I. Klasifikasi penukar panas:
Penukar panas cangkang lan tabung bisa dipérang dadi rong kategori miturut karakteristik strukturalé.
1. Struktur kaku saka penukar panas cangkang lan tabung: penukar panas iki wis dadi jinis tabung lan pelat tetep, biasane bisa dipérang dadi rong jinis rentang tabung tunggal lan rentang multi-tabung. Kauntungane yaiku struktur sing prasaja lan kompak, murah lan digunakake sacara wiyar; kekurangane yaiku tabung ora bisa diresiki kanthi mekanis.
2. Penukar panas cangkang lan tabung kanthi piranti kompensasi suhu: bisa nggawe bagean sing digawe panas dadi ekspansi bebas. Struktur wujude bisa dipérang dadi:
① penukar panas jinis sirah ngambang: penukar panas iki bisa diekspansi kanthi bebas ing salah sawijining pucuk piring tabung, sing diarani "sirah ngambang". Iki ditrapake ing tembok tabung lan tembok cangkang amarga bedane suhu sing gedhe, saengga ruang bundel tabung asring diresiki. Nanging, strukture luwih kompleks, biaya pangolahan lan manufaktur luwih dhuwur.
② Penukar panas tabung awujud U: mung duwé siji pelat tabung, saéngga tabung bisa ngembang lan nyusut kanthi bébas nalika dipanasake utawa didinginkan. Struktur penukar panas iki prasaja, nanging beban kerja manufaktur lengkungan luwih gedhé, lan amarga tabung kudu duwé radius lengkungan tartamtu, panggunaan pelat tabung kurang apik, tabung diresiki sacara mekanis angel dibongkar lan ngganti tabung ora gampang, mula cairan kudu ngliwati tabung supaya resik. Penukar panas iki bisa digunakake kanggo owah-owahan suhu sing gedhé, suhu dhuwur utawa tekanan dhuwur.
③ Penukar panas jinis kothak kemasan: nduweni rong wujud, siji ana ing piring tabung ing pungkasan saben tabung duwe segel kemasan sing kapisah kanggo njamin ekspansi lan kontraksi tabung kanthi bebas, nalika jumlah tabung ing penukar panas cilik banget, sadurunge nggunakake struktur iki, nanging jarak antarane tabung tinimbang penukar panas umume dadi gedhe, struktur kompleks. Wangun liyane digawe ing salah sawijining ujung struktur ngambang tabung lan cangkang, ing papan ngambang nggunakake segel kemasan kabeh, strukture luwih prasaja, nanging struktur iki ora gampang digunakake ing kasus diameter gedhe, tekanan dhuwur. Penukar panas jinis kothak isi arang digunakake saiki.
II. Tinjauan kahanan desain:
1. desain penukar panas, pangguna kudu nyedhiyakake kahanan desain ing ngisor iki (parameter proses):
① tabung, tekanan operasi program cangkang (minangka salah sawijining kahanan kanggo nemtokake manawa peralatan ing kelas kasebut, kudu diwenehake)
② tabung, suhu operasi program cangkang (inlet / outlet)
③ suhu tembok logam (diitung dening proses (sing diwenehake dening pangguna))
④Jeneng lan ciri-ciri materi
⑤Wates korosi
⑥Cacahing program
⑦ area transfer panas
⑧ spesifikasi tabung penukar panas, susunan (segitiga utawa kothak)
⑨ piring lipat utawa jumlah piring dhukungan
⑩ bahan insulasi lan kekandelan (kanggo nemtokake dhuwur kursi sing nonjol ing plat jeneng)
(11) Cat.
Ⅰ. Yen pangguna duwe syarat khusus, pangguna kudu nyedhiyakake merek, warna
Ⅱ. Pangguna ora duwe syarat khusus, para desainer dhewe sing milih
2. Sawetara kahanan desain utama
① Tekanan operasi: minangka salah sawijining syarat kanggo nemtokake manawa peralatan kasebut diklasifikasikake, kudu diwenehake.
② karakteristik materi: yen pangguna ora menehi jeneng materi kasebut kudu menehi tingkat keracunan materi kasebut.
