักษณะ (Specification)

• ในส่วนของฝั่ง Tube side ฝั่งด้านหนึ่งจะอยู่กับที่ ส่วนปลายตัว U จะปล่อยอิสระเมื่อเจอความร้อนจะขยายตัวได้
• ดังนั้นสามารถรับความร้อนที่แตกต่างระหว่าง Shell และ Tube ได้
• เหมาะกับการใช้กับความดันสูงๆได้ดี (> 50 barg)
• ด้วยการเลียงตัวของท่อแบบ triangular ซะส่วนใหญ่ จะทำให้ทำควาสะอาดแบบ mechanical cleaning หรือ hydro-jet ได้ยาก

3. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหัวลอย (Floating head)

คุณลักษณะ (Specification)

• ในส่วนของฝั่ง Tube side ฝั่งด้านหนึ่งจะอยู่กับที่ ส่วนจะมีหัวลอย หืรอ floating head จะปล่อยอิสระเมื่อเจอความร้อนจะขยายตัวได้ดีมากๆ แต่จะมีข้อเสียคือ เพิ่มจุดรั่วอีกจุดหนึ่งในระบบ
• ดังนั้นสามารถรับความร้อนที่แตกต่างระหว่าง Shell และ Tube ได้ดีมาก
• เหมาะกับการใช้กับความดันสูงๆได้ แล้วแต่ประเภทของหัวลอย (floating head)
• โดยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหัวลอบยังแบ่งประเภทได้อีก 3 แบบย่อยๆคือ
  1. Floating head with backing decive
  2. Packed floating head
  3. Pull through floating head

โดยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่กล่าวมาจะอ้างอิงมาตราฐานของ TEMA (Tubular Exchanger Manufacturer Association ) นะครับ

แล้วพบกับสาระความรู้ดีๆ เกี่ยวกับงานช่าง และงานวิศวกรรม กับเพจนายช่างมาแชร์นะครับ

Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCmIPiSeg-uy4k8JYSmknp_g
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare

#นายช่างมาแชร์ #HeatExchanger #Shell&Tube