التسخين باللفائف والأغلفة

يُغطي هذا الدرس التسخين غير المباشر للسوائل بما في ذلك التخطيطات والتحكم والتصريف لللفائف والأغلفة، وحسابات نقل الحرارة.

يمكن تسخين الأواني بعدة طرق مختلفة. ستعالج هذه الوحدة التسخين غير المباشر. في هذه الأنظمة، تُنقل الحرارة عبر سطح نقل الحرارة. تشمل الخيارات:

يُستخدم اللفائف في الخزانات بشكل خاص في التطبيقات البحرية حيث يُسخن شحنات من النفط الخام والزيوت الصالحة للأكل والشحم والدبس في خزانات عميقة. العديد من هذه السوائل يصعب التعامل معها عند درجات حرارة البيئة بسبب لزوجتها. تُستخدم اللفائف المُسخنة بالبخار لرفع درجة حرارة هذه السوائل، مما يقلل لزوجتها ويجعلها أسهل في الضخ.

تُستخدم اللفائف في الخزانات أيضًا بشكل واسع في الطلاء بالكهرباء ومعالجة المعادن. يشمل الطلاء بالكهرباء تمرير الأصناف عبر عدة خزانات معالجة بحيث يمكن ترسيب طبقات معدنية على أسطحها. أحد المراحل الأولى في هذه العملية يُعرف بالتنميش، حيث تُعالج مواد مثل الفولاذ والنحاس عن طريق غمرها في خزانات من محلول حمض أو قلوي لإزالة أي ترس أو أكسيد (مثل الصدأ) قد يكون تكوّن.

تحديد حجم اللفائف البخارية

بعد تحديد الطاقة المطلوبة (الوحدة السابقة)، ومع معرفة ضغط/درجة حرارة البخار في اللفافة، يمكن تحديد سطح نقل الحرارة باستخدام المعادلة 2.5.3:

مساحة نقل الحرارة المحسوبة تعادل مساحة سطح اللفافة، وستُمكّن من تحديد حجم وتخطيط مناسبين. تحديد قيمة ‘U’ لحساب مساحة نقل الحرارة، يجب اختيار قيمة معامل نقل الحرارة الإجمالي U. ستختلف هذه القيمة بشكل كبير مع الخصائص الحرارية والنقلية لكل من السائلين وعدد من الظروف الأخرى. على جانب المنتج من اللفافة، سيكون هناك طبقة حدودية حرارية يوجد فيها تدرج في درجة الحرارة بين السطح والسائل الرئيسي. إذا كان فرق درجة الحرارة هذا كبيرًا نسبيًا، فإن التيارات الحركية الطبيعية ستكون مهمة ومعامل نقل الحرارة سيكون مرتفعًا. الدورة المساعدة (مثل التحريك) التي ستُحث الحمل القسري، ستؤدي أيضًا إلى معاملات أعلى. بما أن الحمل يعتمد جزئيًا على الحركة العامة للسائل، فإن اللزوجة (التي تتغير مع درجة الحرارة) لها أيضًا تأثير مهم على الطبقة الحدودية الحرارية. يمكن أن تحدث تغيرات إضافية أيضًا على جانب البخار من اللفافة، خاصة مع الأطوال الطويلة من الأنابيب. قد يكون مدخل اللفافة ذو سرعة بخار عالية وقد يكون خاليًا نسبيًا من الماء.

ومع ذلك، على مسافة أطول على طول اللفافة، قد تكون سرعة البخار أقل، وقد تعمل اللفافة ممتلئة جزئيًا بالماء. في اللفائف الطويلة جدًا، مثل تلك الموجودة أحيانًا في ناقلات البخار الكبيرة أو في خزانات التخزين بالجملة الكبيرة، يحدث انخفاض كبير في الضغط على طول اللفافة. لتحقيق متوسط درجة حرارة اللفافة، يمكن استخدام متوسط ضغط بخار يبلغ حوالي 75% من ضغط الدخول. في الحالات القصوى، قد يكون متوسط الضغط المستخدم منخفضًا بما يصل إلى 40% من ضغط الدخول. متغير آخر هو مادة اللفافة نفسها. قد يختلف التوصيل الحراري لمادة اللفافة بشكل كبير. ومع ذلك، يُحكم نقل الحرارة الإجمالي إلى حد كبير بواسطة أفلام مقاومة الحرارة، وتوصيل حرارة مادة اللفافة ليس مهمًا بقدر تأثيرها المشترك. يوفر الجدول 2.10.1 معاملات نقل الحرارة الإجمالية المعتادة لتطبيق اللفائف البخارية المغمورة المختلفة. يجب العثور على قيم ‘U’ لضغوط البخار بين 2 بار و6 بار عن طريق الاستقراء.