Amarga keracunan medium kasebut ana hubungane karo pemantauan non-destruktif peralatan, perawatan panas, tingkat tempa kanggo peralatan kelas atas, nanging uga ana hubungane karo divisi peralatan:
a, GB150 10.8.2.1 (f) gambar nuduhake yen wadhah kasebut ngemot media beracun sing mbebayani banget utawa mbebayani banget 100% RT.
Gambar b, 10.4.1.3 nuduhake yen wadhah sing ngemot media sing mbebayani banget utawa mbebayani banget kanggo keracunan kudu diolah panas pasca-las (sambungan sing dilas saka baja tahan karat austenitik bisa uga ora diolah panas)
c. Tempaan. Panggunaan toksisitas medium kanggo tempaan sing ekstrem utawa mbebayani banget 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: segitiga, segitiga pojok, persegi, persegi pojok.
★ Nalika reresik mekanik dibutuhake ing antarane tabung penukar panas, susunan kothak kudu digunakake.
1. Tekanan desain, suhu desain, koefisien sambungan las
2. Diameter: silinder DN < 400, panggunaan pipa baja.
Silinder DN ≥ 400, nggunakake pelat baja sing digulung.
Pipa baja 16" ------ karo pangguna kanggo ngrembug babagan panggunaan pelat baja sing digulung.
3. Diagram tata letak:
Miturut area transfer panas, spesifikasi tabung transfer panas kudu nggambar diagram tata letak kanggo nemtokake jumlah tabung transfer panas.
Yen pangguna nyedhiyakake diagram pipa, nanging uga kanggo mriksa pipa sing ana ing bunderan watesan pipa.
★Prinsip pemasangan pipa:
(1) ing bunderan wates pipa kudu kebak pipa.
② Cacahing pipa multi-stroke kudu nyoba nyeimbangake cacahing stroke.
③ Tabung penukar panas kudu disusun kanthi simetris.
4. Materi
Nalika pelat tabung dhewe duwe pundhak cembung lan disambungake karo silinder (utawa sirah), penempaan kudu digunakake. Amarga panggunaan struktur pelat tabung kaya ngono umume digunakake kanggo tekanan sing luwih dhuwur, gampang kobong, bledosan, lan keracunan kanggo acara ekstrem lan mbebayani banget, syarat sing luwih dhuwur kanggo pelat tabung, pelat tabung uga luwih kandel. Kanggo nyegah pundhak cembung ngasilake terak, delaminasi, lan nambah kahanan stres serat pundhak cembung, nyuda jumlah pangolahan, ngirit bahan, pundhak cembung lan pelat tabung langsung ditempa metu saka penempaan sakabèhé kanggo nggawe pelat tabung.
5. Sambungan penukar panas lan pelat tabung
Sambungan tabung ing pelat tabung, ing desain penukar panas cangkang lan tabung minangka bagean sing luwih penting saka struktur kasebut. Dheweke ora mung ngolah beban kerja, lan kudu nggawe saben sambungan ing operasi peralatan kanggo mesthekake yen medium tanpa bocor lan tahan kapasitas tekanan medium.
Sambungan tabung lan pelat tabung utamane ana telung cara ing ngisor iki: a ekspansi; b pengelasan; c pengelasan ekspansi
Ekspansi kanggo cangkang lan tabung antarane kebocoran media ora bakal nyebabake akibat sing ala, utamane kanggo kemampuan las materi sing kurang apik (kayata tabung penukar panas baja karbon) lan beban kerja pabrik sing gedhe banget.
Amarga ekspansi ujung tabung ing deformasi plastik pengelasan, ana tegangan sisa, kanthi kenaikan suhu, tegangan sisa mboko sithik ilang, saengga ujung tabung nyuda peran penyegelan lan ikatan, saengga ekspansi struktur kanthi watesan tekanan lan suhu, umume ditrapake kanggo tekanan desain ≤ 4Mpa, desain suhu ≤ 300 derajat, lan ing operasi ora ana getaran kasar, ora ana owah-owahan suhu sing berlebihan lan ora ana korosi Stres sing signifikan.
