I. Clasificación do intercambiador de calor:
O intercambiador de calor de cuncha e tubo pódese dividir nas dúas categorías seguintes segundo as características estruturais.
1. Estrutura ríxida do intercambiador de calor da cuncha e do tubo: este intercambiador de calor converteuse nun tubo fixo e tipo de placa, normalmente pódese dividir nun rango de tubo único e un rango de varios tubos de dous tipos. As súas vantaxes son unha estrutura sinxela e compacta, barata e moi utilizada; A desvantaxe é que o tubo non se pode limpar mecánicamente.
2. Intercambiador de calor de cuncha e tubo con dispositivo de compensación de temperatura: pode facer que a parte quentada da expansión gratuíta. A estrutura da forma pódese dividir en:
① Intercambiador de calor tipo de cabeza flotante: este intercambiador de calor pódese ampliar libremente nun extremo da placa do tubo, a chamada "cabeza flotante". Aplícase á parede do tubo e á diferenza de temperatura da parede é grande, o espazo do paquete de tubos adoita limparse. Non obstante, a súa estrutura é máis complexa, os custos de procesamento e fabricación son maiores.
Intercambiador de calor en forma de tubo en forma de U: só ten unha placa de tubo, polo que o tubo pode ser libre para expandirse e contraerse ao quentar ou arrefriarse. A estrutura deste intercambiador de calor é sinxela, pero a carga de traballo da fabricación da curva é maior e porque o tubo necesita ter un certo radio de flexión, a utilización da placa do tubo é pobre, o tubo limpa mecánicamente difícil de desmantelar e substituír os tubos non é fácil, polo que é necesario pasar polos tubos do fluído. Este intercambiador de calor pódese usar para grandes cambios de temperatura, alta temperatura ou alta presión.
③ Tipo de caixa de embalaxe Tipo de intercambiador de calor: ten dúas formas, unha está na placa do tubo ao final de cada tubo ten un selo de embalaxe separado para asegurarse de que a expansión e contracción gratuíta do tubo, cando o número de tubos no intercambiador de calor é moi pequeno, antes do uso desta estrutura, pero a distancia entre o tubo que o intercambiador de calor xeral para ser unha estrutura complexa. Outra forma faise nun extremo do tubo e estrutura flotante de cuncha, no lugar flotante usando o selo completo de embalaxe, a estrutura é máis sinxela, pero esta estrutura non é fácil de usar no caso de gran diámetro e alta presión. O intercambiador de calor do tipo de recheo raramente se usa agora.
II. Revisión das condicións de deseño:
1. Deseño de intercambiadores de calor, o usuario debería proporcionar as seguintes condicións de deseño (parámetros de proceso):
① Tubo, Presión de operación do programa Shell (como unha das condicións para determinar se se debe proporcionar o equipo da clase)
② Tubo, Temperatura de funcionamento do programa Shell (entrada / saída)
③ Temperatura da parede metálica (calculada polo proceso (proporcionada polo usuario))
④ Nome e características do material
Marxe de corrosión
⑥ O número de programas
⑦ área de transferencia de calor
⑧ Especificacións de tubo de intercambiador de calor, arranxo (triangular ou cadrado)
⑨ Placa de dobramento ou o número de placa de apoio
⑩ Material de illamento e grosor (para determinar a altura que sobresae do asento da placa de identificación)
(11) Pintura.
Ⅰ. Se o usuario ten requisitos especiais, o usuario para proporcionar marca, cor
Ⅱ. Os usuarios non teñen requisitos especiais, seleccionados os propios deseñadores
2. Varias condicións clave de deseño
① Presión de funcionamento: como unha das condicións para determinar se o equipo está clasificado, debe ser proporcionado.
② Características do material: se o usuario non proporciona o nome do material, debe proporcionar o grao de toxicidade do material.
Porque a toxicidade do medio está relacionada co control non destrutivo do equipo, o tratamento térmico, o nivel de forxa para a clase alta de equipos, pero tamén relacionado coa división do equipo:
A, debuxos GB150 10.8.2.1 (f) indican que o recipiente que ten un medio de toxicidade extremadamente perigoso ou altamente perigoso do 100% RT.
