I. Klasifikasi Penukar Panas:
Penukar panas shell dan tabung dapat dibagi menjadi dua kategori berikut sesuai dengan karakteristik struktural.
1. Struktur kaku dari penukar panas shell dan tabung: Penukar panas ini telah menjadi tipe tabung dan pelat yang tetap, biasanya dapat dibagi menjadi rentang tabung tunggal dan rentang multi-tabung dari dua jenis. Keuntungannya adalah struktur sederhana dan kompak, murah dan banyak digunakan; Kerugiannya adalah bahwa tabung tidak dapat dibersihkan secara mekanis.
2. Penukar panas shell dan tabung dengan perangkat kompensasi suhu: Ini dapat membuat bagian yang dipanaskan dari ekspansi bebas. Struktur bentuk dapat dibagi menjadi:
① Penukar panas tipe kepala mengambang: Penukar panas ini dapat diperluas secara bebas di salah satu ujung pelat tabung, yang disebut "kepala mengambang". Dia berlaku untuk dinding tabung dan perbedaan suhu dinding shell besar, ruang bundel tabung sering dibersihkan. Namun, strukturnya lebih kompleks, biaya pemrosesan dan produksi lebih tinggi.
② Penukar panas tabung berbentuk U: hanya memiliki satu pelat tabung, sehingga tabung dapat bebas untuk mengembang dan berkontraksi saat dipanaskan atau didinginkan. Struktur penukar panas ini sederhana, tetapi beban kerja pembuatan tikungan lebih besar, dan karena tabung perlu memiliki jari -jari lentur tertentu, pemanfaatan pelat tabung buruk, tabung secara mekanis dibersihkan dengan sulit untuk dibongkar dan mengganti tabung tidak mudah, sehingga diperlukan untuk melewati tabung cairan bersih. Penukar panas ini dapat digunakan untuk perubahan suhu besar, suhu tinggi atau acara bertekanan tinggi.
③ Penukar panas tipe kotak pengepakan: Ini memiliki dua bentuk, satu ada di pelat tabung di ujung setiap tabung memiliki segel pengemasan terpisah untuk memastikan bahwa ekspansi bebas dan kontraksi tabung, ketika jumlah tabung dalam penukar panas sangat kecil, sebelum penggunaan struktur ini, tetapi jarak antara tabung daripada penukar panas umum untuk menjadi struktur kompleks yang besar, kompleks. Bentuk lain dibuat di salah satu ujung tabung dan struktur mengambang cangkang, di tempat mengambang menggunakan seluruh segel pengepakan, strukturnya lebih sederhana, tetapi struktur ini tidak mudah digunakan dalam kasus berdiameter besar, tekanan tinggi. Penukar panas tipe kotak isian jarang digunakan sekarang.
Ii. Ulasan Kondisi Desain:
1. Desain penukar panas, pengguna harus memberikan kondisi desain berikut (parameter proses):
① Tabung, tekanan operasi program shell (sebagai salah satu kondisi untuk menentukan apakah peralatan di kelas, harus disediakan)
② tabung, suhu operasi program shell (saluran masuk / outlet)
③ Suhu dinding logam (dihitung berdasarkan proses (disediakan oleh pengguna))
④ Nama dan karakteristik material
Margin margin korosi
⑥ Jumlah program
⑦ Area perpindahan panas
⑧ Spesifikasi tabung penukar panas, pengaturan (segitiga atau persegi)
⑨ pelat lipat atau jumlah pelat pendukung
⑩ Bahan dan ketebalan isolasi (untuk menentukan kursi nama yang menonjol)
(11) Cat.
Ⅰ. Jika pengguna memiliki persyaratan khusus, pengguna untuk menyediakan merek, warna
Ⅱ. Pengguna tidak memiliki persyaratan khusus, para desainer itu sendiri dipilih
2. Beberapa kondisi desain utama
① Tekanan Operasi: Sebagai salah satu kondisi untuk menentukan apakah peralatan diklasifikasikan, harus disediakan.
② Karakteristik material: Jika pengguna tidak memberikan nama materi harus memberikan tingkat toksisitas material.
