I. Klasifikacija izmjenjivača topline:
Izmjenjivači topline sa školjkom i cijevi mogu se podijeliti u sljedeće dvije kategorije prema strukturnim karakteristikama.
1. Čvrsta struktura izmjenjivača topline s školjkom i cijevi: ovaj izmjenjivač topline je postao fiksni cijevni i pločasti tip, obično se može podijeliti na raspon od jedne cijevi i raspon dvije cijevi s više cijevi.Njegove prednosti su jednostavna i kompaktna struktura, jeftina i široka upotreba;nedostatak je što se cijev ne može mehanički očistiti.
2. Izmjenjivač topline sa školjkom i cijevi sa uređajem za kompenzaciju temperature: može napraviti grijani dio slobodnog širenja.Struktura obrasca može se podijeliti na:
① Izmjenjivač topline s plutajućom glavom: ovaj izmjenjivač topline može se slobodno proširiti na jednom kraju cijevne ploče, takozvana "plivajuća glava".On se odnosi na zid cijevi i zid ljuske, razlika u temperaturi je velika, prostor snopa cijevi se često čisti.Međutim, njegova struktura je složenija, troškovi obrade i proizvodnje su veći.
② Izmjenjivač topline u obliku slova U: ima samo jednu cijevnu ploču, tako da se cijev može slobodno širiti i skupljati kada se zagrije ili ohladi.Struktura ovog izmjenjivača topline je jednostavna, ali je opterećenje izrade krivine veće, a budući da cijev mora imati određeni radijus savijanja, iskorišćenost cijevne ploče je loša, cijev se mehanički čisti teška za rastavljanje i zamjenu. cijevi nije lako, pa je potrebno da kroz cijevi prođe tekućina čista.Ovaj izmjenjivač topline se može koristiti za velike promjene temperature, visoke temperature ili prilike visokog tlaka.
③ izmjenjivač topline tipa kutije za pakovanje: ima dva oblika, jedan je u cijevnoj ploči na kraju svake cijevi ima zasebnu brtvu za pakovanje kako bi se osiguralo slobodno širenje i kontrakcija cijevi, kada se broj cijevi u izmjenjivaču topline je vrlo mala, prije upotrebe ove strukture, ali udaljenost između cijevi od općeg izmjenjivača topline je velika, složena struktura.Drugi oblik je napravljen na jednom kraju plutajuće strukture cijevi i školjke, na plutajućem mjestu pomoću cijele brtve za pakovanje, struktura je jednostavnija, ali ova struktura nije laka za korištenje u slučaju velikog promjera, visokog pritiska.Izmjenjivač topline tipa punionice se sada rijetko koristi.
II.Pregled projektnih uslova:
1. dizajn izmenjivača toplote, korisnik treba da obezbedi sledeće uslove projektovanja (parametri procesa):
① cijev, shell programski radni pritisak (kao jedan od uslova za određivanje da li se mora obezbijediti oprema na klasi)
② cijev, radna temperatura programa školjke (ulaz/izlaz)
③ temperatura metalnog zida (izračunata procesom (obezbeđuje korisnik))
④Naziv materijala i karakteristike
⑤Gruga korozije
⑥Broj programa
⑦ područje prijenosa topline
⑧ specifikacije cijevi izmjenjivača topline, raspored (trokutasti ili kvadratni)
⑨ preklopna ploča ili broj potporne ploče
⑩ izolacijski materijal i debljina (kako bi se odredila visina sjedala na pločici s natpisom)
(11) Boja.
Ⅰ.Ukoliko korisnik ima posebne zahtjeve, korisnik treba dati marku, boju
Ⅱ.Korisnici nemaju posebne zahtjeve, sami dizajneri biraju
2. Nekoliko ključnih uslova dizajna
① Radni pritisak: kao jedan od uslova za određivanje da li je oprema klasifikovana, mora biti obezbeđen.
② karakteristike materijala: ako korisnik ne navede naziv materijala mora navesti stupanj toksičnosti materijala.