B, 10.4.1.3 Os debuxos indican que os contedores que posúen medios extremadamente perigosos ou altamente perigosos para a toxicidade deberían ser tratamento térmico post-soldadura (as xuntas soldadas de aceiro inoxidable austenítico poden non ser tratadas térmicamente)
c. Forxado. O uso de toxicidade media para forxados extremos ou altamente perigosos debe cumprir os requisitos da clase III ou IV.
③ Especificacións do tubo:
Aceiro de carbono de uso común φ19 × 2, φ25 × 2,5, φ32 × 3, φ38 × 5
Aceiro inoxidable φ19 × 2, φ25 × 2, φ32 × 2,5, φ38 × 2,5
Arranxo de tubos de intercambiador de calor: triángulo, triángulo de esquina, cadrado, cadrado de esquina.
★ Cando se necesita unha limpeza mecánica entre tubos de intercambiador de calor, debería empregarse un arranxo cadrado.
1. Presión de deseño, temperatura de deseño, coeficiente de articulacións de soldadura
2. Diámetro: DN <400 cilindro, o uso de tubos de aceiro.
DN ≥ 400 cilindros, empregando placa de aceiro enrolada.
16 "Tubo de aceiro ------ co usuario para discutir o uso da placa de aceiro enrolada.
3. Diagrama de deseño:
Segundo a área de transferencia de calor, as especificacións do tubo de transferencia de calor para deseñar o diagrama de deseño para determinar o número de tubos de transferencia de calor.
Se o usuario fornece un diagrama de canalización, pero tamén para revisar a canalización está dentro do círculo límite de canalización.
★ Principio de colocación de tubos:
(1) No círculo límite de canalización debe estar cheo de tubos.
② O número de tubos de varios tempos debe tratar de igualar o número de golpes.
③ O tubo do intercambiador de calor debe ser disposto simétricamente.
4. Material
Cando a placa do tubo ten un ombreiro convexo e está conectado co cilindro (ou cabeza), debe usarse a forxa. Debido ao uso de tal estrutura da placa do tubo úsase xeralmente para maior presión, inflamable, explosiva e toxicidade para ocasións extremas e altamente perigosas, os requisitos máis altos para a placa do tubo, a placa do tubo tamén é máis grosa. Para evitar o ombreiro convexo para producir escoria, delaminación e mellorar as condicións de tensión de fibra de ombreiro convexa, reducir a cantidade de procesamento, aforrar materiais, o ombreiro convexo e a placa do tubo forxado directamente da forxa xeral para fabricar a placa do tubo.
5. Conexión de intercambiador de calor e placa de tubo
O tubo na conexión da placa do tubo, no deseño de intercambiador de calor de cuncha e tubo é unha parte máis importante da estrutura. Non só procesando a carga de traballo e debe facer cada conexión no funcionamento do equipo para asegurarse de que o medio sen fugas e soportar a capacidade de presión media.
A conexión de tubo e placa de tubo son principalmente os seguintes tres xeitos: unha expansión; B soldadura; C soldadura de expansión
A expansión de cuncha e tubo entre a fuga de medios non causará consecuencias adversas da situación, especialmente para a soldabilidade material é pobre (como o tubo de intercambiador de calor de aceiro carbono) e a carga de traballo da planta de fabricación é demasiado grande.
Debido á expansión do extremo do tubo na deformación plástica de soldadura, hai un estrés residual, co aumento da temperatura, o estrés residual desaparece gradualmente, de xeito que o final do tubo para reducir o papel de selado e unión, polo que a expansión da estrutura por limitacións de presión e temperatura, normalmente aplicable á presión de deseño ≤ 4MPA, o deseño da temperatura ≤ 300, e a temperatura, e a operación, o funcionamento da temperatura. vibracións, sen cambios excesivos de temperatura e non corrosión significativa do estrés.
