I. Classificazione dello scambiatore di calore:
Lo scambiatore di calore a guscio e tubo può essere diviso nelle seguenti due categorie in base alle caratteristiche strutturali.
1. Struttura rigida dello scambiatore di calore del guscio e del tubo: questo scambiatore di calore è diventato un tubo fisso e un tipo di piastra, di solito può essere diviso in gamma a tubo singolo e intervallo multi-tubo di due tipi. I suoi vantaggi sono una struttura semplice e compatta, economica e ampiamente utilizzata; Lo svantaggio è che il tubo non può essere pulito meccanicamente.
2. Scambiatore di calore a guscio e tubo con dispositivo di compensazione della temperatura: può rendere la parte riscaldata dell'espansione libera. La struttura della forma può essere divisa in:
① Scambiatore di calore del tipo di testa galleggiante: questo scambiatore di calore può essere espanso liberamente a un'estremità della piastra del tubo, la cosiddetta "testa galleggiante". Si applica alla differenza di temperatura della parete e della parete del guscio è grande, lo spazio del fascio del tubo viene spesso pulito. Tuttavia, la sua struttura è più complessa, i costi di lavorazione e produzione sono più elevati.
② Scambiatore di calore a forma di U: ha solo una piastra del tubo, quindi il tubo può essere libero di espandersi e contrarsi quando riscaldato o raffreddato. La struttura di questo scambiatore di calore è semplice, ma il carico di lavoro della produzione della curva è maggiore e poiché il tubo deve avere un certo raggio di flessione, l'utilizzo della piastra del tubo è scarso, il tubo è pulito meccanicamente difficile da smantellare e sostituire i tubi non è facile, quindi è necessario passare attraverso i tubi del fluido è pulito. Questo scambiatore di calore può essere utilizzato per grandi variazioni di temperatura, alte temperatura o occasioni ad alta pressione.
③ Scambiatore di calore del tipo di scatola di imballaggio: ha due forme, una è nella piastra del tubo alla fine di ogni tubo ha una guarnizione di imballaggio separata per garantire che l'espansione libera e la contrazione del tubo, quando il numero di tubi nello scambiatore di calore sia molto piccolo, prima dell'uso di questa struttura, ma la distanza tra il tubo rispetto allo scambiatore di calore generale per essere grande, complesso. Un'altra forma è fatta in un'estremità del tubo e della struttura mobile a guscio, nel luogo galleggiante usando l'intera guarnizione di imballaggio, la struttura è più semplice, ma questa struttura non è facile da usare in caso di grande diametro, alta pressione. Lo scambiatore di calore del tipo di scatola di ripieno viene utilizzato raramente ora.
Ii. Revisione delle condizioni di progettazione:
1. Progettazione dello scambiatore di calore, l'utente dovrebbe fornire le seguenti condizioni di progettazione (parametri di processo):
① Tubo, pressione operativa del programma con shell (come una delle condizioni per determinare se l'apparecchiatura della classe deve essere fornita)
② tubo, temperatura operativa del programma con shell (ingresso / uscita)
③ Temperatura della parete metallica (calcolata dal processo (fornita dall'utente))
④ Nome e caratteristiche del Materiale
⑤ Margine di corrosione
⑥ Il numero di programmi
⑦ Area di trasferimento di calore
⑧ Specifiche del tubo dello scambiatore di calore, disposizione (triangolare o quadrato)
⑨ piastra pieghevole o il numero di piastra di supporto
⑩ Materiale e spessore dell'isolamento (per determinare l'altezza sporgente del sedile della targhetta)
(11) Vernice.
Ⅰ. Se l'utente ha requisiti speciali, l'utente per fornire marchio, colore
Ⅱ. Gli utenti non hanno requisiti speciali, i progettisti stessi selezionati
2. Diverse condizioni di progettazione chiave
① Pressione operativa: come una delle condizioni per determinare se l'attrezzatura è classificata, deve essere fornita.
② Caratteristiche del materiale: se l'utente non fornisce il nome del materiale deve fornire il grado di tossicità del materiale.
Poiché la tossicità del mezzo è correlata al monitoraggio non distruttivo dell'attrezzatura, al trattamento termico, al livello di forgiati per la classe superiore delle attrezzature, ma anche relativa alla divisione dell'attrezzatura:
A, GB150 10.8.2.1 (f) Disegni indicano che il contenitore che detiene mezzo di tossicità estremamente pericoloso o altamente pericoloso al 100% RT.