Zato što je toksičnost medija vezana za nedestruktivno praćenje opreme, termičku obradu, nivo otkovaka za višu klasu opreme, ali i za podelu opreme:
a, GB150 10.8.2.1 (f) crteži pokazuju da kontejner sadrži izuzetno opasan ili veoma opasan medij toksičnosti 100% RT.
b, 10.4.1.3 crteži ukazuju na to da posude koje sadrže izuzetno opasne ili vrlo opasne medije za toksičnost trebaju biti termički obrađene nakon zavarivanja (zavareni spojevi od austenitnog nehrđajućeg čelika ne smiju se termički obrađivati)
c.Otkovci.Upotreba srednje toksičnosti za ekstremno ili visoko opasne otkovke treba da ispunjava zahtjeve klase III ili IV.
③ Specifikacije cijevi:
Uobičajeni ugljični čelik φ19×2, φ25×2,5, φ32×3, φ38×5
Nerđajući čelik φ19×2, φ25×2, φ32×2.5, φ38×2.5
Raspored cevi izmenjivača toplote: trougao, ugaoni trougao, kvadrat, ugaoni kvadrat.
★ Kada je potrebno mehaničko čišćenje između cijevi izmjenjivača topline, treba koristiti kvadratni raspored.
1. Projektni pritisak, projektna temperatura, koeficijent zavarenog spoja
2. Prečnik: DN < 400 cilindar, upotreba čelične cijevi.
DN ≥ 400 cilindar, pomoću valjane čelične ploče.
16" čelična cijev ------ s korisnikom za razgovor o korištenju valjane čelične ploče.
3. Shema rasporeda:
Prema području prijenosa topline, specifikacije cijevi za prijenos topline za crtanje dijagrama rasporeda za određivanje broja cijevi za prijenos topline.
Ako korisnik daje dijagram cjevovoda, ali i za pregled cjevovoda je unutar graničnog kruga cjevovoda.
★Princip polaganja cijevi:
(1) u graničnom krugu cjevovoda treba biti pun cijevi.
② broj višetaktnih cijevi treba pokušati izjednačiti broj udaraca.
③ Cijev izmjenjivača topline treba biti raspoređena simetrično.
4. Materijal
Kada sama cijevna ploča ima konveksno rame i spojena je sa cilindrom (ili glavom), treba koristiti kovanje.Zbog upotrebe takve strukture cijevne ploče se općenito koriste za viši pritisak, zapaljive, eksplozivne i toksične za ekstremne, vrlo opasne prilike, što su veći zahtjevi za cijevnu ploču, cijevna ploča je i deblja.Kako bi se izbjeglo da konveksno rame proizvodi šljaku, raslojavanje i poboljšalo uvjete naprezanja konveksnog ramenog vlakna, smanjite količinu obrade, štedeći materijale, konveksno rame i cijevnu ploču direktno iskovane iz cjelokupnog kovanja za proizvodnju cijevne ploče .
5. Izmjenjivač topline i spoj cijevne ploče
Priključak cijevi u cijevnoj ploči, u dizajnu školjkastog i cijevnog izmjenjivača topline je važniji dio konstrukcije.On ne samo da obrađuje radno opterećenje, već mora napraviti svaku vezu u radu opreme kako bi se osiguralo da medij bez curenja izdrži kapacitet srednjeg pritiska.
Povezivanje cijevi i cijevne ploče uglavnom su sljedeća tri načina: proširenje;b zavarivanje;c ekspanzijsko zavarivanje
Širenje za školjku i cijev između curenja medija neće uzrokovati štetne posljedice situacije, posebno zbog loše zavarljivosti materijala (kao što je cijev izmjenjivača topline od ugljičnog čelika) i preveliko radno opterećenje proizvodnog pogona.
Zbog širenja kraja cijevi u plastičnoj deformaciji zavarivanja, dolazi do zaostalog naprezanja, s porastom temperature, zaostalo naprezanje postupno nestaje, tako da kraj cijevi smanjuje ulogu brtvljenja i vezivanja, tako da je proširenje konstrukcije ograničenjem pritiska i temperature, općenito primjenjivo na projektni tlak ≤ 4Mpa, dizajn temperature ≤ 300 stupnjeva, a u radu nema nasilnih vibracija, nema prekomjernih promjena temperature i nema značajne korozije naprezanja .
Priključak za zavarivanje ima prednosti jednostavne izrade, visoke efikasnosti i pouzdane veze.Kroz zavarivanje, cijev do cijevne ploče ima bolju ulogu u povećanju;a također može smanjiti zahtjeve za obradu rupa cijevi, štedeći vrijeme obrade, lako održavanje i druge prednosti, treba ga koristiti kao prioritet.
