Gagasan Desain Penukar Panas lan Kawruh sing Gegandhengan

I. Klasifikasi penukar panas:

Shell lan tabung exchanger panas bisa dipérang dadi rong kategori ing ngisor iki miturut ciri struktural.

1. Struktur kaku saka cangkang lan tabung exchanger panas: exchanger panas iki wis dadi tabung tetep lan jinis piring, biasane bisa dipérang dadi sawetara siji-tabung lan sawetara multi-tabung saka rong jinis.Kaluwihane yaiku struktur sing prasaja lan kompak, murah lan akeh digunakake;kerugian iku tabung ora bisa mechanically di resiki.

2. Shell lan tabung exchanger panas karo piranti ganti rugi suhu: bisa nggawe bagean digawe panas saka expansion free.Struktur wangun bisa dipérang dadi:

① exchanger panas tipe kepala ngambang: exchanger panas iki bisa bebas ditambahi ing salah siji mburi piring tabung, kang disebut "kepala ngambang".Dheweke ditrapake kanggo tembok tabung lan prabédan suhu tembok Nihan gedhe, papan mbendel tabung asring di resiki.Nanging, strukture luwih rumit, biaya pangolahan lan manufaktur luwih dhuwur.

 

② U-shaped tabung exchanger panas: wis mung siji piring tabung, supaya tabung bisa bebas kanggo nggedhekake lan kontrak nalika digawe panas utawa digawe adhem.Struktur exchanger panas iki prasaja, nanging workload saka Manufaktur bend luwih gedhe, lan amarga tabung kudu radius mlengkung tartamtu, pemanfaatan piring tabung miskin, tabung wis mechanically di resiki angel kanggo dismantle lan ngganti. tabung ora gampang, mulane kudu ngliwati tabung cairan sing resik.Exchanger panas iki bisa digunakake kanggo owah-owahan suhu gedhe, suhu dhuwur utawa kesempatan tekanan dhuwur.

③ kothak packing jinis exchanger panas: wis rong formulir, siji ing piring tabung ing mburi saben tabung wis segel packing kapisah kanggo mesthekake yen expansion free lan kontraksi tabung, nalika nomer tabung ing exchanger panas cilik banget, sadurunge nggunakake struktur iki, nanging jarak antarane tabung saka exchanger panas umum dadi gedhe, struktur Komplek.Wangun liya digawe ing salah siji mburi tabung lan struktur ngambang cangkang, ing panggonan ngambang nggunakake segel pengepakan kabeh, struktur kasebut luwih prasaja, nanging struktur iki ora gampang digunakake ing kasus diameter gedhe, tekanan dhuwur.Penukar panas jinis kothak isi wis arang digunakake saiki.

II.Review kahanan desain:

1. desain exchanger panas, pangguna kudu nyedhiyani kondisi desain ing ngisor iki (parameter proses):

① tabung, tekanan operasi program cangkang (minangka salah sawijining syarat kanggo nemtokake manawa peralatan ing kelas, kudu diwenehake)

② tabung, shell program suhu operasi (inlet / stopkontak)

③ suhu tembok logam (diwilang dening proses (diwenehake dening pangguna))

④Material jeneng lan ciri

⑤Margin korosi

⑥Jumlah program

⑦ area transfer panas

⑧ spesifikasi tabung penukar panas, susunan (segitiga utawa persegi)

⑨ piring lempitan utawa nomer piring dhukungan

⑩ bahan insulasi lan kekandelan (supaya kanggo nemtokake jog nameplate protruding dhuwur)

(11) Cat.

Ⅰ.Yen pangguna duwe syarat khusus, pangguna menehi merek, warna

Ⅱ.Pangguna ora duwe syarat khusus, para perancang dhewe milih

2. Sawetara kondisi desain tombol

① Tekanan operasi: minangka salah sawijining syarat kanggo nemtokake manawa peralatan kasebut diklasifikasikake, kudu diwenehake.

② karakteristik materi: yen pangguna ora nyedhiyani jeneng materi kudu nyedhiyani tingkat keracunan materi.

