I. Klasifikacija izmjenjivača topline:
Ljuskasti i cijevni izmjenjivač topline može se podijeliti u sljedeće dvije kategorije prema strukturnim karakteristikama.
1. Kruta struktura ljuskastog i cijevnog izmjenjivača topline: ovaj izmjenjivač topline postao je fiksni cijevni i pločasti tip, obično se može podijeliti na jednocijevni i višecijevni raspon dvije vrste.Njegove prednosti su jednostavna i kompaktna struktura, jeftina i široko korištena;nedostatak je što se cijev ne može mehanički očistiti.
2. Ljuskasti i cijevni izmjenjivač topline s uređajem za temperaturnu kompenzaciju: može napraviti zagrijani dio slobodne ekspanzije.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 "plutajuća glava".On se odnosi na temperaturnu razliku stijenke cijevi i stijenke ljuske je velika, prostor snopa cijevi često se čisti.Međutim, njegova struktura je složenija, troškovi obrade i proizvodnje su veći.
② Cijevni izmjenjivač topline u obliku slova U: ima samo jednu cijevnu ploču, tako da se cijev može slobodno širiti i skupljati kada se zagrijava ili hladi.Struktura ovog izmjenjivača topline je jednostavna, ali opterećenje proizvodnje zavoja je veće, a budući da cijev mora imati određeni radijus savijanja, iskorištenost cijevne ploče je loša, cijev se mehanički čisti, teško ju je rastaviti i zamijeniti cijevi nije lako, tako da je potrebno proći kroz cijevi tekućine je čista.Ovaj izmjenjivač topline može se koristiti za velike promjene temperature, visoke temperature ili visoke tlakove.
③ izmjenjivač topline tipa kutije za pakiranje: ima dva oblika, jedan je u cijevnoj ploči na kraju svake cijevi ima zasebnu brtvu za pakiranje kako bi se osiguralo slobodno širenje i skupljanje cijevi, kada se broj cijevi u izmjenjivaču topline smanji je vrlo mala, prije upotrebe ove strukture, ali udaljenost između cijevi od općeg izmjenjivača topline biti velika, složena struktura.Drugi oblik je napravljen na jednom kraju plutajuće strukture cijevi i školjke, na plutajućem mjestu pomoću cijele brtve za pakiranje, struktura je jednostavnija, ali ovu strukturu nije lako koristiti u slučaju velikog promjera, visokog tlaka.Izmjenjivač topline tipa kutije za brtvljenje sada se rijetko koristi.
II.Pregled uvjeta projektiranja:
1. dizajn izmjenjivača topline, korisnik treba osigurati sljedeće projektne uvjete (procesne parametre):
① cijev, radni tlak programa školjke (kao jedan od uvjeta za određivanje je li oprema u klasi, mora biti osigurana)
② cijev, program školjke radna temperatura (ulaz / izlaz)
③ temperatura metalne stijenke (izračunava proces (dostavlja korisnik))
④Naziv i karakteristike materijala
⑤Marina 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 izbočine sjedala s natpisom)
(11) Boja.
Ⅰ.Ako korisnik ima posebne zahtjeve, korisnik mora osigurati marku, boju
Ⅱ.Korisnici nemaju posebnih zahtjeva, dizajneri sami biraju
2. Nekoliko ključnih uvjeta projektiranja
① Radni tlak: kao jedan od uvjeta za određivanje je li oprema klasificirana, on mora biti osiguran.
② karakteristike materijala: ako korisnik ne navede naziv materijala mora navesti stupanj toksičnosti materijala.