الجدول 2.10.1 معدلات إشعال الحرارة لللفائف البخارية المغمورة في الماء

يُظهر نطاق الأرقام المعروضة في الجدول 2.10.1 الصعوبة في تقديم قيم ‘U’ قاطعة. الأرقام المعتادة في النطاق الأعلى ستنطبق على التركيبات التي تُزود ببخار نظيف وجاف ولفائف صغيرة وتصريف مكثف جيد. النطاق الأدنى أكثر ملاءمة لبخار الجودة الضعيفة واللفائف الطويلة والتصريف الضعيف.

معاملات نقل الحرارة الإجمالية الموصى بها ستنطبق على الظروف والتركيبات المعتادة. هذه المعدلات الموصى بها مشتقة تجريبيًا، وستضمن عمومًا وجود هامش أمان سخي لتحديد حجم اللفافة. في حالة السوائل الأخرى غير الماء، سيختلف معامل نقل الحرارة بشكل أوسع بسبب الطريقة التي تتغير بها اللزوجة مع درجة الحرارة. ومع ذلك، فإن القيم المعروضة في الجدول 2.10.2 ستكون دليلًا لبعض المواد الشائعة، بينما يعطي الجدول 2.10.3 المساحات السطحية المعتادة للأنابيب لكل متر طولي.

الجدول 2.10.2 معدلات إشعال الحرارة لللفائف البخارية المغمورة في سوائل متنوعة

• مواد معينة مثل الشحم والسمن صلبة في درجات الحرارة العادية لكن لديها لزوجة منخفضة نسبيًا في الحالة المنصهرة.

** الدبس التجاري غالبًا ما يحتوي على ماء وتكون لزوجته أقل بكثير.

الجدول 2.10.3 المساحات السطحية الاسمية للأنابيب الفولاذية لكل متر طولي

مثال 2.​10.1

مُتابعًا من المثال 2.9.1 حدد:

• الجزء 1. متوسط معدل تدفق كتلة البخار أثناء بدء التشغيل. (متوسط الحمل الحراري = 367 كيلوواط)
• الجزء 2. مساحة نقل الحرارة المطلوبة.
• الجزء 3. مساحة سطح اللفافة الموصى بها.
• الجزء 4. أقصى معدل تدفق كتلة البخار مع مساحة نقل الحرارة الموصى بها.
• الجزء 5. توصية للتثبيت، بما في ذلك قطر اللفافة والتخطيط. تم توفير المعلومات الإضافية التالية:
• ضغط البخار على صمام التحكم = 2.6 بار (3.6 بار مطلق).
• تُوفر لفافة بخارية من الفولاذ المقاوم للصدأ الحرارة.
• معامل نقل الحرارة من البخار/اللفافة/السائل، U = 650 واط/م² درجة مئوية الجزء 1 احسب متوسط معدل تدفق كتلة البخار أثناء بدء التشغيل ضغط البخار على صمام التحكم = 2.6 بار (3.6 بار مطلق) سينخفض الضغط الحرج (CPD) عبر صمام التحكم أثناء بدء التشغيل، لذلك يجب أخذ أدنى ضغط بخار في اللفافة الحرارية كنسبة 58% من الضغط المطلق المنبعي. يُقدم شرح لذلك في الكتلة 5.

الجزء 2 احسب مساحة نقل الحرارة المطلوبة

الجزء 3 توصية لمساحة سطح اللفافة نظرًا للصعوبات في تقديم قيم ‘U’ دقيقة، وللحساب لتلوث سطح نقل الحرارة في المستقبل، من المعتاد إضافة 10% إلى مساحة نقل الحرارة المحسوبة.

الجزء 4 أقصى معدل تدفق كتلة البخار مع مساحة نقل الحرارة الموصى بها يحدث أقصى نقل للحرارة (وبالتالي طلب البخار) عندما يكون فرق درجة الحرارة بين البخار والسائل العملي في أقصاه، ويجب أن يأخذ في الاعتبار المساحة الإضافية للأنابيب المسموح بها للتلوث. (أ) انظر إلى أقصى قدرة تسخين لللفافة Q̇(coil)

(ب) معدل تدفق البخار لتوصيل 519 كيلوواط

الجزء 5 توصية للتثبيت، بما في ذلك قطر اللفافة والتخطيط (أ) حدد قطر اللفافة وطولها

قد يكون من الصعب استيعاب هذا الطول من أنابيب التسخين كبيرة القطر لتثبيتها في خزان 3 م × 3 م.