Karena toksisitas medium terkait dengan pemantauan peralatan yang tidak merusak, perlakuan panas, tingkat pengampunan untuk kelas atas peralatan, tetapi juga terkait dengan pembagian peralatan:
Gambar A, GB150 10.8.2.1 (f) menunjukkan bahwa wadah yang memegang media toksisitas yang sangat berbahaya atau sangat berbahaya 100% Rt.
B, 10.4.1.3 Gambar menunjukkan bahwa wadah yang memegang media yang sangat berbahaya atau sangat berbahaya untuk toksisitas harus menjadi perlakuan panas pasca-keluhan (sambungan las baja tahan karat austenitic mungkin tidak dirawat panas)
C. MEMPERLIHKAN. Penggunaan toksisitas menengah untuk pengampunan ekstrem atau sangat berbahaya harus memenuhi persyaratan Kelas III atau IV.
③ Spesifikasi Pipa:
Baja karbon yang umum digunakan φ19 × 2, φ25 × 2.5, φ32 × 3, φ38 × 5
Stainless Steel φ19 × 2, φ25 × 2, φ32 × 2.5, φ38 × 2.5
Susunan tabung penukar panas: segitiga, segitiga sudut, persegi, sudut persegi.
★ Ketika pembersihan mekanis diperlukan antara tabung penukar panas, pengaturan persegi harus digunakan.
1. Tekanan desain, suhu desain, koefisien sambungan pengelasan
2. Diameter: DN <400 silinder, penggunaan pipa baja.
DN ≥ 400 silinder, menggunakan pelat baja digulung.
16 "Pipa baja ------ dengan pengguna untuk membahas penggunaan pelat baja yang digulung.
3. Diagram tata letak:
Menurut area perpindahan panas, spesifikasi tabung perpindahan panas untuk menggambar diagram tata letak untuk menentukan jumlah tabung perpindahan panas.
Jika pengguna memberikan diagram perpipaan, tetapi juga untuk meninjau pipa berada di dalam lingkaran batas perpipaan.
★ Prinsip peletakan pipa:
(1) Di lingkaran batas perpipaan harus penuh dengan pipa.
② Jumlah pipa multi-stroke harus mencoba menyamakan jumlah stroke.
③ Tabung penukar panas harus diatur secara simetris.
4. Bahan
Ketika pelat tabung itu sendiri memiliki bahu cembung dan terhubung dengan silinder (atau kepala), penempaan harus digunakan. Karena penggunaan struktur pelat tabung tersebut umumnya digunakan untuk tekanan yang lebih tinggi, mudah terbakar, bahan peledak, dan toksisitas untuk kesempatan yang ekstrem, sangat berbahaya, semakin tinggi persyaratan untuk pelat tabung, pelat tabung juga lebih tebal. Untuk menghindari bahu cembung untuk menghasilkan slag, delaminasi, dan meningkatkan kondisi tegangan serat bahu cembung, mengurangi jumlah pemrosesan, bahan hemat, bahu cembung dan pelat tabung yang langsung dipalsukan dari penempaan keseluruhan untuk memproduksi pelat tabung.
5. Penukar panas dan koneksi pelat tabung
Tabung dalam koneksi pelat tabung, dalam desain penukar panas shell dan tabung adalah bagian yang lebih penting dari struktur. Dia tidak hanya memproses beban kerja, dan harus membuat setiap koneksi dalam pengoperasian peralatan untuk memastikan bahwa media tanpa bocor dan menahan kapasitas tekanan menengah.
Sambungan pelat tabung dan tabung terutama merupakan tiga cara berikut: ekspansi; B pengelasan; C pengelasan ekspansi
Ekspansi untuk shell dan tabung antara kebocoran media tidak akan menyebabkan konsekuensi yang merugikan dari situasi ini, terutama untuk kemampuan las material buruk (seperti tabung penukar panas baja karbon) dan beban kerja pabrik terlalu besar.
Due to the expansion of the end of the tube in the welding plastic deformation, there is a residual stress, with the rise in temperature, the residual stress gradually disappears, so that the end of the tube to reduce the role of sealing and bonding, so the expansion of the structure by the pressure and temperature limitations, generally applicable to the design pressure ≤ 4Mpa, the design of the temperature ≤ 300 degrees, and in the operation of the no violent vibrations, no Perubahan suhu yang berlebihan dan tidak ada korosi stres yang signifikan.