Sambungan las nduweni kaluwihan produksi sing gampang, efisiensi dhuwur, lan sambungan sing bisa dipercaya. Liwat pengelasan, tabung menyang pelat tabung nduweni peran sing luwih apik kanggo nambah; lan uga bisa nyuda syarat pangolahan bolongan pipa, ngirit wektu pangolahan, gampang dirawat, lan kaluwihan liyane, mula kudu digunakake minangka prioritas.
Kajaba iku, nalika keracunan medium gedhe banget, medium lan atmosfer dicampur. Gampang njeblug, medium kasebut radioaktif utawa nyampur bahan ing njero lan njaba pipa bakal duwe efek sing ala, supaya sambungane tetep segel, nanging uga asring nggunakake metode pengelasan. Metode pengelasan, sanajan akeh kaluwihane, amarga dheweke ora bisa ngindhari "korosi celah" lan simpul las saka korosi stres, lan dinding pipa tipis lan pelat pipa kandel angel entuk las sing dipercaya ing antarane.
Cara pengelasan bisa nganggo suhu sing luwih dhuwur tinimbang ekspansi, nanging ing sangisore aksi stres siklik suhu dhuwur, las rentan banget marang retakan lelah, celah tabung lan bolongan tabung, nalika kena media korosif, kanggo nyepetake kerusakan sambungan. Mulane, ana pengelasan lan sambungan ekspansi sing digunakake bebarengan. Iki ora mung nambah resistensi lelah sambungan, nanging uga nyuda kecenderungan korosi celah, lan kanthi mangkono umur layanan luwih dawa tinimbang nalika pengelasan dhewe digunakake.
Ing kahanan apa wae sing cocog kanggo implementasi lan metode pengelasan lan sambungan ekspansi, ora ana standar sing seragam. Biasane ing suhu sing ora dhuwur banget nanging tekanane dhuwur banget utawa medium gampang bocor, panggunaan las ekspansi lan sealing kekuatan (las sealing nuduhake mung kanggo nyegah bocor lan implementasi las, lan ora njamin kekuatan).
Nalika tekanan lan suhu dhuwur banget, panggunaan pengelasan kekuatan lan ekspansi pasta, (pengelasan kekuatan sanajan las duwe kenceng, nanging uga kanggo mesthekake yen sambungan duwe kekuatan tarik sing gedhe, biasane nuduhake kekuatan las padha karo kekuatan pipa ing sangisore beban aksial nalika pengelasan). Peran ekspansi utamane kanggo ngilangi korosi celah lan nambah resistensi kelelahan las. Dimensi struktural tartamtu saka standar (GB/T151) wis ditemtokake, ora bakal dijlentrehake kanthi rinci ing kene.
Kanggo syarat kekasaran permukaan bolongan pipa:
a, nalika tabung penukar panas lan sambungan las pelat tabung, nilai kekasaran permukaan tabung Ra ora luwih saka 35uM.
b, sambungan tabung penukar panas tunggal lan sambungan ekspansi pelat tabung, nilai kekasaran permukaan bolongan tabung Ra ora luwih saka sambungan ekspansi 12.5uM, permukaan bolongan tabung ora kena mengaruhi kekencengan ekspansi cacat, kayata liwat skor longitudinal utawa spiral.
III. Pitungan desain
1. Pitungan kekandelan tembok cangkang (kalebu bagean cendhak kothak pipa, sirah, pitungan kekandelan tembok silinder program cangkang) pipa, kekandelan tembok silinder program cangkang kudu memenuhi kekandelan tembok minimal ing GB151, kanggo baja karbon lan baja paduan rendah kekandelan tembok minimal miturut pertimbangan margin korosi C2 = 1mm kanggo kasus C2 luwih saka 1mm, kekandelan tembok minimal cangkang kudu ditambah.
2. Pitungan tulangan bolongan mbukak
Kanggo cangkang sing nggunakake sistem tabung baja, disaranake nggunakake kabeh tulangan (nambah kekandelan dinding silinder utawa nggunakake tabung berdinding kandel); kanggo kothak tabung sing luwih kandel ing bolongan gedhe kanggo nimbang ekonomi sakabèhé.