أحد الحلول هو تشغيل مجموعة من الأنابيب المتوازية بين جامعات البخار والمكثف، مُثبتة على ارتفاعات مختلفة لتشجيع المكثف على التصريف إلى جامع المكثف الأدنى. يجب أن يمتد خط التصريف من أسفل جامع المكثف إلى المصائد البخارية (أو مضخة المصائد). انظر الشكل 2.10.1 للتخطيط المقترح.

لاحظ أن إمداد البخار موجود في أحد أطراف جامعه، بينما مجموعة المصائد في الطرف الآخر. هذا سيساعد البخار على التدفق ودفع المكثف عبر اللفائف.

في هذا التطبيق، سيكون كلا من جامع البخار وجامع المكثف بطول 2.8 م. بما أن جامع المكثف يحتوي مكثفًا، فإن الحرارة منه ستكون صغيرة مقارنة بجامع البخار ويمكن تجاهلها في الحساب. يجب أن يكون جامع البخار بقطر 100 مم كما حُدد بحساب السرعة السابق. سيوفر هذا منطقة تسخين مساحتها: 2.8 م × 0.358 م²/م = 1.0 م² بالنتيجة، 7 م² - 1 م² = 6 م² من مساحة نقل الحرارة لا تزال مطلوبة ويجب توفيرها بواسطة الأنابيب المتصلة. اختيارًا لقطر 32 مم كحل وسط جيد بين المتانة وسهولة التصنيع:

التحقق من الضروري تأكيد سرعة البخار عبر الأنابيب المتصلة: على أساس التناسب في مساحة نقل الحرارة، سيتكثف جامع البخار:

تخطيطات اللفائف البخارية الأخرى

يعتمد تصميم وتخطيط اللفافة البخارية على السائل العملي المُسخن. عندما يكون السائل العملي المُسخن محلولًا آكلًا، يُوصى عادةً بأن تُؤخذ وصلات دخول وخروج اللفافة فوق حافة الخزان، حيث لا يُنصح عادةً بالحفر عبر بطانات الخزان المقاومة للتآكل لجدار الخزان. سيضمن ذلك عدم وجود نقاط ضعف في بطانة الخزان، حيث يكون هناك خطر تسرب سوائل آكلة. في هذه الحالات، قد تُصنع اللفافة نفسها أيضًا من مواد مقاومة للتآكل مثل الفولاذ المُغطى بالنحاس أو النحاس، أو سبائك مثل التيتانيوم. ومع ذلك، حيث لا يوجد خطر من التآكل، يجب تجنب الرفع فوق هيكل الخزان، ويمكن أخذ وصلات دخول وخروج البخار عبر جدار الخزان. وجود أي ارتفاع سيؤدي إلى إغراق جزء من طول اللفافة بالماء، وربما حدوث مطرقة مائية وضوضاء وتسرب في الأنابيب. يجب أن يكون لللفائف البخارية المُسخنة عمومًا انحدار تدريجي من المدخل إلى المخرج لضمان أن المكثف يتدفق نحو المخرج ولا يتجمع في أسفل اللفافة. عندما يكون الارتفاع لا مفر منه، يجب تصميمه ليتضمن ترتيب ختم في أسفل الأنبوب الصاعد وأنبوب غمس صغير القطر، كما هو موضح في الشكل 2.10.2.

يسمح ترتيب الختم بتكوين كمية صغيرة من المكثف لتعمل كختم مائي، ويمنع حدوث قفل بخاري. بدون هذا الختم، يمكن للبخار أن يمر فوق أي مكثف متجمع في أسفل الأنبوب، ويغلق المصعد البخاري في أعلى الأنبوب الصاعد.

