쉘 앤 튜브 증발기

Shell-and-Tube 증발기는 높은 열 질량, 더럽거나 부식성 공정 유체에 대한 내성, 기계적 유지 관리의 용이성이 플레이트, 코일 또는 브레이징 플레이트 대안에 비해 결정적인 이점을 제공하는 50kW 이상의 냉각 용량을 위한 시스템에 선호되는 증발기 유형입니다. Lynxcool은 GB 151, ASME 섹션 VIII Div. 1 및 PED 2014/68/EU.

표준 냉매 호환성에는 암모니아(R717), CO2(R744), HFC 혼합(R22, R404A, R507A, R134a, R410A) 및 차세대 HFO/HFC 혼합(R448A, R449A, R452A)이 포함됩니다. 고압 CO2 초임계 회로 및 표준 물/글리콜 화학 이외의 공정 유체에 대한 맞춤형 재료 사양을 사용할 수 있습니다.

기술적인 매개변수

적용범위

산업용 냉동

• 냉장 보관 및 냉장 창고 냉각기 배럴 - 침수된 R717 또는 R744 회로

• 급속 냉동 및 나선형 냉동기 글리콜 회로 - -55°C까지 저온 염수 증발

•암모니아 포장 스크류 냉각 장치 - DX 또는 침수형 쉘측 구성

•CO₂ 초임계 부스터 시스템 - 고압 가스 냉각기 및 증발기 역할

공정 및 산업 냉각

•화학 반응기 재킷 냉각 - 부식 방지 티타늄 또는 316L 튜브 번들

•플라스틱 사출 성형 및 압출 냉수 회로

•식품 및 음료 발효 탱크 및 저온살균기 냉각 루프

•GMP 호환 표면 마감을 사용한 제약 클린룸 공정 냉각

•데이터 센터 글리콜 루프 2차 냉각(고유량, 낮은 ΔT 설계)

HVAC 및 지역 냉방

•대형 원심 및 스크류 냉각기 배럴 - OEM 구성 요소 대체 또는 독립형 업그레이드

•지역 냉각 열 교환기 스테이션 - 물 대 물 또는 냉매 대 물 업무

• 자유 냉각 하이브리드 회로 - 고압 온수 회수 증발기

핵심 기술 기능

1.  플러디드 및 DX 셸측 구성

Lynxcool은 플러디드 또는 직접 확장(DX) 쉘측 구성으로 쉘 앤 튜브 증발기를 설계합니다. 만액형 증발기는 전체 튜브 번들에 걸쳐 액체 냉매 수준을 유지하여 습윤 표면적을 최대화하고 동일한 튜브 형상에서 DX보다 20~35% 더 높은 전체 열 전달 계수(U)를 제공합니다. 이는 암모니아 시스템 및 대형 HFC 스크류 냉각기에 대한 표준 선택입니다. DX 구성은 냉매 재고 관리가 규제 요구 사항인 CO2 안전 구역, HFO 저GWP 시스템 또는 모듈형 냉각기 등 액체 충전 최소화가 중요한 곳에 적용됩니다.

2.  향상된 튜브 표면 형상

표준 구리 튜브는 물/공정 측에 내부 홈이 있는(마이크로 핀) 프로파일로 지정되어 부드러운 보어에 비해 내부 젖는 면적이 60~80% 증가하고 낮은 레이놀즈 수에서 난류를 유발합니다. 냉매측 외부 표면은 핵 비등 면적을 늘리고 건조 시작을 줄이는 낮은 핀 프로파일(26fpi)을 사용합니다. 암모니아가 가득한 응용 분야의 경우 매끄러운 외부 튜브를 사용하여 액체 혼입을 방지합니다. NH₃의 기포 이탈 직경이 크면 외부 표면이 막히지 않아 이점을 얻을 수 있습니다.

3.  멀티패스 튜브 배열

단일 패스 설계는 고유량, 낮은 ΔT 애플리케이션(데이터 센터 냉각, 지역 냉각)에서 압력 강하를 최소화합니다. 2패스 및 4패스 설계는 낮은 유속에서 튜브 측 속도를 증가시켜 부분 부하에서도 난류(Re > 10,000)와 높은 유막 계수를 유지합니다. 패스 구성은 프로젝트별 ΔT, 압력 강하 및 펌프 에너지 목표를 동시에 충족하기 위해 열 설계 중에 선택됩니다.