Ora ana tulangan liyane sing kudu memenuhi syarat saka sawetara poin:
① tekanan desain ≤ 2.5Mpa;
② Jarak tengah antarane rong bolongan sing jejer kudu ora kurang saka kaping pindho jumlah diametere rong bolongan kasebut;
③ Diameter nominal panrima ≤ 89mm;
④ njupuk alih kekandelan tembok minimal kudu dadi syarat Tabel 8-1 (njupuk alih wates korosi 1mm).
3. Flensa
Flange peralatan sing nggunakake flange standar kudu nggatekake flange lan gasket, pengikat cocog, yen ora flange kudu diitung. Contone, flange las datar tipe A ing standar karo gasket sing cocog kanggo gasket alus non-logam; nalika nggunakake gasket lilitan kudu diitung maneh kanggo flange.
4. Pipa pelat
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 yen peran media proses cangkang tabung, lan suhu logam piring tabung angel diitung, umume dijupuk ing sisih sing luwih dhuwur saka suhu desain kanggo suhu desain piring tabung.
② penukar panas multi-tabung: ing kisaran area pipa, amarga kudu nyetel alur spacer lan struktur rod dasi lan gagal didhukung dening area penukar panas Iklan: rumus GB/T151.
③Kekandelan efektif pelat tabung
Kekandelan efektif pelat tabung nuduhake pamisahan rentang pipa saka sisih ngisor kekandelan alur sekat pelat tabung dikurangi jumlah saka rong perkara ing ngisor iki
a, wates korosi pipa ngluwihi ambane ambane bagean alur partisi kisaran pipa
b, margin korosi program cangkang lan pelat tabung ing sisih program cangkang saka struktur ambane alur saka rong pabrik paling gedhe
5. Set sambungan ekspansi
Ing penukar panas tabung lan pelat tetep, amarga beda suhu antarane cairan ing jalur tabung lan cairan jalur tabung, lan sambungan tetep penukar panas lan cangkang lan pelat tabung, saengga ing panggunaan negara kasebut, beda ekspansi cangkang lan tabung ana antarane cangkang lan tabung, cangkang lan tabung kanggo beban aksial. Kanggo nyegah kerusakan cangkang lan penukar panas, destabilisasi penukar panas, tabung penukar panas saka pelat tabung ditarik metu, kudu nyetel sambungan ekspansi kanggo nyuda beban aksial cangkang lan penukar panas.
Umumé, prabédan suhu ing tembok cangkang lan penukar panas gedhé, mula kudu nimbang nyetel sambungan ekspansi, ing pitungan pelat tabung, miturut prabédan suhu antarane macem-macem kahanan umum sing diitung σt, σc, q, salah siji sing gagal memenuhi syarat, perlu kanggo nambah sambungan ekspansi.
σt - tegangan aksial saka tabung penukar panas
σc - tegangan aksial silinder proses cangkang
q--Sambungan tabung penukar panas lan pelat tabung saka gaya tarik
IV. Desain Struktural
1. Kothak pipa
(1) Dawane kothak pipa
a. Ambane njero minimal
① kanggo bukaan pipa tunggal kothak tabung, ambane minimal ing tengah bukaan ora kurang saka 1/3 saka diameter njero panrima;
② ambane njero lan njaba saka pipa kudu mesthekake yen area sirkulasi minimal antarane rong jalur ora kurang saka 1,3 kali area sirkulasi tabung penukar panas saben jalur;
b, ambane njero maksimal
Coba pikirake apa trep kanggo ngelas lan ngresiki bagean njero, utamane kanggo diameter nominal penukar panas multi-tabung sing luwih cilik.
(2) Partisi program sing kapisah
Kekandelan lan susunan partisi miturut GB151 Tabel 6 lan Gambar 15, kanggo kekandelan partisi sing luwih saka 10mm, permukaan segel kudu dipotong dadi 10mm; kanggo penukar panas tabung, partisi kudu dipasang ing bolongan uyuh (bolongan saluran), diameter bolongan saluran umume 6mm.