Osim toga, kada je toksičnost medija vrlo velika, medij i atmosfera su pomiješani. Laka za eksploziju, medij je radioaktivan ili će unutar i izvan nje miješanje materijala cijevi imati negativan učinak, kako bi se osiguralo da su spojevi zapečaćeni, ali također često koriste metodu zavarivanja.Metoda zavarivanja, iako su prednosti mnoge, jer se ne može u potpunosti izbjeći "korozija pukotina" i zavareni čvorovi naponske korozije, a tanki zid cijevi i debela cijevna ploča teško je dobiti pouzdan zavar između njih.
Metoda zavarivanja može biti na višim temperaturama od ekspanzije, ali pod djelovanjem visokotemperaturnog cikličkog naprezanja, zavar je vrlo osjetljiv na pukotine od zamora, zazor u cijevi i otvoru cijevi, kada je podvrgnut korozivnim medijima, kako bi se ubrzalo oštećenje spoja.Stoga se istovremeno koriste zavarivanje i dilatacijski spojevi.Ovo ne samo da poboljšava otpornost spoja na zamor, već i smanjuje sklonost koroziji u pukotinama, a samim tim i njegov vijek trajanja je mnogo duži nego kada se koristi samo zavarivanje.
U kojim prilikama je pogodno za izvođenje zavarivanja i dilatacije i metode, ne postoji jedinstveni standard.Obično temperatura nije previsoka, ali pritisak je vrlo visok ili medij vrlo lako propušta, upotreba ekspanzije čvrstoće i brtvljenja zavara (brtvljenje zavara se odnosi na jednostavno sprječavanje curenja i implementaciju zavara, i ne garantuje snaga).
Kada su pritisak i temperatura vrlo visoki, upotreba zavarivanja čvrstoće i ekspanzije paste, (čvrstoća zavarivanja je čak i ako je zavar zategnut, ali i kako bi se osiguralo da spoj ima veliku vlačnu čvrstoću, obično se odnosi na čvrstoću zavarivanja zavar je jednak snazi cijevi pod aksijalnim opterećenjem pri zavarivanju).Uloga ekspanzije je uglavnom u uklanjanju korozije u pukotinama i poboljšanju otpornosti šava na zamor.Specifične konstruktivne dimenzije standarda (GB/T151) su propisane, ovdje nećemo ulaziti u detalje.
Za zahtjeve za hrapavost površine rupe cijevi:
a, kada spoj za zavarivanje cijevi izmjenjivača topline i ploče cijevi, hrapavost površine cijevi Ra vrijednost nije veća od 35uM.
b, spoj za ekspanziju cijevi izmjenjivača topline i ploče cijevi, hrapavost površine rupe cijevi Ra vrijednost nije veća od 12,5uM ekspanzionog priključka, površina otvora cijevi ne bi trebala utjecati na ekspanzionu nepropusnost defekata, kao što je uzdužna ili spiralna bodovanje.
III.Proračun dizajna
1. Proračun debljine stijenke školjke (uključujući kratki dio kutije za cijevi, glavu, proračun debljine stijenke cilindra programa školjke) cijev, debljina stijenke cilindra programa školjke treba zadovoljiti minimalnu debljinu stijenke u GB151, za ugljični čelik i niskolegirani čelik minimalna debljina stijenke je u skladu Uzimajući u obzir granicu korozije C2 = 1 mm za slučaj C2 većeg od 1 mm, minimalnu debljinu stijenke ljuske treba povećati u skladu s tim.
2. Proračun armature otvorenih rupa
Za školjku koja koristi sistem čeličnih cijevi, preporučuje se korištenje cijele armature (povećati debljinu stijenke cilindra ili koristiti cijev debelog zida);za deblju cijevnu kutiju na velikoj rupi da se uzme u obzir ukupna ekonomičnost.
Niti jedno drugo pojačanje ne bi trebalo ispunjavati zahtjeve nekoliko tačaka:
① projektni pritisak ≤ 2,5Mpa;
② Srednji razmak između dvije susjedne rupe ne bi trebao biti manji od dvostrukog zbira prečnika dvije rupe;
③ Nominalni prečnik prijemnika ≤ 89 mm;
④ minimalna debljina zida treba da bude u skladu sa zahtevima iz tabele 8-1 (preuzimanje granice korozije od 1 mm).