B, 10.4.1.3 I disegni indicano che i contenitori che contiene mezzi di tossicità estremamente pericolosi o altamente pericolosi devono essere un trattamento termico post-saldato (le articolazioni saldate di acciaio inossidabile austenitico potrebbero non essere trattati al calore)
C. Forgiati. L'uso della media tossicità per i confini estremi o altamente pericolosi dovrebbe soddisfare i requisiti della classe III o IV.
③ Specifiche del tubo:
Acciaio carbone comunemente usato φ19 × 2, φ25 × 2,5, φ32 × 3, φ38 × 5
Acciaio inossidabile φ19 × 2, φ25 × 2, φ32 × 2,5, φ38 × 2,5
Disposizione dei tubi dello scambiatore di calore: triangolo, triangolo angolare, quadrato, quadrata d'angolo.
★ Quando è richiesta la pulizia meccanica tra i tubi dello scambiatore di calore, è necessario utilizzare la disposizione quadrata.
1. Pressione di progettazione, temperatura di progettazione, coefficiente di saldatura
2. Diametro: DN <400 cilindri, l'uso del tubo di acciaio.
DN ≥ 400 cilindri, utilizzando la lastra in acciaio.
Tubo d'acciaio da 16 "------ con l'utente per discutere l'uso della piastra in acciaio arrotondata.
3. Diagramma di layout:
Secondo l'area di trasferimento del calore, le specifiche del tubo di trasferimento di calore per disegnare il diagramma di layout per determinare il numero di tubi di trasferimento di calore.
Se l'utente fornisce un diagramma delle tubazioni, ma anche per rivedere le tubazioni è all'interno del cerchio limite di tubazioni.
★ Principio della posa dei tubi:
(1) Nel cerchio limite di tubazioni dovrebbe essere pieno di tubo.
② Il numero di tubi multi-ictus dovrebbe provare a pareggiare il numero di colpi.
③ Il tubo dello scambiatore di calore deve essere disposto simmetricamente.
4. Materiale
Quando la piastra del tubo stessa ha una spalla convessa ed è collegata al cilindro (o alla testa), è necessario utilizzare la forgiatura. A causa dell'uso di tale struttura della piastra del tubo è generalmente utilizzato per una pressione più elevata, infiammabile, esplosiva e tossicità per occasioni estreme, altamente pericolose, maggiori requisiti per la piastra del tubo, anche la piastra del tubo è più spessa. Al fine di evitare la spalla convessa per produrre scorie, delaminazione e migliorare le condizioni di sollecitazione della fibra della spalla convessa, ridurre la quantità di lavorazione, i materiali di risparmio, la spalla convessa e la piastra del tubo si sono forgiate direttamente dalla forgiatura complessiva per produrre la piastra del tubo.
5. CAMPIO DI CAMBIO DI CARZIONE E PIATTA DEL TUBILE
Il tubo nella connessione della piastra del tubo, nella progettazione dello scambiatore di calore del guscio e del tubo è una parte più importante della struttura. Non solo elabora il carico di lavoro e deve effettuare ogni connessione nel funzionamento dell'apparecchiatura per garantire che il mezzo senza perdite e resisti alla capacità di pressione media.
La connessione della piastra del tubo e del tubo è principalmente i seguenti tre modi: un'espansione; B saldatura; saldatura di espansione c
L'espansione per guscio e tubo tra la perdita dei media non causerà conseguenze negative della situazione, in particolare per la saldabilità del materiale (come il tubo dello scambiatore di calore in acciaio al carbonio) e il carico di lavoro dell'impianto di produzione è troppo grande.
A causa dell'espansione dell'estremità del tubo nella deformazione plastica di saldatura, vi è uno stress residuo, con l'aumento di temperatura, lo stress residuo scompare gradualmente, in modo che l'estremità del tubo per ridurre il ruolo della sigillatura e del legame, quindi l'espansione della struttura per la pressione e le limitazioni della temperatura, generalmente applicabili alla pressione di progettazione ≤ 4MPA, la progettazione della temperatura ≤ 300, e l'esecuzione della vento, non Cambiamenti di temperatura eccessivi e nessuna corrosione di stress significativa.