Amarga keracunan medium ana gandhengane karo pemantauan peralatan sing ora ngrusak, perawatan panas, tingkat tempa kanggo peralatan kelas ndhuwur, nanging uga ana gandhengane karo divisi peralatan:

a, GB150 10.8.2.1 (f) gambar nuduhake yen wadhah sing nyekeli medium banget mbebayani utawa Highly mbebayani saka keracunan 100% RT.

Gambar b, 10.4.1.3 nuduhake manawa wadhah sing ngemot media sing mbebayani utawa mbebayani banget kanggo keracunan kudu perawatan panas sawise las (sambungan las saka baja tahan karat austenitik bisa uga ora diolah panas)

c.Forgings.Panganggone keracunan medium kanggo penempaan sing ekstrem utawa mbebayani kudu memenuhi syarat Kelas III utawa IV.

③ Spesifikasi Pipa:

Baja karbon sing umum digunakake φ19×2, φ25×2,5, φ32×3, φ38×5

Baja tahan karat φ19×2, φ25×2, φ32×2,5, φ38×2,5

Susunan tabung penukar panas: segi telu, segi telu pojok, alun-alun, alun-alun pojok.

★ Nalika reresik mechanical dibutuhake antarane tabung exchanger panas, noto kothak kudu digunakake.

1. Tekanan desain, suhu desain, koefisien gabungan welding

2. Diameter: DN <400 silinder, panggunaan pipa baja.

DN ≥ 400 silinder, nggunakake piring baja mbalek.

16 "pipa baja ------ karo pangguna kanggo ngrembug panggunaan piring baja sing digulung.

3. Diagram tata letak:

Miturut area transfer panas, spesifikasi tabung transfer panas kanggo nggambar diagram tata letak kanggo nemtokake jumlah tabung transfer panas.

Yen pangguna menehi diagram piping, nanging uga kanggo maneh piping ing bunder watesan piping.

★Prinsip saka pipe laying:

(1) ing bunder watesan piping kudu kebak pipe.

② jumlah pipo multi-stroke kudu nyoba kanggo equalize jumlah stroke.

③ Tabung penukar panas kudu disusun kanthi simetris.

4. Materi

Nalika piring tabung dhewe duwe pundhak cembung lan disambungake karo silinder (utawa sirah), tempa kudu digunakake.Amarga nggunakake struktur piring tabung kasebut umume digunakake kanggo tekanan sing luwih dhuwur, gampang kobong, mbledhos, lan keracunan kanggo nemen, kesempatan sing mbebayani banget, syarat sing luwih dhuwur kanggo piring tabung, piring tabung uga luwih kenthel.Supaya Pundhak cembung kanggo gawé slag, delamination, lan nambah kahanan kaku serat Pundhak cembung, ngurangi jumlah Processing, nyimpen bahan, Pundhak cembung lan piring tabung langsung palsu metu saka forging sakabèhé kanggo Pabrik piring tabung. .

5. Heat exchanger lan sambungan plate tabung

Tube ing sambungan piring tabung, ing desain cangkang lan tabung exchanger panas minangka bagéan sing luwih penting saka struktur.Dheweke ora mung Processing workload, lan kudu nggawe saben sambungan ing operasi saka peralatan kanggo mesthekake yen medium tanpa bocor lan tahan kapasitas meksa medium.

Sambungan tabung lan piring tabung utamané telung cara ing ngisor iki: expansion a;b welding;c. las ekspansi

Expansion kanggo Nihan lan tabung antarane bocor media ora bakal nimbulaké jalaran salabetipun saka kahanan, utamané kanggo weldability materi miskin (kayata tabung exchanger panas baja karbon) lan workload pabrik kang gedhe banget.

Amarga expansion saka mburi tabung ing ewah-ewahan bentuk plastik welding, ana kaku ampas, karo munggah ing suhu, kaku ampas mboko sithik ilang, supaya mburi tabung kanggo ngurangi peran sealing lan iketan, supaya expansion saka struktur dening meksa lan watesan suhu, umume ditrapake kanggo meksa desain ≤ 4Mpa, desain suhu ≤ 300 derajat, lan ing operasi saka ora getaran kasar, ora owah-owahan suhu gedhe banget lan ora karat Stress wujud. .