Budući da je toksičnost medija povezana s nerazornim nadzorom opreme, toplinskom obradom, razinom otkovaka za višu klasu opreme, ali i s podjelom opreme:
a, GB150 10.8.2.1 (f) crteži pokazuju da spremnik sadrži iznimno opasan ili vrlo opasan medij toksičnosti 100% RT.
b, 10.4.1.3 crteži pokazuju da se spremnici koji sadrže iznimno opasne ili vrlo opasne medije za toksičnost trebaju toplinski obraditi nakon zavarivanja (zavareni spojevi austenitnog nehrđajućeg čelika ne smiju se toplinski obraditi)
c.Otkovci.Korištenje srednje toksičnosti za ekstremno ili vrlo opasne otkovke treba zadovoljiti zahtjeve klase III ili IV.
③ Specifikacije cijevi:
Ugljični čelik koji se često koristi φ19×2, φ25×2,5, φ32×3, φ38×5
Nehrđajući čelik φ19×2, φ25×2, φ32×2,5, φ38×2,5
Raspored cijevi izmjenjivača topline: trokut, kutni trokut, kvadrat, kutni kvadrat.
★ Kada je potrebno mehaničko čišćenje između cijevi izmjenjivača topline, treba koristiti kvadratni raspored.
1. Projektni tlak, proračunska temperatura, koeficijent zavarivanja
2. Promjer: DN <400 cilindra, upotreba čelične cijevi.
DN ≥ 400 cilindar, upotrebom valjane čelične ploče.
16" čelična cijev ------ s korisnikom kako bi razgovarali o korištenju valjane čelične ploče.
3. Dijagram izgleda:
Prema području prijenosa topline, specifikacije cijevi za prijenos topline za crtanje dijagrama rasporeda kako bi se odredio broj cijevi za prijenos topline.
Ako korisnik daje dijagram cjevovoda, ali i za pregled cjevovoda je unutar kruga ograničenja 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 postavljena simetrično.
4. Materijal
Kada sama cijevna ploča ima konveksan rub i spojena je s cilindrom (ili glavom), treba koristiti kovanje.Zbog upotrebe takve strukture cijevne ploče općenito se koristi za viši tlak, zapaljivost, eksplozivnost i toksičnost za ekstremne, vrlo opasne prilike, veći zahtjevi za cijevnu ploču, cijevna ploča je također deblja.Kako bi se izbjeglo stvaranje troske od konveksnog ramena, raslojavanja i poboljšali uvjeti naprezanja vlakana konveksnog ramena, smanjite količinu obrade, uštedite materijale, konveksni rub i cijevna ploča izravno su iskovani iz cjelokupnog otkova za proizvodnju cijevne ploče .
5. Spoj izmjenjivača topline i ploče cijevi
Spoj cijevi u cijevnoj ploči, u dizajnu ljuskastih i cijevnih izmjenjivača topline je važniji dio strukture.On ne samo da obrađuje radno opterećenje, već mora napraviti svaku vezu u radu opreme kako bi osigurao da medij ne curi i izdrži srednji tlak.
Cijev i cijev ploča veze su uglavnom sljedeća tri načina: ekspanzija;b zavarivanje;c ekspanzijsko zavarivanje
Proširenje za ljusku i cijev između curenja medija neće uzrokovati štetne posljedice situacije, posebno jer je zavarljivost materijala loša (kao što je cijev izmjenjivača topline od ugljičnog čelika) i radno opterećenje proizvodnog pogona je preveliko.
Zbog širenja kraja cijevi u plastičnoj deformaciji zavarivanja, postoji zaostalo naprezanje, s porastom temperature, zaostalo naprezanje postupno nestaje, tako da kraj cijevi smanjuje ulogu brtvljenja i lijepljenja, tako da je proširenje strukture ograničenjima tlaka i temperature, općenito primjenjivo na projektirani tlak ≤ 4Mpa, dizajn temperature ≤ 300 stupnjeva, au radu nema nasilnih vibracija, nema prekomjernih promjena temperature i nema značajne korozije naprezanja .
Zavareni spoj ima prednosti jednostavne proizvodnje, visoke učinkovitosti i pouzdanog spoja.Kroz zavarivanje, cijev na cijevnu ploču ima bolju ulogu u povećanju;a također može smanjiti zahtjeve za obradu rupa cijevi, štedeći vrijeme obrade, jednostavno održavanje i druge prednosti, treba ga koristiti kao prioritet.