Koneksi pengelasan memiliki keunggulan produksi sederhana, efisiensi tinggi dan koneksi yang andal. Melalui pengelasan, tabung ke pelat tabung memiliki peran yang lebih baik dalam meningkat; dan juga dapat mengurangi persyaratan pemrosesan lubang pipa, menghemat waktu pemrosesan, pemeliharaan yang mudah dan keunggulan lainnya, itu harus digunakan sebagai prioritas.
Selain itu, ketika toksisitas medium sangat besar, medium dan atmosfer dicampur dengan mudah untuk meledak, medium adalah radioaktif atau di dalam dan di luar pencampuran bahan pipa akan memiliki efek buruk, untuk memastikan bahwa sambungan disegel, tetapi juga sering menggunakan metode pengelasan. Metode pengelasan, meskipun keunggulan banyak orang, karena ia tidak dapat sepenuhnya menghindari "korosi celah" dan node yang dilas dari korosi stres, dan dinding pipa tipis dan pelat pipa tebal sulit untuk mendapatkan lasan yang andal.
Metode pengelasan dapat berupa suhu yang lebih tinggi daripada ekspansi, tetapi di bawah aksi tegangan siklik suhu tinggi, lasan sangat rentan terhadap retakan kelelahan, celah lubang tabung dan tabung, ketika mengalami media korosif, untuk mempercepat kerusakan sambungan. Oleh karena itu, ada sambungan pengelasan dan ekspansi yang digunakan secara bersamaan. Ini tidak hanya meningkatkan resistensi kelelahan sendi, tetapi juga mengurangi kecenderungan korosi celah, dan dengan demikian masa pakainya jauh lebih lama daripada ketika pengelasan saja digunakan.
Dalam kesempatan apa yang cocok untuk implementasi sambungan dan metode pengelasan dan ekspansi, tidak ada standar yang seragam. Biasanya dalam suhu tidak terlalu tinggi tetapi tekanannya sangat tinggi atau mediumnya sangat mudah bocor, penggunaan ekspansi kekuatan dan penyegelan lasan (penyegelan las mengacu pada hanya untuk mencegah kebocoran dan implementasi lasan, dan tidak menjamin kekuatan).
Ketika tekanan dan suhu sangat tinggi, penggunaan pengelasan kekuatan dan pasta ekspansi, (pengelasan kekuatan bahkan jika lasan memiliki kencang, tetapi juga untuk memastikan bahwa sambungan memiliki kekuatan tarik yang besar, biasanya mengacu pada kekuatan lasan sama dengan kekuatan pipa di bawah beban aksial saat pengelasan). Peran ekspansi terutama untuk menghilangkan korosi celah dan meningkatkan resistensi kelelahan lasan. Dimensi struktural spesifik dari standar (GB/T151) telah ditentukan, tidak akan terperinci di sini.
Untuk persyaratan kekasaran permukaan lubang pipa:
A, Ketika heat exchanger tabung dan sambungan pengelasan pelat tabung, nilai kekasaran permukaan tabung tidak lebih besar dari 35um.
B, Tabung penukar panas tunggal dan sambungan ekspansi pelat tabung, nilai kekasaran permukaan lubang tabung tidak lebih besar dari 12.5um koneksi ekspansi, permukaan lubang tabung tidak boleh mempengaruhi sesak ekspansi cacat, seperti melalui penilaian longitudinal atau spiral.
AKU AKU AKU. Perhitungan Desain
1. Perhitungan Ketebalan Dinding Shell (termasuk bagian kotak pipa, kepala, program shell program silinder Perhitungan ketebalan dinding) PIPA, ketebalan dinding silinder program cangkang harus memenuhi ketebalan dinding minimum di GB151, untuk baja karbon dan ketebalan dinding minimum baja paduan yang lebih rendah.
2. Perhitungan penguatan lubang terbuka
Untuk shell menggunakan sistem tabung baja, disarankan untuk menggunakan seluruh tulangan (tingkatkan ketebalan dinding silinder atau gunakan tabung berdinding tebal); Untuk kotak tabung yang lebih tebal di lubang besar untuk mempertimbangkan ekonomi secara keseluruhan.