4.  압력 용기 엔지니어링 및 규정 준수

모든 Shell-and-Tube 증발기 쉘은 인증된 압력 용기 플레이트(Q345R 또는 SA-516 Gr.70)로 제작되고, 세로 솔기(RT 등급 II)에서 방사선학적으로 테스트되었으며, 단열 전 1.25× 설계 압력에서 정수압 방지 테스트를 거쳤습니다. 튜브-튜브 시트 조인트는 암모니아 서비스를 위해 롤러 확장 및 밀봉 용접됩니다. 요청 시 CCS, TÜV 또는 Bureau Veritas의 제3자 검사가 제공됩니다. 전체 재료 테스트 보고서(MTR), 용접 맵 및 압력 테스트 인증서가 모든 장치와 함께 제공됩니다.

5.  부식 방지 및 재료 유연성

쉘측 부식 방지는 냉매 유체 환경에 내재되어 있습니다. 튜브 측 재료는 공정 유체에 맞게 선택됩니다. 깨끗한 냉각수를 위한 표준 TP2 구리; 약산성, 염소 처리된 물 또는 식품 등급 회로용 316L 스테인리스 스틸; 바닷물, 기수 또는 공격적인 화학물질 사용을 위한 티타늄 2등급; 해양 응용 분야용 백동 90/10. 튜브 시트 재료는 튜브 합금과 일치하여 갈바닉 커플링을 제거합니다.

6.  공장 조립 및 테스트

각 Shell-and-Tube 증발기는 배송 전에 Lynxcool 공장에서 완벽하게 조립, 절연 및 압력 테스트를 거쳤습니다. 연결 플랜지는 고객 배관 사양에 맞춰 드릴링됩니다. 공장에서 적용된 폐쇄 셀 폴리우레탄 단열재(표준 50mm, -20°C 이하 증발용 저온 작업용 75mm)는 현장 단열 작업을 없애고 일관된 습기 차단 무결성을 보장합니다. 장치는 운송 및 보관 중 내부 산화를 방지하기 위해 질소 충전물(0.05 – 0.1 MPa)과 함께 배송됩니다.

Lynxcool과 파트너 관계를 맺어야 하는 이유

•프로젝트별 열 설계: 모든 Shell-and-Tube 증발기는 정확한 부하, 유체 특성, 오염 요인 및 허용 압력 강하에 맞게 크기가 조정되며 고정 카탈로그에서 선택되지 않습니다.

•멀티 코드 제작 능력: GB 151, ASME VIII Div. 1 및 PED 2014/68/EU를 단일 공장에서 생산하여 국제 프로젝트의 공급업체 수를 줄입니다.

•완전한 냉매 호환성: 암모니아, CO2 초임계, HFC 및 차세대 HFO 혼합이 모두 적절한 재료 및 밀봉 사양으로 지원됩니다.

•문서화된 품질 패키지: MTR, 방사선 테스트 보고서, 정수압 테스트 인증서 및 명판 데이터가 표준으로 제공됨 - 추가 비용 없음

•통합 절연 및 코팅: 공장에서 완성된 장치는 연결할 준비가 되어 도착하므로 현장 절연 하도급 및 QA 공백이 사라집니다.

•교체 및 개조 전문 지식: Lynxcool은 모든 OEM 냉각기 배럴에 대한 드롭인 교체를 재설계하여 플랜지 패턴, 쉘 설치 공간 및 노즐 방향을 일치시켜 교체 중 공장 가동 중지 시간을 최소화할 수 있습니다.

•중국 제조 비용 이점: 비슷한 인증 품질 수준에서 동급 유럽 압력 용기 제조업체보다 25 – 40% 저렴하며 ASME U 스탬프 및 PED CE 마크 사용 가능

자주 묻는 질문

Q: 플러디드 증발기와 DX 쉘 앤 튜브 증발기의 차이점은 무엇입니까?