Osim toga, kada je toksičnost medija vrlo velika, medij i atmosfera se miješaju Lako eksplodira medij je radioaktivan ili unutar i izvan cijevi miješanje materijala će imati negativan učinak, kako bi se osiguralo da su spojevi zabrtvljeni, ali također često koriste metodu zavarivanja.Metoda zavarivanja, iako ima mnoge prednosti, jer ne može u potpunosti izbjeći "pukotinsku koroziju" i zavarene čvorove korozije naprezanja, a između tanke stijenke cijevi i debele ploče cijevi teško je dobiti pouzdan zavar.
Metoda zavarivanja može biti na višim temperaturama od ekspanzije, ali pod djelovanjem visokotemperaturnog cikličkog naprezanja, zavar je vrlo osjetljiv na pukotine od zamora, razmake cijevi i otvora 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 pukotinskoj koroziji, pa je tako njegov radni vijek puno duži nego kada se koristi samo zavarivanje.
U kojim slučajevima je pogodno za izvođenje zavarivanja i dilatacijskih spojeva i metoda, ne postoji jedinstven standard.Obično temperatura nije previsoka, ali je tlak vrlo visok ili je medij vrlo lako iscuriti, upotreba proširenja čvrstoće i brtvenog zavara (brtveni zavar odnosi se na jednostavno sprječavanje curenja i provedbu zavara, i ne jamči snaga).
Kada su tlak i temperatura vrlo visoki, upotreba čvrstoće zavarivanja i ekspanzije paste (zavarivanje čvrstoće je čak i ako je zavar tijesan, ali i kako bi se osiguralo da spoj ima veliku vlačnu čvrstoću, obično se odnosi na čvrstoću zavar je jednak čvrstoći cijevi pod aksijalnim opterećenjem pri zavarivanju).Uloga ekspanzije je uglavnom eliminirati pukotinsku koroziju i poboljšati otpornost zavara na zamor.Specifične strukturne dimenzije standarda (GB/T151) su navedene, ovdje nećemo ići u detalje.
Za zahtjeve za hrapavost površine otvora cijevi:
a, kada se cijev izmjenjivača topline i cijevna ploča spajaju zavarivanjem, vrijednost Ra hrapavosti površine cijevi nije veća od 35 uM.
b, ekspanzijski priključak jedne cijevi izmjenjivača topline i cijevne ploče, hrapavost površine otvora cijevi Ra vrijednost nije veća od 12,5 uM ekspanzijskog priključka, površina otvora cijevi ne bi trebala utjecati na nepropusnost ekspanzije nedostataka, kao što su uzdužni ili spiralni bodovanje.
III.Projektni proračun
1. Izračun debljine stijenke ljuske (uključujući kratki presjek kutije cijevi, glavu, izračun debljine stijenke cilindra programa ljuske) cijev, debljina stijenke cilindra programa ljuske treba zadovoljiti minimalnu debljinu stijenke u GB151, za ugljični čelik i niskolegirani čelik minimalna debljina stijenke je prema do ruba korozije C2 = 1 mm razmatranja za slučaj C2 veći od 1 mm, minimalnu debljinu stijenke ljuske treba povećati u skladu s tim.
2. Proračun armature otvorenog otvora
Za ljusku koja koristi sustav čeličnih cijevi, preporuča se koristiti cijelu armaturu (povećati debljinu stijenke cilindra ili koristiti cijev debelih stijenki);za deblju cijevnu kutiju na velikom otvoru kako bi se uzela u obzir ukupna ekonomičnost.