Bukan penguatan lain yang harus memenuhi persyaratan beberapa poin:
① Tekanan desain ≤ 2.5mpa;
② Jarak tengah antara dua lubang yang berdekatan harus tidak kurang dari dua kali jumlah diameter dari dua lubang;
③ Diameter nominal penerima ≤ 89mm;
④ Mengambil alih ketebalan dinding minimum harus menjadi persyaratan Tabel 8-1 (ambil alih margin korosi 1mm).
3. Flange
Flensa peralatan menggunakan flensa standar harus memperhatikan flensa dan gasket, pengencang cocok, jika tidak flensa harus dihitung. Misalnya, ketik flensa pengelasan datar dalam standar dengan paking yang cocok untuk paking lunak non-logam; Ketika penggunaan gasket berliku harus dihitung ulang untuk flensa.
4. Pipa Pipa
Perlu memperhatikan masalah berikut:
① Suhu Desain Plat Tabung: Menurut ketentuan GB150 dan GB/T151, harus diambil tidak kurang dari suhu logam komponen, tetapi dalam perhitungan pelat tabung tidak dapat menjamin bahwa peran media proses cangkang tabung, dan suhu logam pelat tabung sulit untuk dihitung, umumnya diambil pada sisi yang lebih tinggi dari suhu desain untuk suhu desain tabung.
② Penukar panas multi-tabung: di kisaran area perpipaan, karena kebutuhan untuk mengatur struktur spacer alur dan pengikat dan gagal didukung oleh area penukar panas AD: Formula GB/T151.
③ Ketebalan efektif pelat tabung
Ketebalan efektif pelat tabung mengacu pada pemisahan kisaran pipa dari bagian bawah ketebalan alur sekat pelat tabung dikurangi jumlah dari dua hal berikut
A, margin korosi pipa di luar kedalaman kedalaman bagian groove partisi rentang pipa
B, margin korosi program shell dan pelat tabung di sisi program shell dari struktur kedalaman alur dari dua tanaman terbesar
5. Sambungan Ekspansi Set
Dalam penukar panas tabung dan pelat tetap, karena perbedaan suhu antara cairan dalam jalur tabung dan cairan kursus tabung, dan penukar panas dan koneksi pelat tabung dan tabung tetap, sehingga dalam penggunaan keadaan, ada perbedaan ekspansi shell dan tabung antara cangkang dan tabung, cangkang dan tabung ke beban aksial. Untuk menghindari kerusakan shell dan penukar panas, destabilisasi penukar panas, tabung penukar panas dari pelat tabung menarik, harus diatur sambungan ekspansi untuk mengurangi cangkang dan beban aksial penukar panas.
Umumnya dalam shell dan perbedaan suhu dinding penukar panas besar, perlu mempertimbangkan untuk mengatur sambungan ekspansi, dalam perhitungan pelat tabung, sesuai dengan perbedaan suhu antara berbagai kondisi umum yang dihitung σt, σc, Q, salah satunya gagal memenuhi syarat, perlu untuk meningkatkan sambungan ekspansi.
σt - Tegangan aksial dari tabung penukar panas
σc - tekanan aksial silinder proses shell
Q-Tabung penukar panas dan sambungan pelat tabung dari gaya pull-off
Iv. Desain Struktural
1. Kotak pipa
(1) Panjang kotak pipa
A. Kedalaman batin minimum
① ke pembukaan jalur pipa tunggal kotak tabung, kedalaman minimum di tengah pembukaan tidak boleh kurang dari 1/3 dari diameter dalam penerima;
② Kedalaman bagian dalam dan luar dari kursus pipa harus memastikan bahwa area sirkulasi minimum antara kedua kursus tidak kurang dari 1,3 kali area sirkulasi tabung penukar panas per kursus;
b, kedalaman dalam maksimum
Pertimbangkan apakah lebih mudah untuk mengelas dan membersihkan bagian dalam, terutama untuk diameter nominal penukar panas multi-tabung yang lebih kecil.