2. Bundel cangkang lan tabung
①Tingkat bundel tabung
Bundel tabung tingkat Ⅰ, Ⅱ, mung kanggo standar domestik tabung penukar panas baja paduan rendah, isih ana "tingkat sing luwih dhuwur" lan "tingkat biasa" sing dikembangake. Sawise tabung penukar panas domestik bisa digunakake, pipa baja "luwih dhuwur", baja karbon, bundel tabung penukar panas baja paduan rendah ora perlu dipérang dadi tingkat Ⅰ lan Ⅱ!
Ⅰ, Ⅱ bundel tabung prabédan dumunung utamane ing diameter njaba tabung penukar panas, deviasi kekandelan tembok beda, ukuran bolongan sing cocog lan deviasi beda.
Bundel tabung kelas Ⅰ kanthi syarat presisi sing luwih dhuwur, kanggo tabung penukar panas baja tahan karat, mung bundel tabung Ⅰ; kanggo tabung penukar panas baja karbon sing umum digunakake
② Piring tabung
a, deviasi ukuran bolongan tabung
Elinga bedane antarane bundel tabung tingkat Ⅰ, Ⅱ
b, alur partisi program
Ambane slot Ⅰ umume ora kurang saka 4mm
Ambane slot partisi sub-program Ⅱ: baja karbon 12mm; baja tahan karat 11mm
Sudhut pojok slot partisi rentang menit Ⅲ umume 45 derajat, ambane chamfering b kira-kira padha karo radius R saka pojok gasket rentang menit.
③Piring lipat
a. Ukuran bolongan pipa: dibedakake miturut tingkat bundel
b, dhuwur takik plat lipat busur
Dhuwure takik kudu digawe supaya cairan sing ngliwati celah kanthi laju aliran ing bundel tabung padha karo dhuwure takik umume dijupuk 0,20-0,45 kali diameter njero pojok bunder, takik umume dipotong ing baris pipa ing ngisor garis tengah utawa dipotong dadi rong baris bolongan pipa ing antarane jembatan cilik (kanggo nggampangake panggunaan pipa).
c. Orientasi takik
Cairan resik siji arah, susunan takik munggah lan mudhun;
Gas sing ngandhut sithik cairan, cekikan munggah menyang bagean paling ngisor saka piring lipat kanggo mbukak port cairan;
Cairan sing ngandhut gas sithik, cekikan mudhun menyang bagean paling dhuwur saka pelat lipat kanggo mbukak port ventilasi
Koeksistensi gas-cair utawa cairan ngemot bahan padat, susunan lekukan kiwa lan tengen, lan mbukak port cairan ing panggonan paling ngisor
d. Kekandelan minimal pelat lipat; bentangan maksimal sing ora didhukung
e. Pelat lipat ing loro-lorone bundel tabung dipasang sacedhake karo panrima mlebu lan metu cangkang.
④Batang pengikat
a, diameter lan jumlah batang pengikat
Diameter lan nomer miturut pilihan Tabel 6-32, 6-33, kanggo mesthekake yen luwih gedhe utawa padha karo area penampang batang pengikat sing diwenehake ing Tabel 6-33 miturut premis diameter lan jumlah batang pengikat bisa diganti, nanging diametere ora kurang saka 10mm, jumlah ora kurang saka papat
b, batang pengikat kudu disusun kanthi seragam ing pinggir njaba bundel tabung, kanggo penukar panas diameter gedhe, ing area pipa utawa cedhak celah pelat lipat kudu disusun kanthi jumlah batang pengikat sing cocog, pelat lipat apa wae kudu ora kurang saka 3 titik dhukungan
c. Mur tie rod, sawetara pangguna mbutuhake mur lan pengelasan pelat lipat ing ngisor iki
⑤ Piring anti-flush
a. Persiapan pelat anti-flush yaiku kanggo ngurangi distribusi cairan sing ora rata lan erosi ujung tabung penukar panas.
b. Cara ndandani pelat anti-cuci
Sabisa-bisane dipasang ing tabung pitch tetep utawa cedhak piring tabung saka piring lipat pisanan, nalika inlet cangkang dumunung ing batang non-tetep ing sisih piring tabung, piring anti-scrambling bisa dilas menyang awak silinder.