A conexión de soldadura ten as vantaxes de produción sinxela, alta eficiencia e conexión fiable. A través da soldadura, o tubo da placa do tubo ten un mellor papel no aumento; e tamén pode reducir os requisitos de procesamento do burato de tubos, aforrando o tempo de procesamento, o mantemento doado e outras vantaxes, debe usarse como cuestión de prioridade.
Ademais, cando a toxicidade media é moi grande, o medio e a atmosfera mesturada fácil de explotar o medio é radioactivo ou dentro e fóra da mestura de material de tubos terá un efecto adverso, co fin de asegurarse de que as articulacións estean seladas, pero tamén adoitan usar o método de soldadura. Método de soldadura, aínda que as vantaxes de moitos, porque non pode evitar completamente a "corrosión da creza" e os nodos soldados de corrosión do estrés, e a parede fina e a placa de tubo groso é difícil de conseguir unha soldadura fiable.
O método de soldadura pode ser temperaturas máis altas que a expansión, pero baixo a acción de estrés cíclico de alta temperatura, a soldadura é moi susceptible a fisuras de fatiga, tubo e brecha do burato, cando están sometidos a medios corrosivos, para acelerar o dano da articulación. Polo tanto, hai unhas xuntas de soldadura e expansión empregadas ao mesmo tempo. Isto non só mellora a resistencia á fatiga da articulación, senón que tamén reduce a tendencia da corrosión da fenda e, polo tanto, a súa vida útil é moito máis longa que cando se usa a soldadura só.
En que ocasións é adecuado para a implementación de xuntas e métodos de soldadura e expansión, non hai un estándar uniforme. Normalmente na temperatura non é demasiado alta, pero a presión é moi alta ou o medio é moi fácil de filtrar, o uso de expansión de forza e soldadura de selado (a soldadura de selado refírese simplemente a evitar fugas e implementación da soldadura e non garante a forza).
Cando a presión e a temperatura son moi altas, o uso de soldadura de forza e expansión da pasta (a soldadura de forza é aínda que a soldadura teña unha axustada, pero tamén para asegurar que a articulación teña unha gran resistencia á tracción, normalmente refírese á forza da soldadura é igual á forza da tubería baixo carga axial cando a soldadura). O papel da expansión é principalmente eliminar a corrosión da fenda e mellorar a resistencia á fatiga da soldadura. Estipulouse as dimensións estruturais específicas do estándar (GB/T151), non entrarán en detalle aquí.
Para os requisitos de rugosidade da superficie do burato:
A, cando o tubo de intercambiador de calor e a conexión de soldadura da placa de tubo, o valor da rugosidade da superficie do tubo non é superior a 35um.
B, un único tubo de intercambiador de calor e conexión de expansión da placa de tubo, o valor da rugosidade da superficie do burato do tubo non é superior a unha conexión de expansión de 12,5um, a superficie do burato do tubo non debe afectar a tensión de expansión dos defectos, como a través da puntuación lonxitudinal ou en espiral.
Iii. Cálculo do deseño
1. Cálculo do grosor da parede (incluíndo a caixa curta da caixa de tubos, a cabeza, o cálculo do grosor da parede do cilindro do programa), o grosor da parede do cilindro do programa de cuncha debería cumprir o grosor mínimo da parede en GB151, para o aceiro de carbono e o aceiro baixo o grosor mínimo de parede do parede.
2. Cálculo do reforzo do burato aberto
Para a cuncha usando un sistema de tubo de aceiro, recoméndase usar todo o reforzo (aumentar o grosor da parede do cilindro ou usar tubo de parede grosa); Para a caixa de tubos máis grosa do gran burato para considerar a economía global.
Non outro reforzo debe cumprir os requisitos de varios puntos:
① Presión de deseño ≤ 2,5MPa;
② A distancia central entre dous buracos adxacentes non debe ser inferior ao dobre da suma do diámetro dos dous buratos;
③ diámetro nominal do receptor ≤ 89 mm;
④ Asumir o grosor mínimo da parede debe ser os requisitos da táboa 8-1 (asumir a marxe de corrosión de 1 mm).