3. Prirubnica
Prirubnica opreme koja koristi standardnu prirubnicu treba obratiti pažnju na prirubnicu i brtvu, pričvršćivači se podudaraju, u suprotnom treba izračunati prirubnicu.Na primjer, ravna prirubnica za zavarivanje tipa A u standardu sa odgovarajućom zaptivkom za nemetalnu meku zaptivku;kada treba preračunati upotrebu zaptivke za namotaje za prirubnicu.
4. Ploča cijevi
Potrebno je obratiti pažnju na sljedeća pitanja:
① konstrukcijska temperatura ploče cijevi: prema odredbama GB150 i GB/T151, treba uzeti ne manju od temperature metala komponente, ali u proračunu ploče cijevi ne može jamčiti da će cijev ljuske procesuirati ulogu medija, i temperaturu metala cijevne ploče je teško izračunati, ona se općenito uzima na višoj strani projektne temperature za projektnu temperaturu cijevne ploče.
② višecijevni izmjenjivač topline: u rasponu područja cjevovoda, zbog potrebe za postavljanjem odstojnika i strukture klipnjača i nije podržan od strane izmjenjivača topline Ad: GB/T151 formula.
③ Efektivna debljina cijevne ploče
Efektivna debljina cijevne ploče odnosi se na odvajanje raspona cijevi od dna debljine žlijeba pregrade na cijevnoj ploči minus zbir sljedeće dvije stvari
a, margina korozije cijevi iznad dubine dubine pregradnog žljeba raspona cijevi
b, granica korozije programa ljuske i cijevna ploča na strani programa ljuske u strukturi dubine utora dva najveća postrojenja
5. Set dilatacijskih spojeva
U fiksnom cijevnom i pločastom izmjenjivaču topline, zbog temperaturne razlike između tekućine u cijevi i cijevnog sloja fluida, i izmjenjivača topline i ploče s pločom i cijevi fiksnog spoja, tako da u upotrebi stanja, školjka i razlika u ekspanziji cijevi postoji između ljuske i cijevi, školjke i cijevi prema aksijalnom opterećenju.Kako bi se izbjeglo oštećenje ljuske i izmjenjivača topline, destabilizacija izmjenjivača topline, povlačenje cijevi izmjenjivača topline sa cijevne ploče, treba postaviti dilatacijske spojeve kako bi se smanjilo aksijalno opterećenje ljuske i izmjenjivača topline.
Općenito, razlika u temperaturi u kućištu i zidu izmjenjivača topline je velika, potrebno je razmotriti postavljanje dilatacijskog spoja, u proračunu ploče cijevi, u skladu s temperaturnom razlikom između različitih uobičajenih uvjeta izračunatih σt, σc, q, od kojih jedan ne ispunjava uvjete , potrebno je povećati dilataciju.
σt - aksijalno naprezanje cijevi izmjenjivača topline
σc - aksijalno naprezanje procesnog cilindra ljuske
q--Priključak cijevi izmjenjivača topline i ploče cijevi sile povlačenja
IV.Strukturno projektovanje
1. Kutija za cijevi
(1) Dužina kutije za cijevi
a.Minimalna unutrašnja dubina
① do otvora jednocijevne cijevi kutije za cijevi, minimalna dubina u sredini otvora ne smije biti manja od 1/3 unutrašnjeg prečnika prijemnika;
② unutrašnja i vanjska dubina cijevi treba osigurati da minimalna površina cirkulacije između dva reda nije manja od 1,3 puta površine cirkulacije cijevi izmjenjivača topline po sloju;
b, maksimalna unutrašnja dubina
Razmislite da li je zgodno zavariti i očistiti unutrašnje dijelove, posebno za nominalni prečnik manjeg izmjenjivača topline s više cijevi.
(2) Odvojena programska particija
Debljina i raspored pregrade prema GB151 Tablica 6 i Slika 15, za debljinu pregrade veću od 10 mm, zaptivnu površinu treba smanjiti na 10 mm;za cijevni izmjenjivač topline, pregrada treba biti postavljena na rupu za kidanje (odvodnu rupu), promjer drenažne rupe je općenito 6 mm.