Sambungan welding nduweni kaluwihan produksi prasaja, efisiensi dhuwur lan sambungan sing bisa dipercaya.Liwat welding, tabung menyang piring tabung nduweni peran sing luwih apik kanggo nambah;lan uga bisa ngurangi syarat Processing bolongan pipe, ngirit wektu Processing, gampang pangopènan lan kaluwihan liyane, iku kudu digunakake minangka prakara prioritas.

Kajaba iku, nalika keracunan medium gedhe banget, medium lan atmosfer pipis Gampang njeblug medium radioaktif utawa nang lan njaba saka materi pipe nyawiji bakal duwe efek salabetipun, supaya kanggo mesthekake yen joints sing nutup, nanging uga kerep nggunakake cara welding.cara Welding, sanajan kaluwihan saka akeh, amarga ora bisa rampung supaya "karat crevice" lan gandheng kelenjar kaku kaku, lan tembok pipe lancip lan piring pipe nglukis angel kanggo njaluk las dipercaya antarane.

Cara welding bisa dadi suhu sing luwih dhuwur tinimbang ekspansi, nanging miturut tekanan siklik suhu dhuwur, weld banget rentan kanggo retakan lemes, tabung lan bolongan tabung, nalika kena media korosif, kanggo nyepetake karusakan saka sendi.Mulane, ana welding lan expansion joints digunakake ing wektu sing padha.Iki ora mung mbenakake resistance lemes saka peserta, nanging uga nyuda cenderung saka karat crevice, lan kanthi mangkono urip layanan luwih saka nalika welding piyambak digunakake.

Ing kesempatan apa sing cocog kanggo implementasine sambungan las lan ekspansi lan metode, ora ana standar seragam.Biasane ing suhu ora dhuwur banget nanging meksa dhuwur banget utawa medium gampang banget bocor, nggunakake expansion kekuatan lan sealing weld (sealing weld nuduhake mung kanggo nyegah bocor lan implementasine saka weld, lan ora njamin. kekuwatan).

Nalika tekanan lan suhu dhuwur banget, nggunakake welding kekuatan lan expansion tempel, (welding kekuatan malah yen weld wis nyenyet, nanging uga kanggo mesthekake yen peserta wis kekuatan tensile gedhe, biasane nuduhake kekuatan saka weld padha karo kekuatan pipa ing beban aksial nalika welding).Peranan ekspansi utamane kanggo ngilangake karat celah lan nambah resistensi kesel saka las.Dimensi struktural tartamtu saka standar (GB / T151) wis ditetepake, ora bakal rinci ing kene.

Kanggo syarat kekasaran permukaan bolongan pipa:

a, nalika tabung exchanger panas lan sambungan welding piring tabung, roughness lumahing tabung Nilai Ra ora luwih saka 35uM.

b, tabung exchanger panas siji lan sambungan expansion plate tabung, roughness lumahing bolongan tabung Nilai Ra ora luwih saka sambungan expansion 12.5uM, lumahing bolongan tabung ngirim ora mengaruhi tightness expansion saka cacat, kayata liwat longitudinal utawa spiral. nyetak.

III.Pitungan desain

1. pitungan kekandelan tembok Shell (kalebu kothak pipe bagean cendhak, sirah, program cangkang silinder pitungan kekandelan tembok) pipe, program Nihan kekandelan tembok silinder kudu ketemu kekandelan tembok minimal ing GB151, kanggo baja karbon lan baja alloy kurang kekandelan tembok minimal miturut kanggo wates karat C2 = 1mm anggit kanggo cilik saka C2 luwih saka 1mm, kekandelan tembok minimal Nihan kudu tambah patut.

2. Pitungan saka tulangan bolongan mbukak

Kanggo cangkang nggunakake sistem tabung baja, disaranake nggunakake kabeh tulangan (nambah kekandelan tembok silinder utawa nggunakake tabung tembok sing kandel);kanggo kothak tabung kenthel ing bolongan gedhe kanggo nimbang ekonomi sakabèhé.