3. Brida
A brida dos equipos usando brida estándar debe prestar atención á brida e a xunta, a partida de fixación, se non, a brida debería calcularse. Por exemplo, escriba unha brida de soldadura plana no estándar coa súa xunta correspondente para xunta suave non metálica; Cando o uso de xunta de enrolamento debe recalcularse para a brida.
4. Placa de tubo
Necesidade de prestar atención aos seguintes problemas:
① Temperatura de deseño da placa de tubo: segundo as disposicións de GB150 e GB/T151, debería tomarse non inferior á temperatura metálica do compoñente, pero no cálculo da placa do tubo non pode garantir que o papel do proceso de cuncha do tubo e a temperatura metálica da temperatura da placa de tubo sexa difícil de calcular.
② Intercambiador de calor multi-tubo: no rango de área de canalización, debido á necesidade de configurar a estrutura do ranura e a vara de empates e non se apoiou na área de intercambiador de calor AD: fórmula GB/T151.
③ o grosor efectivo da placa do tubo
O grosor efectivo da placa do tubo refírese á separación do rango de tubos da parte inferior do grosor da rañura da mancha da placa do tubo menos a suma das dúas seguintes cousas
A, marxe de corrosión de tubos máis alá da profundidade da profundidade da parte do rango de pipa de partición
B, marxe de corrosión do programa de shell e placa de tubo no lado do programa Shell da estrutura da profundidade das dúas plantas máis grandes
5. Conxunto de xuntas de expansión
No tubo fixo e o intercambiador de calor da placa, debido á diferenza de temperatura entre o fluído no curso do tubo e o fluído do curso do tubo, e o intercambiador de calor e a placa de cuncha e a placa fixa conexión fixa, de xeito que no uso do estado, a diferenza de expansión de cuncha e tubo existe entre a cuncha e o tubo, a cuncha e o tubo a carga axial. Para evitar danos no intercambiador de cunchas e intercambiador de calor, a desestabilización do intercambiador de calor, o tubo do intercambiador de calor da placa do tubo, debería configurar xuntas de expansión para reducir a carga axial da cuncha e do intercambiador de calor.
Xeralmente na diferenza de temperatura da parede do intercambiador de cuncha e de calor é grande, hai que considerar a configuración da articulación de expansión, no cálculo da placa do tubo, segundo a diferenza de temperatura entre as diversas condicións comúns calculadas σt, σc, Q, unha das cales non cualifica, é necesario aumentar a articulación da expansión.
σt - estrés axial do tubo de intercambiador de calor
σc - Proceso de cuncha Cilindro Estrés axial
P-A conexión de tubo de intercambiador de calor e placa de tubo da forza de retirada
Iv. Deseño estrutural
1. Caixa de tubos
(1) Lonxitude da caixa de tubos
A. Profundidade interna mínima
① Para a apertura do curso único do tubo da caixa do tubo, a profundidade mínima no centro da abertura non debe ser inferior a 1/3 do diámetro interno do receptor;
② A profundidade interior e exterior do curso do tubo debe asegurarse de que a área de circulación mínima entre os dous cursos non sexa inferior a 1,3 veces a área de circulación do tubo de intercambiador de calor por curso;
b, a profundidade máxima interior
Considere se é conveniente soldar e limpar as partes interiores, especialmente para o diámetro nominal do intercambiador de calor máis pequeno de varios tubos.
(2) Partición do programa separado
Grosor e arranxo da partición segundo a táboa 6 de GB151 e a figura 15, para o grosor superior a 10 mm da partición, a superficie de selado debe ser recortada a 10 mm; Para o intercambiador de calor do tubo, a partición debe configurarse no burato da bágoa (burato de drenaxe), o diámetro do burato de drenaxe é xeralmente de 6 mm.
2. SHELL e TUBE BABOLO
Nivel de paquetes ①Tube
Ⅰ, paquete de tubos de nivel ⅱ, só para o aceiro de carbono, os estándares domésticos do tubo de intercambiador de calor de aceiro de baixa alia, aínda hai "nivel máis alto" e "nivel ordinario". Unha vez que o tubo de intercambiador de calor doméstico pode usarse tubo de aceiro "superior", o aceiro de carbono, o paquete de tubos de intercambiador de calor de aceiro de baixa alia non se debe dividir en nivel ⅰ e ⅱ.