Niti jedno drugo pojačanje ne bi trebalo ispunjavati zahtjeve nekoliko točaka:
① projektirani tlak ≤ 2,5Mpa;
② Središnja udaljenost između dvije susjedne rupe ne smije biti manja od dvostrukog zbroja promjera dvije rupe;
③ Nazivni promjer prijemnika ≤ 89 mm;
④ preuzeti minimalnu debljinu stijenke trebaju biti zahtjevi tablice 8-1 (preuzeti granicu korozije od 1 mm).
3. Prirubnica
Prirubnica opreme koja koristi standardnu prirubnicu treba obratiti pozornost na prirubnicu i brtvu, pričvrsni elementi se podudaraju, inače treba izračunati prirubnicu.Na primjer, tip A ravna prirubnica za zavarivanje u standardu s odgovarajućom brtvom za meku nemetalnu brtvu;kada se upotreba brtve za namatanje treba preračunati za prirubnicu.
4. Cijevna ploča
Potrebno je obratiti pozornost na sljedeće probleme:
① projektirana temperatura cijevne ploče: prema odredbama GB150 i GB/T151, treba uzeti ne manje od temperature metala komponente, ali u proračunu cijevne ploče ne može se jamčiti da će ljuska cijevi obraditi ulogu medija, i temperaturu metala ploče cijevi je teško izračunati, općenito se uzima na višoj strani projektirane temperature za proračunsku temperaturu ploče cijevi.
② višecijevni izmjenjivač topline: u rasponu područja cjevovoda, zbog potrebe za postavljanjem odstojnog utora i strukture spojne šipke i nije uspio biti podržan područjem izmjenjivača topline Ad: GB/T151 formula.
③Efektivna debljina ploče cijevi
Efektivna debljina cijevne ploče odnosi se na odvajanje raspona cijevi od dna pregradnog utora debljine cijevne ploče minus zbroj sljedeće dvije stvari
a, margina korozije cijevi izvan dubine dubine dijela utora za pregradu raspona cijevi
b, granica korozije programa ljuske i cijevna ploča na strani programa ljuske strukture dubine utora dvaju najvećih postrojenja
5. Dilatacijski set
U fiksnom cijevnom i pločastom izmjenjivaču topline, zbog temperaturne razlike između tekućine u cijevi i tekućine u cijevi, i izmjenjivaču topline i ljusci i cijevnoj ploči fiksnog spoja, tako da u upotrebi stanja, školjka i postoji razlika u ekspanziji cijevi između ljuske i cijevi, ljuske i cijevi na aksijalno opterećenje.Kako bi se izbjeglo oštećenje ljuske i izmjenjivača topline, destabilizacija izmjenjivača topline, odvajanje cijevi izmjenjivača topline od cijevne ploče, potrebno je postaviti dilatacijske spojeve kako bi se smanjilo aksijalno opterećenje ljuske i izmjenjivača topline.
Općenito, temperaturna razlika u ljusci i stjenci izmjenjivača topline je velika, potrebno je razmotriti postavljanje ekspanzijskog spoja, u izračunu cijevne ploče, prema temperaturnoj razlici između različitih uobičajenih uvjeta izračunatih σt, σc, q, od kojih jedan ne ispunjava uvjete , potrebno je povećati dilatacijski spoj.
σt - aksijalno naprezanje cijevi izmjenjivača topline
σc - aksijalno naprezanje ljuske procesnog cilindra
q--Priključak cijevi izmjenjivača topline i ploče cijevi sile izvlačenja
IV.Strukturni dizajn
1. Kutija za cijevi
(1) Duljina kutije cijevi
a.Minimalna unutarnja dubina
① do otvora jednocijevne cijevi kutije za cijevi, minimalna dubina u središtu otvora ne smije biti manja od 1/3 unutarnjeg promjera prijemnika;
② unutarnja i vanjska dubina niza cijevi treba osigurati da minimalna površina cirkulacije između dva sloja nije manja od 1,3 puta površine cirkulacije cijevi izmjenjivača topline po nizu;
b, najveća unutarnja dubina
Razmislite je li prikladno zavariti i očistiti unutarnje dijelove, posebno za nazivni promjer manjeg višecijevnog izmjenjivača topline.