La connessione di saldatura presenta i vantaggi di una semplice produzione, alta efficienza e connessione affidabile. Attraverso la saldatura, il tubo verso la piastra del tubo ha un ruolo migliore nell'aumentare; e anche può ridurre i requisiti di elaborazione del foro del tubo, risparmiare tempo di elaborazione, facile manutenzione e altri vantaggi, dovrebbe essere utilizzato come una questione di priorità.
Inoltre, quando la tossicità media è molto grande, il mezzo e l'atmosfera miscelato facilmente da esplodere il mezzo è radioattivo o all'interno e all'esterno della miscelazione del materiale del tubo avrà un effetto avverso, al fine di garantire che i giunti siano sigillati, ma spesso usano anche il metodo di saldatura. Metodo di saldatura, sebbene i vantaggi di molti, perché non può evitare completamente la "corrosione della fessura" e i nodi saldati di corrosione da sollecitazione e la parete del tubo sottile e la piastra del tubo spessa sono difficili da ottenere una saldatura affidabile tra.
Il metodo di saldatura può essere temperature più elevate rispetto all'espansione, ma sotto l'azione di stress ciclico ad alta temperatura, la saldatura è molto suscettibile alle fessure di fatica, al divario del foro del tubo e del tubo, se sottoposto a mezzi corrosivi, per accelerare il danno dell'articolazione. Pertanto, vi sono giunti di saldatura ed espansione utilizzati contemporaneamente. Ciò non solo migliora la resistenza alla fatica dell'articolazione, ma riduce anche la tendenza della corrosione della fessura, e quindi la sua durata di servizio è molto più lunga rispetto alla sola saldatura.
In quali occasioni è adatto per l'implementazione di giunti e metodi di saldatura e espansione, non esiste uno standard uniforme. Di solito nella temperatura non è troppo elevata, ma la pressione è molto alta o il mezzo è molto facile da perdere, l'uso dell'espansione della resistenza e la saldatura di sigillatura (la saldatura di sigillatura si riferisce semplicemente per prevenire perdite e implementazione della saldatura e non garantisce la resistenza).
Quando la pressione e la temperatura sono molto elevate, l'uso della saldatura della resistenza e dell'espansione della pasta (la saldatura di resistenza è anche se la saldatura ha una stretta, ma anche per garantire che l'articolazione abbia una grande resistenza alla trazione, di solito si riferisce alla resistenza della saldatura è uguale alla resistenza del tubo sotto carico assiale durante la saldatura). Il ruolo dell'espansione è principalmente quello di eliminare la corrosione della fessura e migliorare la resistenza alla fatica della saldatura. Dimensioni strutturali specifiche dello standard (GB/T151) sono state previste, non andranno nei dettagli qui.
Per i requisiti di rugosità della superficie del foro del tubo:
A, quando il collegamento di saldatura della piastra del tubo e del tubo dello scambiatore di calore, la rugosità della superficie del tubo non è maggiore di 35um.
B, un singolo collegamento di espansione della piastra del tubo e della piastra del tubo, la rugosità della superficie del foro del tubo non è maggiore della connessione di espansione di 12,5um, la superficie del foro del tubo non deve influenzare la tenuta di espansione dei difetti, come attraverso il punteggio longitudinale o a spirale.
Iii. Calcolo del design
1. Calcolo dello spessore della parete della guscio (compresa la sezione corta, la testa, il programma di spessore del cilindro del cilindro Calcolo del cilindro) Spessore della parete del cilindro del programma di conchiglia deve soddisfare lo spessore minimo della parete in GB151, poiché l'acciaio di carbonio e lo spessore minimo della parete di corrosione sono in base al margine di corrosione C2 = 1 mm considerazioni per il caso di C2 maggiore di 1mm, lo spessore della parete minimo di una tavola è aumentata di conseguenza.
2. Calcolo del rinforzo del foro aperto
Per il guscio che utilizza il sistema del tubo in acciaio, si consiglia di utilizzare l'intero rinforzo (aumentare lo spessore della parete del cilindro o utilizzare tubo a parete spessa); Per la scatola del tubo più spessa sul grande foro per considerare l'economia generale.