(6) Pemasangan sambungan ekspansi
a. Dumunung ing antarane rong sisih piring lipat
Kanggo ngurangi resistensi cairan saka sambungan ekspansi, yen perlu, ing sambungan ekspansi ing sisih njero tabung liner, tabung liner kudu dilas menyang cangkang ing arah aliran cairan, kanggo penukar panas vertikal, nalika arah aliran cairan munggah, kudu disetel ing ujung ngisor bolongan pembuangan tabung liner.
b. Sambungan ekspansi piranti protèktif kanggo nyegah peralatan ing proses transportasi utawa panggunaan narik sing ala
(vii) sambungan antarane pelat tabung lan cangkang
a. Ekstensi uga bisa digunakake minangka flens
b. Pelat pipa tanpa flens (GB151 Lampiran G)
3. Flensa pipa:
① suhu desain luwih saka utawa padha karo 300 derajat, kudu digunakake flens butt.
② kanggo penukar panas ora bisa digunakake kanggo njupuk alih antarmuka kanggo nyerah lan ngeculake, kudu disetel ing tabung, titik paling dhuwur saka dalan cangkang saka bleeder, titik paling endhek saka port discharge, diameter nominal minimal 20mm.
③ Penukar panas vertikal bisa dipasang port overflow.
4. Dhukungan: Spesies GB151 miturut pranata Pasal 5.20.
5. Aksesoris liyane
① Ngangkat lugs
Kanggo kothak resmi lan tutup pipa sing kualitasé luwih saka 30Kg, kudu dipasang lug-lug-é.
② kabel ndhuwur
Kanggo nggampangake pembongkaran kothak pipa, tutup kothak pipa, kudu disetel ing papan resmi, tutup kothak pipa nganggo kawat ndhuwur.
V. Sarat manufaktur, inspeksi
1. Pipa pelat
① sambungan butt pelat tabung sing disambung kanggo inspeksi sinar 100% utawa UT, level sing mumpuni: RT: Ⅱ UT: level Ⅰ;
② Saliyane baja tahan karat, perawatan panas kanggo ngurangi stres ing plat pipa sing disambung;
③ deviasi jembaré jembatan bolongan plat tabung: miturut rumus kanggo ngetung jembaré jembatan bolongan: B = (S - d) - D1
Ambane minimal jembatan bolongan: B = 1/2 (S - d) + C;
2. Perawatan panas kothak tabung:
Baja karbon, baja paduan rendah sing dilas nganggo partisi kothak pipa sing dipisahake, uga kothak pipa kanthi bukaan lateral luwih saka 1/3 saka diameter njero kothak pipa silinder, ing aplikasi pengelasan kanggo perawatan panas relief stres, permukaan penyegelan flens lan partisi kudu diproses sawise perawatan panas.
3. Tes tekanan
Nalika tekanan desain proses cangkang luwih murah tinimbang tekanan proses tabung, kanggo mriksa kualitas sambungan tabung penukar panas lan pelat tabung
① Tekanan program cangkang kanggo nambah tekanan uji nganggo program pipa sing konsisten karo uji hidrolik, kanggo mriksa apa ana kebocoran sambungan pipa. (Nanging, perlu kanggo mesthekake yen stres film utama cangkang sajrone uji hidrolik yaiku ≤0.9ReLΦ)
② Nalika cara ing ndhuwur ora cocog, cangkang bisa diuji hidrostatik miturut tekanan asli sawise ngliwati, lan banjur cangkang kanggo uji kebocoran amonia utawa uji kebocoran halogen.
VI. Sawetara masalah sing kudu dicathet ing grafik
1. Nuduhake tingkat bundel tabung
2. Tabung penukar panas kudu ditulis nomer label
3. Garis kontur pipa pelat tabung ing njaba garis padat kandel sing ditutup
4. Gambar perakitan kudu diwenehi label orientasi celah pelat lipat
5. Bolongan pembuangan sambungan ekspansi standar, bolongan pembuangan ing sambungan pipa, colokan pipa kudune ora katon.
Wektu kiriman: 11-Okt-2023