(2) Odvojena programska particija
Debljina i raspored pregrade prema GB151 tablici 6 i slici 15, za debljinu pregrade veću od 10 mm, brtvenu površinu treba podrezati na 10 mm;za cijevni izmjenjivač topline, pregrada bi trebala biti postavljena na otvor za suzu (otvor za odvod), promjer otvora za odvod općenito je 6 mm.
2. Snop školjke i cijevi
①Razina snopa cijevi
Snop cijevi razine Ⅰ, Ⅱ, samo za domaće standarde cijevi izmjenjivača topline ugljičnog čelika, niskolegiranog čelika, još uvijek postoje razvijene "viša razina" i "obična razina".Nakon što se cijev domaćeg izmjenjivača topline može koristiti "viša" čelična cijev, ugljični čelik, snop cijevi izmjenjivača topline od niskolegiranog čelika ne mora se dijeliti na Ⅰ i Ⅱ razinu!
Ⅰ, Ⅱ snop cijevi razlika leži uglavnom u vanjskom promjeru cijevi izmjenjivača topline, odstupanje debljine stijenke je različito, odgovarajuća veličina otvora i odstupanje su različiti.
Snop cijevi stupnja Ⅰ zahtjeva veće preciznosti, za cijev izmjenjivača topline od nehrđajućeg čelika, samo snop cijevi Ⅰ;za najčešće korištenu cijev izmjenjivača topline od ugljičnog čelika
② Cijevna ploča
a, odstupanje veličine otvora cijevi
Obratite pažnju na razliku između snopa cijevi razine Ⅰ, Ⅱ
b, utor programske particije
Ⅰ dubina utora općenito nije manja od 4 mm
Ⅱ širina utora za pregradu potprograma: ugljični čelik 12 mm;nehrđajući čelik 11 mm
Ⅲ skošenje kuta pregradnog proreza obično je 45 stupnjeva, širina skošenja b približno je jednaka polumjeru R kuta brtve za minutni raspon.
③Sklopiva ploča
a.Veličina otvora cijevi: razlikuje se prema razini snopa
b, visina zareza pramčane preklopne ploče
Visina zareza treba biti takva da tekućina kroz raspor s brzinom protoka kroz snop cijevi sličnim visini zareza općenito bude 0,20-0,45 puta unutarnji promjer zaobljenog kuta, zarez se općenito izrezuje u nizu cijevi ispod središta poravnajte ili izrežite u dva reda rupe za cijevi između malog mosta (kako biste olakšali nošenje lule).
c.Orijentacija usjeka
Jednosmjerna čista tekućina, raspored zareza gore i dolje;
Plin koji sadrži malu količinu tekućine, zarežite prema gore prema najnižem dijelu preklopne ploče da biste otvorili otvor za tekućinu;
Tekućina koja sadrži malu količinu plina, zarežite prema dolje prema najvišem dijelu preklopne ploče kako biste otvorili otvor za ventilaciju
Koegzistencija plina i tekućine ili tekućina sadrži krute materijale, zarezite lijevi i desni raspored i otvorite otvor za tekućinu na najnižem mjestu
d.Minimalna debljina preklopne ploče;najveći nepodržani raspon
e.Preklopne ploče na oba kraja snopa cijevi su što bliže ulaznom i izlaznom spremniku školjke.