Ora penguatan liyane kudu nyukupi syarat sawetara poin:

① tekanan desain ≤ 2.5Mpa;

② Jarak tengah antarane rong bolongan jejer kudu ora kurang saka kaping pindho jumlah diameter rong bolongan;

③ diameteripun nominal panrima ≤ 89mm;

④ njupuk alih kekandelan tembok minimal kudu Tabel 8-1 syarat (njupuk wates karat 1mm).

3. Flange

Peralatan flange nggunakake flange standar kudu mbayar manungsa waé kanggo flange lan gasket, fasteners cocog, yen flange kudu diwilang.Contone, jinis flange welding warata ing standar karo gasket cocog kanggo gasket alus non-logam;nalika nggunakake nduwurke tumpukan gasket kudu recalculated kanggo flange.

4. Pipa piring

Perlu menehi perhatian marang masalah ing ngisor iki:

① suhu desain piring tabung: Miturut pranata GB150 lan GB / T151, kudu dijupuk ora kurang saka suhu logam komponen, nanging ing pitungan piring tabung ora bisa njamin sing Nihan tabung proses peran media, lan suhu logam piring tabung angel kanggo ngetung, iku umume dijupuk ing sisih luwih saka suhu desain kanggo suhu desain piring tabung.

② penukar panas multi-tabung: ing sawetara area pipa, amarga perlu kanggo nyiyapake alur spacer lan struktur rod dasi lan gagal didhukung dening area exchanger panas Ad: rumus GB / T151.

③Ketebalan efektif saka piring tabung

Kekandelan efektif saka piring tabung nuduhake pamisahan sawetara pipa ing ngisor kekandelan alur bulkhead saka piring tabung minus jumlah rong perkara ing ngisor iki.

a, wates karat pipe ngluwihi ambane ambane saka sawetara pipe partisi alur part

b, Nihan program margin karat lan piring tabung ing sisih program Nihan saka struktur ambane alur saka loro tetanduran paling gedhé

5. Expansion joints nyetel

Ing tabung tetep lan exchanger panas piring, amarga prabédan suhu antarane adi ing Course tabung lan adi mesthi tabung, lan exchanger panas lan Nihan lan piring tabung sambungan tetep, supaya ing nggunakake negara, Nihan. lan prabédan expansion tabung ana antarane Nihan lan tabung, Nihan lan tabung kanggo mbukak sumbu.Supaya Nihan lan karusakan exchanger panas, destabilization exchanger panas, tabung exchanger panas saka piring tabung narik mati, iku kudu nyiyapake joints expansion kanggo ngurangi cangkang lan panas exchanger mbukak sumbu.

Umumé ing Nihan lan exchanger panas prabédan suhu tembok gedhe, kudu nimbang nyetel peserta expansion, ing pitungan plate tabung, miturut prabédan suhu antarane macem-macem kondisi umum diwilang σt, σc, q, siji kang gagal kanggo nduweni. , perlu kanggo nambah joint expansion.

σt - tegangan aksial saka tabung penukar panas

σc - tekanan aksial silinder proses cangkang

q - Tabung penukar panas lan sambungan piring tabung saka gaya tarik-mati

IV.Desain Struktural

1. Kothak pipa

(1) Dawane kothak pipa

a.Kedalaman jero minimal

① kanggo bukaan saka Course pipe siji saka kothak tabung, ambane minimal ing tengah bukaan ngirim ora kurang saka 1 / 3 saka diameteripun utama panrima;

② ambane njero lan njaba mesthi pipe kudu mesthekake yen area circulation minimal antarane loro kursus ora kurang saka 1,3 kaping area circulation saka tabung exchanger panas saben Course;

b, ambane jero maksimum

Coba apa trep kanggo ngelas lan ngresiki bagean utama, utamane kanggo diameter nominal penukar panas multi-tabung sing luwih cilik.

(2) Pemisahan program sing kapisah

Kekandelan lan noto partisi miturut GB151 Tabel 6 lan Figure 15, kanggo kekandelan luwih saka 10mm saka pemisahan, lumahing sealing kudu trimmed kanggo 10mm;kanggo exchanger panas tabung, pemisahan kudu nyiyapake ing bolongan luh (bolongan saluran), diameteripun bolongan saluran umume 6mm.