Ⅰ, o feixe de tubo da diferenza está principalmente no tubo do intercambiador de calor, o diámetro exterior, a desviación do grosor da parede é diferente, o tamaño e a desviación do burato correspondente son diferentes.
Grade ⅰ Fundio de tubos de maiores requisitos de precisión, para tubo de intercambiador de calor de aceiro inoxidable, só un paquete de tubos ⅰ; para o tubo de intercambiador de calor de aceiro de carbono de uso común
② Placa de tubo
A, desviación do tamaño do burato do tubo
Teña en conta a diferenza entre o paquete de tubos de nivel ⅰ, ⅱ
B, o rango de partición do programa
Ⅰ A profundidade das ranuras normalmente non é inferior a 4 mm
Ⅱ Ancho de ranura de partición do sub-programa: aceiro de carbono 12 mm; Aceiro inoxidable 11 mm
Ⅲ Rango de ranura de ranura de ranura Campa de esquina xeralmente é de 45 graos, o ancho de chaffs b é aproximadamente igual ao radio r da esquina da xunta de rango minuto.
Placa de dobre
A. Tamaño do burato do tubo: diferenciado polo nivel de paquete
B, altura de placa plegable de arco
A altura de muesca debe ser para que o fluído a través do oco co caudal a través do feixe do tubo similar á altura da muesca xeralmente se toma 0,20-0,45 veces o diámetro interno da esquina redondeada, normalmente córtase na fila de tubo debaixo da liña central ou cortada en dúas filas de tubos entre a pequena ponte (para facilitar a comodidade de levar un tubo).
c. Orientación de muesca
Fluído limpo unidireccional, arranxo cara arriba e abaixo;
Gas que contén unha pequena cantidade de líquido, muesca cara arriba cara á parte máis baixa da placa plegable para abrir o porto líquido;
Líquido que conteña unha pequena cantidade de gas, cara á parte máis alta da placa plegable para abrir o porto de ventilación
A convivencia de gas-líquido ou o líquido contén materiais sólidos, arranxo de esquerda e dereita e abre o porto líquido no lugar máis baixo
d. Grosor mínimo da placa plegable; Span máximo non compatible
e. As placas plegables nos dous extremos do paquete de tubos son o máis preto posible dos receptores de entrada e saída da cuncha.
④tie Rod
A, o diámetro e o número de barras de empate
Diámetro e número segundo a táboa 6-32, 6-33 Selección, co fin de asegurarse de que sexa maior ou igual á área de sección transversal da varilla de empate dada na táboa 6-33 baixo a premisa do diámetro e o número de barras de empate pódese cambiar, pero o seu diámetro non será inferior a 10 mm, o número de non menos que catro
B, a vara de empate debe estar disposta o máis uniforme posible no bordo exterior do feixe de tubos, para un intercambiador de calor de gran diámetro, na zona de tubos ou preto da brecha de placa plegable debe estar organizado nun número adecuado de barras de empate, calquera placa de dobramento non debe ser inferior a 3 puntos de apoio
c. TIE ROD NUT, algúns usuarios requiren o seguinte porco e soldadura de placa plegable
⑤ Placa anti-Flush
A. A configuración da placa anti-flush é reducir a distribución desigual do fluído e a erosión do extremo do tubo de intercambiador de calor.