Non un altro rinforzo dovrebbe soddisfare i requisiti di diversi punti:
① Pressione di progettazione ≤ 2,5 milioni;
② La distanza centrale tra due fori adiacenti non dovrebbe essere inferiore al doppio della somma del diametro dei due fori;
③ Diametro nominale del ricevitore ≤ 89 mm;
④ La rilevazione dello spessore minimo della parete dovrebbe essere i requisiti della tabella 8-1 (assumere il margine di corrosione di 1 mm).
3. Flangia
La flangia dell'attrezzatura che utilizza la flangia standard dovrebbe prestare attenzione alla flangia e alla guarnizione, i dispositivi di fissaggio corrispondono, altrimenti la flangia dovrebbe essere calcolata. Ad esempio, digitare una flangia di saldatura piatta nello standard con la sua guarnizione corrispondente per la guarnizione morbida non metallica; Quando l'uso della guarnizione dell'avvolgimento deve essere ricalcolato per la flangia.
4. Piastra del tubo
È necessario prestare attenzione ai seguenti problemi:
① Temperatura di progettazione della piastra del tubo: secondo le disposizioni di GB150 e GB/T151, dovrebbero essere prese non inferiori alla temperatura metallica del componente, ma nel calcolo della piastra del tubo non può garantire che il ruolo dei media del guscio del tubo e la temperatura metallica della piastra del tubo è difficile da calcolare, è generalmente presa sul lato più alto della temperatura di progettazione per la temperatura di progettazione della piastra del tubo.
② Scambiatore di calore multi-tubo: nella gamma di area di tubazioni, a causa della necessità di impostare la scanalatura del distanziatore e la struttura della tiraggio e non è stata supportata dall'area dello scambiatore di calore: formula GB/T151.
③ Lo spessore effettivo della piastra del tubo
Lo spessore effettivo della piastra del tubo si riferisce alla separazione della gamma dei tubi della parte inferiore della scanalatura della paratia della piastra del tubo meno la somma delle seguenti due cose
A, margine di corrosione del tubo oltre la profondità della profondità della parte della scaletta della divisione del tubo
B, programma di corrosione del programma di shell e piastra del tubo nel lato del programma di shell della struttura della profondità della scanalatura delle due piante più grandi
5. Set di giunti di espansione
Nel tubo fisso e lo scambiatore di calore della piastra, a causa della differenza di temperatura tra il fluido nel percorso del tubo e il fluido del percorso del tubo e lo scambiatore di calore e la connessione fissa della piastra del guscio e del tubo, in modo che nell'uso dello stato, la differenza di espansione del guscio e del tubo esiste tra il guscio e il tubo, il guscio e il tubo e il tubo al carico assiale. Al fine di evitare danni da shell e scambiatore di calore, destabilizzazione dello scambiatore di calore, tubo di scambiatore di calore dalla piastra del tubo, dovrebbe essere impostato giunti di espansione per ridurre il carico assiale del guscio e dello scambiatore di calore.
Generalmente nella differenza di temperatura della parete dello scambiatore di calore e di calore è grande, è necessario considerare di impostare il giunto di espansione, nel calcolo della piastra del tubo, in base alla differenza di temperatura tra le varie condizioni comuni calcolate σt, σc, q, una delle quali non si qualifica, è necessario aumentare il giunto di espansione.
σt - sollecitazione assiale del tubo dello scambiatore di calore
σc - Processo di processo Stress assiale del cilindro
D-Il tubo dello scambiatore di calore e il collegamento della piastra del tubo della forza di estrazione
IV. Design strutturale
1. Box a tubo
(1) Lunghezza della scatola del tubo
UN. Profondità interna minima
① All'apertura del percorso a tubo singolo della scatola del tubo, la profondità minima al centro dell'apertura non dovrebbe essere inferiore a 1/3 del diametro interno del ricevitore;
② La profondità interna ed esterna del percorso del tubo dovrebbe garantire che l'area di circolazione minima tra i due corsi non sia inferiore a 1,3 volte l'area di circolazione del tubo dello scambiatore di calore per corso;
B, la massima profondità interna
Considera se è conveniente saldare e pulire le parti interne, in particolare per il diametro nominale dello scambiatore di calore multi-tubo più piccolo.