A: 만액형 증발기의 쉘에는 튜브 다발 전체를 담그는 액체 냉매 풀이 포함되어 있습니다. 냉매는 액체 표면에서 위쪽으로 끓어 젖어 있는 면적과 열 전달 계수를 최대화합니다. DX(직접 팽창) 증발기에서 팽창 밸브는 냉매를 쉘 입구로 계량하고 냉매는 출구에 도달하기 전에 완전히 증발합니다. 액체 충전량이 상당히 낮습니다. 침수 설계는 20~35% 더 나은 U-값을 달성하며 암모니아 및 대형 HFC 시스템에 선호됩니다. DX 설계는 냉매 재고 최소화가 최우선 사항일 때 선택됩니다.

Q: 공정 유체에 대해 어떤 튜브 재료를 지정해야 합니까?

A: 깨끗한 냉각수 또는 글리콜의 경우 표준 TP2 구리가 가장 비용 효율적인 선택입니다. 약산성, 염소 처리된 냉각탑 물 또는 식품 접촉 회로의 경우 316L 스테인레스 스틸을 지정하십시오. 해수, 기수 또는 공격적인 화학 작업의 경우 티타늄 등급 2가 최고의 내식성을 제공합니다. Lynxcool의 열 엔지니어는 제작 도면을 발행하기 전에 유체 화학 보고서에 대한 재료 호환성을 확인합니다.

Q: 기존 냉각기 브랜드의 교체 배럴을 제조할 수 있습니까?

A: 예. 이는 가장 일반적인 프로젝트 유형 중 하나입니다. OEM 명판 데이터, 연결 플랜지 도면 및 쉘 설치 면적 치수를 제공하면 Lynxcool이 원래의 열 성능 및 모든 기계 인터페이스에 맞는 드롭인 교체를 설계합니다. 개조 장치는 일반적으로 8~12주 내에 배송되며 설치는 직접 교체되므로 공장 가동 중지 시간이 최소화됩니다.

Q: 열 설계에 어떤 오염 요인을 사용합니까?

A: 기본 오염 요인은 TEMA 표준을 따릅니다. 깨끗한 냉각수 튜브 측의 경우 0.000088m²·K/W(0.0005hr·ft²·°F/BTU), 냉각탑 응축수의 경우 0.000176m²·K/W(0.001)입니다. 고객은 프로젝트별 오염 허용량을 지정할 수 있습니다. 우리는 이를 HTRI 또는 ​​Bell-Delaware 열 모델에 직접 통합하고 데이터시트에 문서화합니다.

Q: CO2 초임계 서비스의 최대 작동 압력은 얼마입니까?

A: CO2 고압(가스 냉각기) 측의 경우 Lynxcool은 ASME VIII Div.에 따라 제작된 SA-516 Gr.70 쉘 플레이트와 고압 탄소강 또는 스테인리스강 튜브를 사용하여 12MPa 설계 압력으로 설계합니다. 1. CO2 부스터 시스템의 저압 증발기 측에는 일반적으로 표준 4.0 MPa 설계로 충분합니다. 둘 다 공장의 현재 코드 범위 내에 있습니다.

Q: Shell-and-Tube 증발기는 어떻게 단열되며, 유지 관리를 위해 단열재를 제거할 수 있습니까?

A: 공장에서 적용된 50mm 폐쇄 셀 폴리우레탄 폼(-20°C 이하 작업의 경우 75mm)이 쉘 외부에 접착되고 유리 섬유 강화 재킷으로 마감되었습니다. 양쪽 끝 보닛(물 상자)은 절연되지 않은 상태로 유지되거나 제거 가능한 절연 패드가 장착되어 있어 주 절연체를 파괴하지 않고도 기계적 청소 또는 튜브 검사를 위해 튜브 번들에 접근할 수 있습니다. 장치를 격리하고 배수하는 경우 쉘 측에서 냉매를 회수하지 않고도 튜브 막힘이나 번들 교체를 현장에서 수행할 수 있습니다.

Q: 어떤 리드 타임과 문서 패키지를 예상해야 합니까?

A: 표준 장치(DN 200 – DN 800, 구리 튜브, GB 151 코드): 도면 승인 후 4 – 6주. 대형 또는 특수 소재 장치(DN 1,000+, 티타늄, ASME U-스탬프, PED): 8~14주. 표준 문서 패키지: 일반 배열 도면, 열 데이터시트, 재료 테스트 보고서, 용접 맵, 방사선 테스트 보고서, 수압 테스트 인증서, 명판 마찰 및 포장 목록. 주문 시 지정된 경우 제3자 검사 인증서(TÜV, BV, CCS)가 포함됩니다.