يرتفع مستوى المكثف بعد ذلك ويشكل ختمًا مائيًا مؤقتًا، يحبس البخار بين أسفل الأنبوب الصاعد والمصعد البخاري. يظل المصعد البخاري مغلقًا حتى يتكثف البخار المحبوس، وخلال هذه الفترة تستمر اللفافة في الإغراق. عندما يتكثف البخار المحبوس ويفتح المصعد البخاري، يُطرح كتلة مائية عبر الأنبوب الصاعد. بمجرد كسر الختم المائي، يدخل البخار الأنبوب الصاعد ويغلق المصعد، بينما يسقط عمود الماء المكسور ليعود إلى قاع اللفافة الحرارية. الأنبوب الصغير القطر سيسمح فقط بحجم صغير جدًا من البخار بالحبس في الأنبوب الصاعد. يُمكّن من الحفاظ على عمود الماء بسهولة دون تطاير البخار عبره، مما يضمن تدفقًا ثابتًا ومستمرًا للمكثف إلى المخرج. عندما يُكسر الختم في النهاية، سيعود حجم ماء أصغر إلى اللفافة الحرارية مقارنة بأنبوب صاعد كبير غير مقيّد، لكن بما أن ترتيب الختم المائي يتطلب حجمًا أصغر من المكثف لتكوين ختم مائي، فإنه سيتشكل فورًا. إذا تضمنت العملية غمر أصناف في السائل، فقد لا يكون من المناسب تثبيت اللفافة في قاع الخزان - فقد تتضرر من الأشياء المغمورة في المحلول.

أيضًا، خلال عمليات معينة، ستترسب رواسب ثقيلة في قاع الخزان ويمكن أن تغطي سطح التسخين بسرعة، مما يعيق نقل الحرارة. لأجل هذه الأسباب، تُستخدم اللفائف المعلقة جانبًا بشكل متكرر في صناعة الطلاء بالكهرباء. في مثل هذه الحالات، تُرتب اللفائف متعرجة أو من نوع الألواح على جانب الخزان، كما هو موضح في الشكل 2.10.3. يجب أن يكون لهذه اللفائف أيضًا انحدار إلى القاع مع ختم مائي وأنبوب غمس صغير القطر. هذا الترتيب يمتلك ميزة أنه غالبًا أسهل في التثبيت، وأيضًا أسهل في الإزالة للتنظيف الدوري إذا لزم الأمر.

إذا كانت الأصناف ستُغمر في الخزان، فقد لا يكون من الممكن استخدام أي نوع من المُحركات لإحداث حمل قسري ومنع حدوث تدرجات حرارية في جميع أنحاء الخزان. سواء استُخدمت لقاعية أو جانبية، من الضروري أن تكون مُرتبة بتغطية كافية بحيث تُوزع الحرارة بالتساوي في جميع أنحاء السائل.

يجب أن يوفر قطر اللفافة طولًا كافيًا من اللفافة لتوزيع جيد. طول قصير من اللفافة بقطر كبير قد لا يوفر توزيع درجة حرارة كافٍ. ومع ذلك، قد تواجه لفافة طويلة جدًا مستمرة تدرجًا في درجة الحرارة بسبب انخفاض الضغط من طرف إلى آخر، مما يؤدي إلى تسخين غير متساوٍ للسائل. بينما يُشمل العنوانان التاليان، ‘تحديد حجم صمام التحكم’ و’جهاز إزالة المكثف’ في هذه الوحدة، يجب على القارئ الجديد الرجوع إلى الكتل والوحدات اللاحقة في مركز التعلم للحصول على معلومات شاملة ودقيقة، قبل محاولة تحديد الأحجام واختيار المعدات.

ترتيب صمام التحكم

مجموعة صمام التحكم قد تكون صمامًا واحدًا أو صمامين متوازيين. صمام تحكم واحد، كبير بما يكفي للتعامل مع أقصى معدل تدفق يُصادف عند بدء التشغيل، قد لا يتمكن من التحكم في التدفق بدقة عند أدنى معدل تدفق متوقع. هذا قد يسبب تحكمًا غير منتظم في درجة الحرارة.

بديل هو تركيب صمامي تحكم في درجة الحرارة بالتوازي:

• صمام واحد (صمام التشغيل) مُحدد الحجم للتحكم عند معدل التدفق الأدنى.
• صمام ثانٍ (صمام البدء) لتمرير الفرق بين سعة الصمام الأول وأقصى معدل تدفق. سيكون لصمام البدء نقطة ضبط أقل قليلًا من صمام التشغيل، لذا سيُغلق أولاً، تاركًا صمام التشغيل للتحكم في الأحمال المنخفضة.