(2) partizione di programma separata
Spessore e disposizione della partizione Secondo GB151 Tabella 6 e Figura 15, per lo spessore maggiore di 10 mm della partizione, la superficie di tenuta deve essere ridotta a 10 mm; Per lo scambiatore di calore del tubo, la partizione deve essere impostata sul foro lacrime (foro di scarico), il diametro del foro di scarico è generalmente 6 mm.
2. Fonte di guscio e tubo
① Livello del pacchetto TUBE
Ⅰ, ⅱ fascio di tubi a livello, solo per l'acciaio al carbonio, a bassa tubo di scambiatore di calore in acciaio in lega di standard domestici, sono ancora sviluppati "livelli più elevati" e "livello ordinario". Una volta che il tubo di scambiatore di calore domestico può essere utilizzato tubo in acciaio "più alto", l'acciaio di carbonio, il tubo di scambiatore di calore in acciaio a bassa lega non è necessario diviso in livello ⅰ e ⅱ!
Ⅰ, ⅱ Il fascio del tubo della differenza si trova principalmente nel diametro esterno del tubo dello scambiatore di calore, la deviazione dello spessore della parete è diversa, la dimensione del foro corrispondente e la deviazione sono diverse.
Fascio di tubi di grado ⅰ di requisiti di precisione più elevati, per tubo di scambiatore di calore in acciaio inossidabile, solo fascio di tubi ⅰ; Per il tubo di scambiatore di calore in acciaio al carbonio comunemente usato
② piastra del tubo
A, Deviazione della dimensione del foro del tubo
Nota la differenza tra il pacchetto di tubo a livello ⅰ, ⅱ ⅱ
B, il groove della partizione del programma
Ⅰ La profondità dello slot non è generalmente inferiore a 4 mm
Ⅱ Larghezza slot di partizione sub-programma: acciaio al carbonio 12mm; acciaio inossidabile 11 mm
Ⅲ Minute Range Partition Slot Angolo La smussatura è generalmente di 45 gradi, la larghezza di smussatura B è approssimativamente uguale al raggio R dell'angolo della guarnizione del range minuto.
③ Piatto
UN. Dimensione del foro del tubo: differenziato per livello di fascio
B, altezza della tacca pieghevole a pieghevole.
L'altezza di tacca dovrebbe essere in modo che il fluido attraverso lo spazio con la portata attraverso il fascio del tubo simile all'altezza di tacca sia generalmente assunto 0,20-0,45 volte il diametro interno dell'angolo arrotondato, la tacca viene generalmente tagliata nella fila del tubo sotto la linea centrale o tagliato in due file di fori tra il tubo tra il ponte piccolo (per facilitare la comodità di indossare un tubo).
C. Orientamento di tacca
Fluido pulito a senso unico, accordo su e giù;
Gas contenente una piccola quantità di liquido, tacca verso l'alto verso la parte più bassa della piastra pieghevole per aprire la porta liquida;
Liquido contenente una piccola quantità di gas, intatta verso la parte più alta della piastra pieghevole per aprire la porta di ventilazione
La coesistenza di gas-liquido o il liquido contiene materiali solidi, disposizione a sinistra e a destra e aprire la porta liquida nel punto più basso
D. Spessore minimo della piastra pieghevole; Span massima non supportata
e. Le piastre pieghevoli su entrambe le estremità del fascio del tubo sono il più vicino possibile ai ricevitori di ingresso e uscita della shell.
④tie rod
A, il diametro e il numero di tiraggi
Diametro e numero secondo la Tabella 6-32, 6-33 selezione, al fine di garantire che maggiore o uguale all'area della sezione trasversale dell'asta di tira
B, il tifo deve essere disposto il più uniformemente possibile nel bordo esterno del fascio del tubo, per lo scambiatore di calore di grande diametro, nell'area del tubo o vicino allo spazio della piastra di piega
C. Tie a datto dell'asta, alcuni utenti richiedono il seguente dado e saldatura a piastra pieghevole
⑤ Piatto anti-flush
UN. L'impostazione della piastra anti-flush è quella di ridurre la distribuzione irregolare del fluido e l'erosione dell'estremità del tubo dello scambiatore di calore.