2. Cangkang lan tabung bundle

①Tingkat bundel tabung

Ⅰ, Ⅱ tingkat mbendel tabung, mung kanggo baja karbon, baja alloy kurang exchanger panas tabung standar domestik, ana isih "tingkat sing luwih dhuwur" lan "tingkat biasa" dikembangaké.Sawise tabung exchanger panas domestik bisa digunakake "luwih" pipe baja, baja karbon, baja alloy kurang exchanger panas tabung mbendel ora perlu dipérang dadi Ⅰ lan Ⅱ tingkat!

Ⅰ, Ⅱ tabung mbendel saka prabédan dumunung utamané ing tabung exchanger panas njaba diameteripun, kekandelan tembok panyimpangan beda, ukuran bolongan cocog lan panyimpangan beda.

Grade Ⅰ tabung mbendel saka syarat tliti luwih, kanggo stainless steel exchanger tabung panas, mung Ⅰ mbendel tabung;kanggo tabung penukar panas baja karbon sing umum digunakake

② Piring tabung

a, penyimpangan ukuran bolongan tabung

Elinga prabédan antarane Ⅰ, Ⅱ tingkat tabung bundel

b, alur pemisahan program

Ⅰ ambane slot umume ora kurang saka 4mm

Ⅱ sub-program partisi slot jembaré: baja karbon 12mm;baja tahan karat 11 mm

Ⅲ sawetara menit pemisahan slot sudhut chamfering umume 45 derajat, ambane chamfering b kira-kira padha karo radius R saka sudhut paking sawetara menit.

③Piring lipat

a.Ukuran bolongan pipa: dibedakake kanthi tingkat bundle

b, busur lempitan piring kedudukan dhuwur

Dhuwur kedudukan kudu supaya cairan liwat longkangan karo tingkat aliran tengen mbendel tabung padha dhuwur kedudukan umume dijupuk 0.20-0.45 kaping diameteripun utama sudhut dibunderaké, kedudukan umume Cut ing baris pipe ngisor tengah. baris utawa Cut ing rong larik bolongan pipe antarane kreteg cilik (kanggo nggampangake penak nganggo pipe).

c.Orientasi notch

Cairan resik siji-cara, noto munggah lan mudhun;

Gas ngemot jumlah Cairan cilik, kedudukan munggah menyang sisih paling ngisor saka piring lempitan kanggo mbukak port Cairan;

Cairan sing ngemot gas sithik, mudhun menyang sisih ndhuwur piring lempitan kanggo mbukak port ventilasi

Coexistence gas-cair utawa Cairan ngandhut bahan padhet, kedudukan kiwa lan tengen noto, lan mbukak port Cairan ing panggonan paling.

d.Kekandelan minimal saka piring lempitan;rentang maksimum sing ora didhukung

e.Piring lempitan ing loro ends saka mbendel tabung minangka cedhak karo inlet cangkang lan panrima stopkontak.

④Tie rod

a, diameteripun lan nomer dasi rod

Diameter lan nomer miturut Tabel 6-32, 6-33 pilihan, kanggo mesthekake yen luwih saka utawa padha karo area cross-sectional rod dasi diwenehi ing Tabel 6-33 miturut premis diameteripun lan nomer dasi. rod bisa diganti, nanging diameteripun ora kurang saka 10mm, nomer ora kurang saka papat

b, rod dasi kudu disusun minangka seragam sabisa ing pinggiran njaba mbendel tabung, kanggo exchanger panas diameteripun gedhe, ing area pipe utawa cedhak longkangan plate lempitan kudu disusun ing nomer cocok saka rod dasi, sembarang lempitan piring kudu ora kurang saka 3 TCTerms support

c.Nut rod dasi, sawetara kedhaftar mbutuhake ing ngisor iki nut lan lempitan plate welding

⑤ piring anti-flush

a.Persiyapan piring anti-flush yaiku kanggo nyuda distribusi cairan sing ora rata lan erosi ujung tabung penukar panas.