(2) Partisi program terpisah
Ketebalan dan pengaturan partisi menurut GB151 Tabel 6 dan Gambar 15, untuk ketebalan yang lebih besar dari 10mm dari partisi, permukaan penyegelan harus dipangkas hingga 10mm; Untuk penukar panas tabung, partisi harus diatur pada lubang air mata (lubang pembuangan), diameter lubang pembuangan umumnya 6mm.
2. Bundel Shell and Tube
Level Level Bundel Tub
Ⅰ, ⅱ Bundel tabung level, hanya untuk baja karbon, tabung penukar panas baja paduan rendah standar domestik, masih ada "level lebih tinggi" dan "tingkat biasa" yang dikembangkan. Setelah tabung penukar panas domestik dapat digunakan "lebih tinggi" pipa baja, baja karbon, bundel tabung penukar panas baja paduan rendah tidak perlu dibagi menjadi level ⅰ dan ⅱ!
Ⅰ, ⅱ Bundel tabung dari perbedaan terutama terletak pada tabung penukar panas diameter luar, penyimpangan ketebalan dinding berbeda, ukuran lubang dan deviasi yang sesuai berbeda.
Grade ⅰ Bundel tabung dengan persyaratan presisi yang lebih tinggi, untuk tabung penukar panas stainless steel, hanya ⅰ bundel tabung; untuk tabung penukar panas baja karbon yang umum digunakan
② Plat tabung
A, deviasi ukuran lubang tabung
Perhatikan perbedaan antara ⅰ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ ⅱ
B, Groove Partisi Program
Ⅰ Kedalaman slot umumnya tidak kurang dari 4mm
Ⅱ Sub-program Partisi Slot Lebar: baja karbon 12mm; Stainless Steel 11mm
Ⅲ Slot Partisi Kisaran Menit Pojok Posisi umumnya 45 derajat, lebar chamfering B kira -kira sama dengan jari -jari r dari sudut paking rentang menit.
Piring lipat
A. Ukuran lubang pipa: dibedakan berdasarkan level bundel
B, busur lipat tinggi lipat takik
Tinggi takik harus sedemikian rupa sehingga cairan melalui celah dengan laju aliran melintasi bundel tabung yang mirip dengan ketinggian takik umumnya diambil 0,20-0,45 kali diameter bagian dalam dari sudut bulat, takik umumnya dipotong di baris pipa di bawah garis tengah atau memotong dua baris lubang pipa di antara jembatan kecil (untuk memfasilitasi kenyamanan mengenakan pipa).
C. Orientasi takik
Cairan bersih satu arah, pengaturan ke atas dan ke bawah;
Gas yang mengandung sejumlah kecil cairan, berlekuk ke atas menuju bagian terendah dari pelat lipat untuk membuka port cair;
Cairan yang mengandung sedikit gas, takik ke bawah ke bagian tertinggi dari pelat lipat untuk membuka port ventilasi
Koeksistensi gas-cair atau cairan mengandung bahan padat, pengaturan takik kiri dan kanan, dan buka port cair di tempat terendah
D. Ketebalan minimum pelat lipat; Rentang maksimum yang tidak didukung
e. Pelat lipat di kedua ujung bundel tabung sedekat mungkin dengan inlet shell dan penerima outlet.
④Tie Rod
A, diameter dan jumlah batang pengikat
Diameter dan jumlah menurut Tabel 6-32, 6-33 seleksi, untuk memastikan bahwa lebih besar atau sama dengan luas penampang batang pengikat yang diberikan pada Tabel 6-33 di bawah premis diameter dan jumlah batang pengikat dapat diubah, tetapi diameternya tidak boleh kurang dari 10mm, jumlah yang tidak kurang dari empat
b, batang pengikat harus disusun seragam mungkin di tepi luar bundel tabung, untuk penukar panas berdiameter besar, di area pipa atau di dekat celah pelat lipat harus diatur dalam jumlah batang pengikat yang sesuai, pelat lipatan apa pun harus tidak kurang dari 3 titik pendukung pendukung
C. Mengikat kacang batang, beberapa pengguna memerlukan pengelasan mur dan pelat lipat berikut
⑤ Piring anti-flush
A. Pengaturan pelat anti-flush adalah untuk mengurangi distribusi cairan yang tidak merata dan erosi ujung tabung penukar panas.