B. Metodo di fissaggio della piastra anti-lavaggio
Per quanto possibile fisso nel tubo a pipissima fissa o vicino alla piastra del tubo della prima piastra pieghevole, quando l'ingresso del guscio si trova nell'asta non fissa sul lato della piastra del tubo, la piastra anti-scramblaggio può essere saldata al corpo del cilindro
(6) Impostazione dei giunti di espansione
UN. Situato tra i due lati della piastra pieghevole
Al fine di ridurre la resistenza al fluido dell'articolazione di espansione, se necessario, nell'articolazione di espansione all'interno di un tubo di rivestimento, il tubo di rivestimento deve essere saldato sul guscio nella direzione del flusso del fluido, per gli scambiatori di calore verticali, quando la direzione del flusso del fluido verso l'alto, deve essere impostata verso l'alto
B. Giunti di espansione del dispositivo protettivo per prevenire l'attrezzatura nel processo di trasporto o l'uso di tiri cattivi
(vii) il collegamento tra la piastra del tubo e il guscio
UN. L'estensione raddoppia come flangia
B. Piastra per tubo senza flangia (GB151 Appendice G)
3. Flangia del tubo:
① La temperatura di progettazione maggiore o uguale a 300 gradi, deve essere usata la flangia del sedere.
② Per lo scambiatore di calore non può essere utilizzato per assumere l'interfaccia per arrendersi e scaricare, dovrebbe essere impostato nel tubo, il punto più alto del percorso di guscio dell'emorragia, il punto più basso della porta di scarico, il diametro nominale minimo di 20 mm.
③ Lo scambiatore di calore verticale può essere impostato la porta di overflow.
4. Supporto: specie GB151 secondo le disposizioni dell'articolo 5.20.
5. Altri accessori
① alette di sollevamento
La qualità maggiore di 30 kg di cover di scatola ufficiale e scatola del tubo deve essere fissata alette.
② filo superiore
Al fine di facilitare lo smantellamento della scatola del tubo, il coperchio della scatola del tubo, deve essere impostato nella scheda ufficiale, cover della scatola del tubo filo superiore.
V. Manufacturing, requisiti di ispezione
1. Piastra del tubo
① giunti di testa della piastra del tubo giunti per ispezione a raggi al 100% o UT, livello qualificato: RT: ⅱ UT: ⅰ Livello;
② Oltre all'acciaio inossidabile, il trattamento del calore di sollecitazione della piastra del tubo giunta;
③ Deviazione della larghezza del foro della piastra del tubo: secondo la formula per il calcolo della larghezza del ponte del foro: b = (s - d) - d1
Larghezza minima del ponte del foro: b = 1/2 (s - d) + c;
2. Trattamento termico della scatola della metropolitana:
L'acciaio di carbonio, l'acciaio in lega bassa saldata con una partizione a raggio diviso della scatola del tubo, nonché la scatola del tubo delle aperture laterali più di 1/3 del diametro interno della scatola del tubo del cilindro, nell'applicazione della saldatura per il trattamento termico, la flangia e la superficie di guarnizione della partizione devono essere elaborate dopo il trattamento termico.
3. Test di pressione
Quando la pressione di progettazione del processo di guscio è inferiore alla pressione del processo del tubo, al fine di verificare la qualità del tubo dello scambiatore di calore e delle connessioni della piastra del tubo
① Pressione del programma di shell per aumentare la pressione del test con il programma del tubo coerente con il test idraulico, per verificare se la perdita di giunti a tubo. (Tuttavia, è necessario garantire che lo stress del film primario del guscio durante il test idraulico sia ≤0.9relφ)
② Quando il metodo sopra non è appropriato, il guscio può essere test idrostatico in base alla pressione originale dopo il passaggio, quindi il guscio per il test di perdita di ammoniaca o il test di perdita di alogeno.
Vi. Alcuni problemi da notare sui grafici
1. Indicare il livello di fascio di tubi
2. Il tubo dello scambiatore di calore deve essere scritto numero di etichettatura
3. Linea di contorno delle tubazioni della piastra del tubo all'esterno della linea a spesa chiusa
4. I disegni di assemblaggio devono essere etichettati orientati al divario della piastra pieghevole
5. Fore di scarico del giunto di espansione standard, fori di scarico sui giunti del tubo, i tappi per tubi dovrebbero essere fuori dall'immagine
Tempo post: ottobre-2023