b.Cara ndandani piring anti-washout

Minangka adoh sabisa tetep ing tabung tetep-pitch utawa cedhak piring tabung saka piring lempitan pisanan, nalika inlet Nihan dumunung ing rod non-tetep ing sisih piring tabung, piring anti-scrambling bisa gandheng menyang awak silinder

(6) Setelan sambungan expansion

a.Dumunung ing antarane loro-lorone piring lempitan

Kanggo nyuda resistensi cairan saka sendi ekspansi, yen perlu, ing sambungan ekspansi ing njero tabung liner, tabung liner kudu dilas menyang cangkang ing arah aliran cairan, kanggo penukar panas vertikal, nalika arah aliran adi munggah, kudu disetel ing mburi ngisor bolongan discharge tabung liner

b.Expansion joints saka piranti protèktif kanggo nyegah peralatan ing proses transportasi utawa nggunakake narik ala

(vii) sambungan antarane piring tabung lan cangkang

a.Ekstensi ganda minangka flange

b.Pipe plate tanpa flange (GB151 Lampiran G)

3. Pipa flange:

① suhu desain luwih saka utawa witjaksono kanggo 300 derajat, kudu digunakake bokong flange.

② kanggo exchanger panas ora bisa digunakake kanggo njupuk liwat antarmuka kanggo nyerah lan discharge, kudu disetel ing tabung, titik paling dhuwur saka Course Nihan saka bleeder, titik paling port discharge, diameteripun nominal minimal saka 20 mm.

③ penukar panas vertikal bisa nyetel port overflow.

4. Dhukungan: spesies GB151 miturut pranata Artikel 5.20.

5. Aksesoris liyane

① Ngangkat lugs

Kualitas luwih saka 30Kg kothak resmi lan tutup kothak pipe kudu nyetel lugs.

② kabel ndhuwur

Supaya kanggo nggampangake dismantling saka kothak pipe, tutup kothak pipe, kudu disetel ing Papan resmi, pipe kothak tutup kabel ndhuwur.

V. Manufaktur, syarat pengawasan

1. Pipa piring

① spliced ​​tube plate butt joints kanggo 100% sinar inspeksi utawa UT, tingkat qualified: RT: Ⅱ UT: Ⅰ tingkat;

② Saliyane stainless steel, spliced ​​pipe plate stress relief perawatan panas;

③ tabung plate bolongan bridge jembaré panyimpangan: miturut rumus kanggo ngitung jembaré saka bolongan jembatan: B = (S - d) - D1

Jembar minimal saka jembatan bolongan: B = 1/2 (S - d) + C;

2. Tube box heat treatment:

Baja karbon, baja paduan rendah sing dilas karo partisi pamisah kothak pipa, uga kothak pipa saka bukaan tambahan luwih saka 1/3 saka diameter jero kotak pipa silinder, ing aplikasi welding kanggo stres. perawatan panas relief, flange lan lumahing sealing partisi kudu diproses sawise perawatan panas.

3. Tes tekanan

Nalika tekanan desain proses cangkang luwih murah tinimbang tekanan proses tabung, kanggo mriksa kualitas tabung penukar panas lan sambungan piring tabung

① Tekanan program Shell kanggo nambah tekanan test karo program pipe konsisten karo test hydraulic, kanggo mriksa apa bocor saka joints pipe.(Nanging, perlu kanggo mesthekake yen tekanan film utama cangkang sajrone tes hidrolik yaiku ≤0.9ReLΦ)

② Yen cara ing ndhuwur ora cocog, cangkang bisa dadi tes hidrostatik miturut tekanan asli sawise lulus, banjur cangkang kanggo tes bocor amonia utawa tes bocor halogen.

VI.Sawetara masalah sing kudu dicathet ing grafik

1. Nuduhake tingkat mbendel tabung

2. Tabung penukar panas kudu ditulis nomer label

3. Tube plate piping garis kontur njaba garis ngalangi nglukis ditutup

4. gambar Majelis kudu label lempitan piring longkangan orientasi

5. Standar expansion joint bolongan discharge, bolongan exhaust ing joints pipe, dihubungake pipe kudu metu saka gambar

Gagasan desain penukar panas an1

Wektu kirim: Oct-11-2023