b. Método de fixación da placa anti-Washout
Na medida do posible fixado no tubo de paso fixo ou preto da placa do tubo da primeira placa plegable, cando a entrada de cuncha está situada na varilla non fixada no lado da placa do tubo, a placa anti-escribo pode soldar ao corpo do cilindro
(6) Configuración de xuntas de expansión
A. Situado entre os dous lados da placa plegable
Para reducir a resistencia ao fluído da articulación de expansión, se é necesario, na articulación de expansión no interior dun tubo de forro, o tubo do forro debe ser soldado á cuncha en dirección ao fluxo de fluído, para os intercambiadores de calor vertical, cando a dirección do fluxo de fluído debe estar configurada no extremo inferior do revestimento Tubos de descarga de descenso do tubo de revestimento Tubos de descarga do tubo de revestimento Tubos de descarga do tubo de revestimento Tuber Tubos de descarga do tubo de revestimento Tuber Tuber Descarga o tubo de descarga do tubo de revestimento Tuber Tubos de descarga de tubos de descarga do tubo de revestimento Tuber Tuber Tuber Descarga o tubo.
b. Xuntas de expansión do dispositivo de protección para evitar o equipo no proceso de transporte ou o uso de tirar o malo
(vii) A conexión entre a placa do tubo e a cuncha
A. A extensión duplícase como unha brida
b. Placa de tubos sen brida (Apéndice G GB151)
3. Flama de tubos:
① Temperatura de deseño superior ou igual a 300 graos, debe usarse brida.
② Para o intercambiador de calor non se pode usar para facerse cargo da interface para desistir e descargar, debe establecerse no tubo, o punto máis alto do curso da cuncha do sangrado, o punto máis baixo do porto de descarga, o diámetro nominal mínimo de 20 mm.
③ O intercambiador de calor vertical pódese configurar porto de desbordamento.
4. Apoio: especie GB151 segundo as disposicións do artigo 5.20.
5. Outros accesorios
① Levantando luces
A calidade superior a 30 kg da caixa oficial e a tapa da caixa de tubos deberían establecerse.
② Fío superior
Para facilitar o desmantelamento da caixa de tubos, a tapa da caixa de tubos debería estar configurada no taboleiro oficial, a tapa da caixa de tubos.
V. Requisitos de fabricación, inspección
1. Placa de tubo
① articulacións de placa de tubo empalmado para inspección de raios 100% ou UT, nivel cualificado: RT: ⅱ ut: ⅰ nivel;
② Ademais do aceiro inoxidable, o tratamento de alivio da tensión da placa de tubería empalmada;
③ Desviación do ancho do burato da placa do tubo: segundo a fórmula para calcular o ancho da ponte do burato: B = (s - d) - D1
Ancho mínimo da ponte do burato: b = 1/2 (s - d) + c;
2. Tubo Box Treating Tatter:
O aceiro de carbono, o aceiro de baixa aliaxe soldado cunha partición de rango dividido da caixa de tubos, así como a caixa de tubos das aberturas laterais máis de 1/3 do diámetro interno da caixa de tubos do cilindro, na aplicación de soldadura para o tratamento térmico de alivio do estrés, a brida e a superficie de selado de partición deben ser procesadas despois do tratamento térmico.
3. Proba de presión
Cando a presión de deseño do proceso de Shell é inferior á presión do proceso do tubo, para comprobar a calidade das conexións de tubo de intercambiador de calor e placas de tubo
① Presión do programa de cuncha para aumentar a presión de proba co programa de tubaxes consistente na proba hidráulica, para comprobar se a fuga de articulacións de tubos. (Non obstante, é necesario asegurarse de que o estrés principal da película da cuncha durante a proba hidráulica sexa ≤0.9relφ)
② Cando o método anterior non é apropiado, a cuncha pode ser unha proba hidrostática segundo a presión orixinal despois do paso, e logo a cuncha para a proba de fuga de amoníaco ou a proba de fuga de halóxenos.
VI. Algúns problemas que hai que observar nos gráficos
1. Indique o nivel de paquete de tubos
2. O tubo do intercambiador de calor debe estar escrito número de etiquetaxe
3. Liña de contorno de tubos de tubos de tubo fóra da liña sólida grosa pechada
4. Os debuxos de montaxe deben ser etiquetados como a orientación da brecha de placa plegable
5. Os buracos de descarga de xuntas de expansión estándar, buracos de escape nas xuntas de tubos, os tapóns deben estar fóra da imaxe
Tempo de publicación: outubro-11-2023