تحديد حجم صمام التحكم

مجموعة صمام التحكم (إما صمام واحد أو صمامين متوازيين). حُددت اللفافة بناءً على متوسط قيم نقل الحرارة. ومع ذلك، قد يكون من الأفضل تحديد حجم صمام التحكم لتوفير أقصى حمل (بدء التشغيل). مع اللفائف الكبيرة في الخزانات، سيساعد هذا في الحفاظ على درجة من ضغط البخار على طول اللفافة عند تشغيل البخار، مما يساعد في دفع المكثف عبر اللفافة إلى جهاز المصائد البخارية. إذا حُدد حجم صمام التحكم بناءً على المتوسطات، فإن ضغط البخار في اللفافة عند بدء التشغيل سي倾向于 أن يكون أقل وقد تغرق اللفافة.

استخدام صمام واحد

مُتابعًا مع المثال 2.10.1، أقصى حمل بخاري هو 850 كجم/ساعة واللفافة مُصممة لتوصيل هذا بضغط 1.1 بار. سيُظهر مخطط تحديد حجم صمام البخار أن Kv يبلغ حوالي 20 مطلوبًا لتمرير 850 كجم/ساعة من البخار بضغط 2.6 بار عند مدخل صمام التحكم، مع انخفاض ضغط حرج (CPD) عبر الصمام. (الوحدة 6.4 ستُظهر كيف يمكن تحديد حجم الصمام بالحساب). سيحتاج إلى اختيار صمام تحكم DN40 بـ Kvs أكبر يبلغ 25 لهذا التطبيق. إذا كان سيُستخدم صمام واحد، يجب أن يضمن هذا الصمام تلبية أقصى حمل حراري، مع الحفاظ على ضغط البخار المطلوب في اللفافة لمساعدة تصريف المكثف منها عند بدء التشغيل. ومع ذلك، للأسباب المذكورة سابقًا، قد يكون صمامان أفضل. حمل التشغيل هو 52 كيلوواط ومع تشغيل اللفافة عند 1.1 بار، يكون حمل البخار التشغيلي:

يُظهر مخطط تحديد حجم صمام البخار أن Kv يبلغ 2 مطلوبًا لتمرير 85 كجم/ساعة مع 3.6 بار منبعي، يعمل عند انخفاض ضغط حرج.

صمام DN15 من طراز KE (Kvs = 4) وصمام DN25 بمحرك مكبس (Kvs = 18.6) يعملان معًا سيوفران حمل بدء التشغيل. عند الاقتراب من درجة حرارة التحكم، يُضبط الصمام الأكبر للإغلاق، مما يسمح للصمام الأصغر بتقديم تحكم جيد.

جهاز إزالة المكثف

اختيار وتحديد حجم جهاز إزالة المكثف سيتأثر بشكل كبير بضغط المكثف الخلفي. لهذا الغرض من المثال، يُفترض أن الضغط الخلفي هو الضغط الجوي. يجب تحديد حجم الجهاز بحيث يكون قادرًا على تلبية كلا الشرطين التاليين:

1. تمرير 850 كجم/ساعة من المكثف مع 1.1 بار في اللفافة، أي حالة الحمل الكامل.
2. تمرير حمل المكثف عندما يتساوى ضغط البخار في اللفافة مع ضغط المكثف الخلفي، أي حالة الحمل الراكد. إذا حُدد حجم المصعد البخاري على الشرط الأول فقط، فمن المحتمل أنه قد لا يمرر الحمل الراكد (الحالة التي يقترب فيها المنتج من درجة حرارته المطلوبة ويقلل صمام التحكم من ضغط البخار). قد يكون الحمل الراكد كبيرًا. فيما يتعلق بالتطبيقات من نوع عدم التدفق مثل الخزانات، فقد لا يكون هذا خطيرًا من النظرة الحرارية لأن محتويات الخزان ستكون تقريبًا عند درجة الحرارة المطلوبة ولديها خزان ضخم من الحرارة. أي انخفاض في نقل الحرارة في هذا الجزء من عملية التسخين قد يكون له تأثير فوري ضئيل على محتويات الخزان. ومع ذلك، سيرتد المكثف إلى اللفافة وستحدث مطرقة مائية، مع أعراضها المصاحبة والضغوط الميكانيكية. اللفائف في الخزانات الدائرية الكبيرة تميل إلى أن تكون متينة البنية، وغالبًا ما تكون قادرة على تحمل مثل هذه الضغوط. ومع ذلك، قد تحدث مشاكل في الخزانات المستطيلة (التي تميل إلى أن تكون أصغر)، حيث سيكون للاهتزاز في اللفافة تأثير أكبر على هيكل الخزان هنا. الطاقة المُبددة بالمطرقة المائية تسبب اهتزازًا، والذي قد يكون ضارًا بعمر اللفافة والخزان والمصعد البخاري، فضلاً عن إحداث ضوضاء مزعجة. بالنسبة لتطبيقات التدفق مثل مبادلات الحرارة الصفائحية، فإن عدم مراعاة حالة الركود سيكون له عادةً آثار خطيرة. يعود ذلك بشكل رئيسي إلى الحجم الصغير في مبادل الحرارة. لمبادلات الحرارة، أي انخفاض غير مرغوب فيه في مساحة سطح التسخين، مثل ذلك الناتج عن ارتداد المكثف إلى فضاء البخار، يمكن أن يؤثر على تدفق الحرارة عبر سطح التسخين. هذا قد يسبب أن يصبح نظام التحكم غير منتظم وغير مستقر، ويمكن أن تعاني العمليات التي تتطلب تحكمًا مستقرًا أو دقيقًا من أداء ضعيف. إذا كانت مبادلات الحرارة كبيرة الحجم، فقد تبقى مساحة تسخين كافية عندما يرتد المكثف إلى فضاء البخار، وقد لا يحدث دائمًا انخفاض في الأداء الحراري. ومع ذلك، مع مبادلات الحرارة غير المُصممة للتعامل مع آثار الإغراق، يمكن أن يؤدي هذا إلى تآكل سطح التسخين، مما يقلل بشكل حتمي من العمر الافتراضي للمبادل. يمكن أن يكون الإغراق مكلفًا في بعض التطبيقات. انظر إلى لفافة حماية من الصقيع لمُدفئ هواء مُغمر. الهواء البارد عند 4 درجات مئوية المتدفق بسرعة 3 م/ث يمكن أن يجمد بسرعة المكثف المحبوس في اللفائف، مما يؤدي إلى فشل مبكر وغير مبرر. التصريف السليم للمكثف ضروري للحفاظ على العمر الافتراضي لأي مبادل حرارة ومُدفئ هواء. المصاعد البخارية هي أجهزة تعمل على تعديل كمية المكثف للسماح بتصريف كميات متغيرة من المكثف من التطبيقات تحت ظروف متغيرة. المصاعد العائمة هي مصاعد بخارية مُصممة لتعديل وتصريف المكثف قريبًا من درجة حرارة البخار، مما يوفر أقصى أداء للمعدات وأطول عمر افتراضي وأعلى عائد على الاستثمار. عندما تحدث حالة الركود ولا يمكن استخدام مصعد بخاري، فإن مضخة مصعد تلقائية أو مضخة ومصعد معًا سيضمنان تصريف سليم للمكثف في جميع الأوقات، مما يُعظم القدرة الحرارية والتكاليف العمرية للمعدات.

النوع الأكثر شيوعًا من الأغلفة البخارية يتكوّن ببساطة من أسطوانة خارجية تحيط بالوعاء، كما هو موضح في الشكل 2.10.4. يدور البخار في الغلاف الخارجي، ويتكثف على جدار الوعاء. قد تكون الأواني المُغلفة معزولة أيضًا، أو قد تحتوي على فراغ هوائي داخلي يحيط بالغلاف. هذا لضمان أن أقل قدر ممكن من البخار يتتكثف على جدار الغلاف الخارجي، وأن الحرارة تُنقل إلى الداخل إلى الوعاء.

يمكن حساب مساحة نقل الحرارة (مساحة سطح جدار الوعاء) بنفس الطريقة المستخدمة مع اللفافة البخارية، باستخدام المعادلة 2.5.3 ومعاملات نقل الحرارة الإجمالية المقدمة في الجدول 2.10.4.

على الرغم من أن الأغلفة البخارية قد تكون عمومًا أقل كفاءة حرارية من اللفائف المغمورة، بسبب خسائر الإشعاع إلى المحيط، إلا أنها تسمح بمساحة لتحريك الأواني بحيث يُعزز نقل الحرارة. قيم U المدرجة في الجدول 2.10.4 هي لتحريك معتدل غير قريب. عادةً ما تكون جدران الأواني مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ الكربوني المبطن بالزجاج. سيوفر بطانة الزجاج طبقة إضافية مقاومة للتآكل. حجم مساحة الغلاف البخاري سيعتمد على حجم الوعاء، لكن عادةً ما يكون العرض بين 50 مم و300 مم.

الجدول 2.10.4 معاملات نقل الحرارة الإجمالية للأغلفة البخارية