2. Snop školjke i cijevi
① Nivo snopa cijevi
Ⅰ, Ⅱ snop cijevi, samo za ugljični čelik, niskolegirani čelični izmjenjivač topline po domaćim standardima, još uvijek postoje "viši nivo" i "obični nivo" razvijeni.Jednom kada se domaća cijev izmjenjivača topline može koristiti "viša" čelična cijev, snop cijevi izmjenjivača topline od ugljičnog čelika, niskolegiranog čelika ne treba dijeliti na Ⅰ i Ⅱ nivo!
Ⅰ, Ⅱ snop cijevi razlika leži uglavnom u vanjskom promjeru cijevi izmjenjivača topline, odstupanje debljine stijenke je različito, odgovarajuća veličina rupe i odstupanje je različito.
Ⅰ snop cijevi sa većim zahtjevima za preciznošću, za cijev izmjenjivača topline od nehrđajućeg čelika, samo Ⅰ snop cijevi;za najčešće korištenu cijev izmjenjivača topline od ugljičnog čelika
② Ploča cijevi
a, odstupanje veličine otvora cijevi
Obratite pažnju na razliku između snopa cijevi nivoa Ⅰ, Ⅱ
b, utor programske particije
Ⅰ dubina utora općenito nije manja od 4 mm
Ⅱ širina proreza podprograma za particiju: ugljični čelik 12 mm;nerđajući čelik 11mm
Ⅲ minutni opseg pregradnog proreza ugao zakošenja je generalno 45 stepeni, širina skošenja b je približno jednaka poluprečniku R ugla zaptivke minutnog opsega.
③ Preklopna ploča
a.Veličina otvora za cijev: razlikuje se po nivou snopa
b, visina zareza na preklopnoj ploči
Visina zareza bi trebala biti takva da se tekućina kroz otvor sa brzinom protoka kroz snop cijevi sličnom visini zareza uzima 0,20-0,45 puta unutrašnjeg prečnika zaobljenog ugla, a zarez se obično seče u redu cijevi ispod centra liniju ili izrežite u dva reda rupa za cijevi između malog mosta (kako bi se olakšalo nošenje cijevi).
c.Orijentacija zareza
Jednosmjerna čista tekućina, urezivanje gore-dolje;
Plin koji sadrži malu količinu tekućine, usjek prema gore prema najnižem dijelu preklopne ploče kako bi se otvorio otvor za tekućinu;
Tečnost koja sadrži malu količinu gasa, zarežite prema dole prema najvišem delu preklopne ploče da otvorite ventilacioni otvor
Koegzistencija plin-tečnost ili tekućina sadrži čvrste materijale, zarezite lijevo i desno i otvorite priključak za tekućinu na najnižem mjestu
d.Minimalna debljina preklopne ploče;maksimalni nepodržani raspon
e.Preklopne ploče na oba kraja snopa cijevi su što je moguće bliže ulaznom i izlaznom prijemniku školjke.
④Vojna šipka
a, prečnik i broj vučnih šipki
Prečnik i broj prema odabiru tabela 6-32, 6-33, kako bi se osiguralo da je veća ili jednaka površini poprečnog presjeka anglijske šipke date u tabeli 6-33 pod pretpostavkom prečnika i broja vezica šipke se mogu mijenjati, ali njihov prečnik ne smije biti manji od 10 mm, a broj ne manji od četiri
b, vučna šipka treba biti raspoređena što je ravnomjernije moguće na vanjskoj ivici snopa cijevi, za izmjenjivač topline velikog promjera, u području cijevi ili blizu otvora sklopive ploče, treba postaviti u odgovarajući broj anker šipki, bilo kakvo preklapanje ploča ne smije imati manje od 3 potporne tačke
c.Matica anglijske šipke, neki korisnici zahtijevaju sljedeće zavarivanje matice i sklopive ploče
⑤ Ploča protiv ispiranja
a.Postavljanje ploče protiv ispiranja je da se smanji neravnomjerna raspodjela tekućine i erozija kraja cijevi izmjenjivača topline.
