شیل اور ٹیوب ہیٹ ایکسچینجرز کی ساخت اور اقسام

ایک شیل اور ٹیوب ہیٹ ایکسچینجر ایک شیل، ہیٹ ٹرانسفر ٹیوب بنڈل، ٹیوب پلیٹ، بافل (بفل) اور ٹیوب باکس پر مشتمل ہوتا ہے۔ شیل زیادہ تر بیلناکار ہوتا ہے، جس کے اندر ایک ٹیوب بنڈل ہوتا ہے، اور ٹیوب بنڈل کے دونوں سرے ٹیوب پلیٹ پر طے ہوتے ہیں۔
دو قسم کے سیال، گرم اور ٹھنڈے، گرمی کے تبادلے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ ایک ٹیوب کے اندر بہتی ہے اور اسے ٹیوب سائیڈ فلوئڈ کہا جاتا ہے۔ ایک اور قسم کا سیال جو ٹیوب کے باہر بہتا ہے اسے شیل سائیڈ فلوئیڈ کہتے ہیں۔ پائپ کے باہر سیال کی حرارت کی منتقلی کے گتانک کو بہتر بنانے کے لیے، عام طور پر شیل کے اندر کئی چکر لگائے جاتے ہیں۔
چکرا شیل سائیڈ فلویڈ کی رفتار کو بڑھا سکتا ہے، سیال کو مخصوص راستے کے مطابق کئی بار بعد میں بنڈل سے گزرنے پر مجبور کر سکتا ہے، اور فلوڈ ٹربلنس کی ڈگری کو بڑھا سکتا ہے۔
لہذا، جب ٹیوب بنڈل اور شیل کے درمیان درجہ حرارت کا فرق 50 ڈگری سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو تھرمل تناؤ کو ختم کرنے یا کم کرنے کے لیے مناسب معاوضے کے اقدامات کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اپنائے گئے معاوضے کے اقدامات کے مطابق، شیل اور ٹیوب ہیٹ ایکسچینجرز کو درج ذیل اہم اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:
① فکسڈ ٹیوب پلیٹ ہیٹ ایکسچینجر بنڈل کے دونوں سروں پر ٹیوب پلیٹیں شیل کے ساتھ مربوط ہوتی ہیں، ایک سادہ ساخت کے ساتھ، لیکن صرف ہیٹ ایکسچینج آپریشنز کے لیے موزوں ہوتی ہیں جب ٹھنڈے اور گرم سیالوں کے درمیان درجہ حرارت کا فرق بڑا نہ ہو اور شیل کی طرف میکانی صفائی کی ضرورت نہیں ہے. جب درجہ حرارت کا فرق تھوڑا بڑا ہوتا ہے اور شیل کی طرف کا دباؤ بہت زیادہ نہیں ہوتا ہے، تو تھرمل تناؤ کو کم کرنے کے لیے شیل پر ایک لچکدار معاوضہ کی انگوٹھی نصب کی جا سکتی ہے۔
② فلوٹنگ ہیڈ ہیٹ ایکسچینجر بنڈل کے ایک سرے پر ٹیوب پلیٹ آزادانہ طور پر تیر سکتی ہے، تھرمل تناؤ کو مکمل طور پر ختم کرتی ہے۔ اور پورے بنڈل کو آسانی سے مکینیکل صفائی اور دیکھ بھال کے لیے شیل سے نکالا جا سکتا ہے۔ فلوٹنگ ہیڈ ہیٹ ایکسچینجرز میں ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہوتی ہے، لیکن ان کے ڈھانچے نسبتاً پیچیدہ ہوتے ہیں اور ان کی قیمتیں زیادہ ہوتی ہیں۔
③ U-شکل والی ٹیوب ہیٹ ایکسچینجر کی ہر ہیٹ ایکسچینج ٹیوب U-شکل میں مڑی ہوئی ہے، جس کے دونوں سرے ایک ہی ٹیوب پلیٹ کے اوپری اور نچلے زون میں طے کیے گئے ہیں، اور ٹیوب باکس کے اندر پارٹیشنز کے ذریعے انلیٹ اور آؤٹ لیٹ چیمبرز میں تقسیم کیے گئے ہیں۔ . اس قسم کا ہیٹ ایکسچینجر تھرمل تناؤ کو مکمل طور پر ختم کرتا ہے اور فلوٹنگ ہیڈ ٹائپ کے مقابلے میں اس کا ڈھانچہ آسان ہے، لیکن ٹیوب سائیڈ کو صاف کرنا آسان نہیں ہے۔
④ پیکڈ باکس ہیٹ ایکسچینجر کی ساختی خصوصیت یہ ہے کہ ٹیوب پلیٹ کا صرف ایک سرہ شیل سے جڑا ہوا ہے، اور دوسرے سرے کو پیکنگ باکس کے ساتھ بند کیا گیا ہے۔ ٹیوب بنڈل شیل کی دیوار اور ٹیوب کی دیوار کے درمیان درجہ حرارت کے فرق کی وجہ سے تھرمل تناؤ پیدا کیے بغیر آزادانہ طور پر پھیل سکتا ہے اور سکڑ سکتا ہے۔
پیکڈ باکس ہیٹ ایکسچینجر کے فوائد یہ ہیں کہ اس کی ساخت فلوٹنگ ہیڈ ہیٹ ایکسچینجر کی نسبت آسان ہے، اسے تیار کرنا آسان ہے، کم مواد استعمال ہوتا ہے، اور اس کی قیمت کم ہے۔ ٹیوب بنڈل کو خول سے نکالا جا سکتا ہے، اور ٹیوب کے اندر اور درمیان دونوں کو صاف کیا جا سکتا ہے، جس سے دیکھ بھال آسان ہو جاتی ہے۔ اس کا نقصان یہ ہے کہ اسٹفنگ باکس کی دباؤ کی مزاحمت زیادہ نہیں ہے، عام طور پر 4 سے کم۔{1}}MPa;
شیل سائیڈ میڈیم پیکنگ باکس سے لیک ہو سکتا ہے اور آتش گیر، دھماکہ خیز، زہریلے اور قیمتی میڈیا کے لیے موزوں نہیں ہے۔ پیکڈ باکس ہیٹ ایکسچینجر ان حالات کے لیے موزوں ہے جہاں ٹیوب اور شیل کی دیواروں کے درمیان درجہ حرارت کا بڑا فرق ہو یا جہاں میڈیم اسکیلنگ کا شکار ہو، بار بار صفائی اور کم دباؤ کی ضرورت ہو۔
⑤ کیتلی ہیٹ ایکسچینجر کی ساختی خصوصیت شیل کے اوپری حصے میں مناسب بخارات کی جگہ فراہم کرنا ہے، جبکہ بھاپ کے چیمبر کے طور پر بھی کام کرتا ہے۔
ٹیوب بنڈل ایک فکسڈ ٹیوب پلیٹ، تیرتا ہوا سر، یا یو کے سائز کا ٹیوب ہو سکتا ہے۔ کیتلی قسم کا ہیٹ ایکسچینجر صاف اور برقرار رکھنے میں آسان ہے، ناپاک اور اسکیلنگ کے شکار میڈیا کو سنبھال سکتا ہے، اور اعلی درجہ حرارت اور دباؤ کو برداشت کرسکتا ہے۔ یہ مائع بخارات کی گرمی کے تبادلے کے لیے موزوں ہے اور اسے فضلے کی گرمی کے بوائلر کی سادہ ترین ساخت کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