B. Metode pemasangan pelat anti-washout
Sejauh mungkin difiksasi dalam tabung pitch tetap atau di dekat pelat tabung pelat lipat pertama, ketika inlet cangkang terletak di batang yang tidak ditempelkan di sisi pelat tabung, pelat anti-gambaran dapat dilas ke badan silinder
(6) Pengaturan sambungan ekspansi
A. Terletak di antara kedua sisi pelat lipat
In order to reduce the fluid resistance of the expansion joint, if necessary, in the expansion joint on the inside of a liner tube, the liner tube should be welded to the shell in the direction of the fluid flow, for vertical heat exchangers, when the fluid flow direction upward, should be set up at the lower end of the liner tube discharge holes
B. Sambungan ekspansi perangkat pelindung untuk mencegah peralatan dalam proses transportasi atau penggunaan menarik yang buruk
(vii) Sambungan antara pelat tabung dan cangkang
A. Ekstensi berfungsi ganda sebagai flensa
B. Pipa Pipa Tanpa Flange (GB151 Lampiran G)
3. Pipa Flange:
① Suhu desain lebih besar dari atau sama dengan 300 derajat, harus digunakan flensa pantat.
② Untuk penukar panas tidak dapat digunakan untuk mengambil alih antarmuka untuk menyerah dan dibuang, harus diatur dalam tabung, titik tertinggi dari jalan cangkang dari perdarahan, titik terendah port pembuangan, diameter nominal minimum 20mm.
③ Penukar panas vertikal dapat diatur port overflow.
4. Dukungan: Spesies GB151 menurut ketentuan Pasal 5.20.
5. Aksesori lainnya
① Mengangkat lugs
Kualitas lebih dari 30kg kotak resmi dan penutup kotak pipa harus diatur lugs.
② Kawat atas
Untuk memfasilitasi pembongkaran kotak pipa, penutup kotak pipa, harus diatur di papan resmi, kotak penutup kotak pipa.
V. Pabrikan, Persyaratan Inspeksi
1. Pelat pipa
① sambungan pantat pelat tabung yang disambung untuk inspeksi sinar 100% atau UT, level yang memenuhi syarat: RT: ⅱ UT: ⅰ level;
② Selain baja tahan karat, perlakuan panas pelepasan pelat pipa yang disambung;
③ Deviasi Lebar Lubang Lubang Tabung: Menurut rumus untuk menghitung lebar jembatan lubang: b = (s - d) - d1
Lebar minimum jembatan lubang: B = 1/2 (s - d) + C;
2. Perlakuan panas kotak tabung:
Baja karbon, baja paduan rendah dilas dengan partisi rentang terbelah dari kotak pipa, serta kotak pipa bukaan lateral lebih dari 1/3 diameter dalam kotak pipa silinder, dalam aplikasi pengelasan untuk perlakuan panas penghilang stres, permukaan penyegelan flensa dan partisi harus diproses setelah perlakuan panas.
3. Tes tekanan
Ketika tekanan desain proses shell lebih rendah dari tekanan proses tabung, untuk memeriksa kualitas tabung penukar panas dan koneksi pelat tabung
① Tekanan program shell untuk meningkatkan tekanan uji dengan program pipa yang konsisten dengan uji hidrolik, untuk memeriksa apakah kebocoran sambungan pipa. (Namun, perlu untuk memastikan bahwa tekanan film utama cangkang selama uji hidrolik adalah ≤0.9relφ)
② Ketika metode di atas tidak tepat, cangkang dapat menjadi uji hidrostatik sesuai dengan tekanan asli setelah lewat, dan kemudian cangkang untuk uji kebocoran amonia atau uji kebocoran halogen.
Vi. Beberapa masalah yang harus dicatat di grafik
1. Tunjukkan tingkat bundel tabung
2. Tabung penukar panas harus menjadi nomor pelabelan tertulis
3. Garis kontur pipa pelat tabung di luar garis padat yang tebal
4. Gambar perakitan harus diberi label orientasi celah pelat lipat
5. Lubang pelepasan sambungan ekspansi standar, lubang buang pada sambungan pipa, colokan pipa harus keluar dari gambar
Waktu posting: Okt-11-2023