b.Način fiksiranja ploče protiv ispiranja
Koliko god je moguće fiksiran u cijevi fiksnog koraka ili blizu cijevne ploče prve preklopne ploče, kada se ulaz u školjku nalazi u nefiksiranoj šipki sa strane cijevne ploče, ploča protiv scramblinga se može zavariti na telo cilindra
(6) Postavljanje dilatacijskih spojeva
a.Smješten između dvije strane preklopne ploče
Da bi se smanjio otpor fluida ekspanzijskog spoja, ako je potrebno, u dilatacijskom spoju sa unutrašnje strane cijevi obloge, cijev obloge treba zavariti na školjku u smjeru strujanja fluida, za vertikalne izmjenjivače topline, kada smjer protoka tekućine prema gore, treba postaviti na donjem kraju ispusnih otvora cijevi obloge
b.Dilatacijski spojevi zaštitnog uređaja za sprječavanje opreme u procesu transporta ili korištenje lošeg povlačenja
(vii) vezu između cijevne ploče i školjke
a.Produžetak služi kao prirubnica
b.Ploča cijevi bez prirubnice (GB151 Dodatak G)
3. Prirubnica cijevi:
① projektna temperatura veća od ili jednaka 300 stupnjeva, treba koristiti stražnju prirubnicu.
② za izmjenjivač topline ne može se koristiti za preuzimanje sučelja za odustajanje i pražnjenje, treba postaviti u cijev, najvišu tačku ljuske toka odzračivanja, najnižu tačku ispusnog otvora, minimalni nazivni promjer od 20mm.
③ Vertikalni izmjenjivač topline može se postaviti za prelivni priključak.
4. Podrška: vrste GB151 prema odredbama člana 5.20.
5. Ostala dodatna oprema
① Ušice za podizanje
Kvaliteta veća od 30 kg službene kutije i poklopca kutije za cijevi treba postaviti ušice.
② gornja žica
Kako bi se olakšala demontaža kutije za cijevi, poklopac kutije za cijevi treba postaviti u službenu ploču, gornju žicu poklopca kutije cijevi.
V. Proizvodnja, zahtjevi inspekcije
1. Ploča cijevi
① spojenih spojeva ploča cijevi za 100% pregled zraka ili UT, kvalifikovani nivo: RT: Ⅱ UT: Ⅰ nivo;
② Osim nehrđajućeg čelika, toplinska obrada spojene cijevne ploče za ublažavanje naprezanja;
③ odstupanje širine mosta rupe za cijev ploče: prema formuli za izračunavanje širine mosta rupe: B = (S - d) - D1
Minimalna širina mosta rupe: B = 1/2 (S - d) + C;
2. Toplinska obrada kutije za cijevi:
Ugljični čelik, niskolegirani čelik zavaren razdjelnom pregradom cijevne kutije, kao i cijevna kutija bočnih otvora veći od 1/3 unutrašnjeg prečnika cilindarske cijevne kutije, kod primjene zavarivanja za naprezanje reljefna termička obrada, prirubnica i zaptivne površine pregrade treba obraditi nakon termičke obrade.
3. Test pritiska
Kada je projektni tlak procesa u kućištu niži od procesnog tlaka cijevi, kako bi se provjerio kvalitet spojeva cijevi izmjenjivača topline i ploča cijevi
① Shell programski tlak za povećanje ispitnog tlaka s programom cijevi u skladu s hidrauličkim testom, kako bi se provjerilo curenje spojeva cijevi.(Međutim, potrebno je osigurati da primarni napon filma školjke tokom hidrauličkog ispitivanja bude ≤0,9ReLΦ)
② Kada gornja metoda nije prikladna, ljuska se može testirati hidrostatski prema originalnom pritisku nakon prolaska, a zatim školjka za test curenja amonijaka ili test curenja halogena.
VI.Neka pitanja koja treba zabilježiti na grafikonima
1. Označite nivo snopa cijevi
2. Cijev izmjenjivača topline treba da bude napisana brojem etikete
3. Linija konture cjevovoda ploče cijevi izvan zatvorene debele pune linije
4. Montažni crteži treba da budu označeni kao orijentacija zazora sklopive ploče
5. Standardne ispusne rupe za dilataciju, izduvne rupe na spojevima cijevi, čepovi cijevi ne bi trebali biti na slici
Vrijeme objave: Okt-11-2023