④Stezna šipka
a, promjer i broj spona
Promjer i broj prema odabiru tablice 6-32, 6-33, kako bi se osiguralo da je veći ili jednak površini poprečnog presjeka spone danoj u tablici 6-33 pod premisom promjera i broja spone šipke se mogu mijenjati, ali njihov promjer ne smije biti manji od 10 mm, broj ne manji od četiri
b, spojna šipka treba biti raspoređena što je moguće ravnomjernije na vanjskom rubu snopa cijevi, za izmjenjivač topline velikog promjera, u području cijevi ili u blizini razmaka preklopne ploče treba biti raspoređena u odgovarajući broj spojnih šipki, bilo koji presavijeni ploča ne smije biti manja od 3 točke oslonca
c.Matica spone, neki korisnici zahtijevaju sljedeće zavarivanje matice i preklopne ploče
⑤ Ploča protiv ispiranja
a.Postavljanje ploče protiv ispiranja služi za smanjenje neravnomjerne raspodjele tekućine i erozije kraja cijevi izmjenjivača topline.
b.Način pričvršćivanja ploče protiv ispiranja
Što je više moguće fiksirano u cijevi fiksnog koraka ili u blizini ploče cijevi prve preklopne ploče, kada se ulaz školjke nalazi u nefiksiranoj šipki sa strane ploče cijevi, ploča protiv skretanja može se zavariti na tijelo cilindra
(6) Postavljanje dilatacijskih spojeva
a.Nalazi se između dvije strane preklopne ploče
Kako bi se smanjio otpor tekućine ekspanzijskog spoja, ako je potrebno, u ekspanzionom spoju na unutarnjoj strani unutarnje cijevi, unutarnja cijev treba biti zavarena na plašt u smjeru protoka tekućine, za vertikalne izmjenjivače topline, kada smjer protoka tekućine prema gore, treba postaviti na donji kraj ispusnih otvora cijevi košuljice
b.Dilatacijski spojevi zaštitnog uređaja kako bi se spriječila oprema u procesu prijevoza ili korištenje povlačenja lošeg
(vii) spoj između ploče cijevi i ljuske
a.Proširenje služi i kao prirubnica
b.Cijevna ploča bez prirubnice (GB151 Dodatak G)
3. Prirubnica cijevi:
① projektirana temperatura veća ili jednaka 300 stupnjeva, treba koristiti prirubnicu.
② za izmjenjivač topline ne može se koristiti za preuzimanje sučelja za odustajanje i pražnjenje, treba postaviti u cijev, najvišu točku ljuske tečaja odzračivača, najnižu točku otvora za pražnjenje, minimalni nazivni promjer od 20 mm.
③ Vertikalni izmjenjivač topline može se postaviti na preljevni otvor.
4. Potpora: vrsta GB151 prema odredbama članka 5.20.
5. Ostali pribor
① Ušice za podizanje
Kvaliteta veća od 30 kg Službena kutija i poklopac kutije za cijevi moraju biti postavljeni na ušice.
② gornja žica
Kako bi se olakšalo rastavljanje kutije za cijevi, poklopac kutije za cijevi treba postaviti u službenu ploču, gornju žicu poklopca kutije za cijevi.
V. Proizvodnja, inspekcijski zahtjevi
1. Cijevna ploča
① spojeni sučeoni spojevi cijevnih ploča za 100% pregled zraka ili UT, kvalificirana razina: RT: Ⅱ UT: Ⅰ razina;
② Osim nehrđajućeg čelika, toplinska obrada spojene ploče cijevi za smanjenje naprezanja;
③ odstupanje širine mosta rupe cijevi: prema formuli za izračunavanje širine mosta rupe: B = (S - d) - D1
Minimalna širina mosta rupe: B = 1/2 (S - d) + C;
2. Toplinska obrada cijevne kutije:
Ugljični čelik, niskolegirani čelik zavaren s podijeljenom pregradom kutije cijevi, kao i kutija cijevi s bočnim otvorima većim od 1/3 unutarnjeg promjera kutije cijevi cilindra, u primjeni zavarivanja za naprezanje reljefna toplinska obrada, površina za brtvljenje prirubnica i pregrada treba se obraditi nakon toplinske obrade.
3. Ispitivanje tlakom
Kada je projektirani tlak procesa ljuske niži od tlaka procesa cijevi, kako bi se provjerila kvaliteta spojeva cijevi izmjenjivača topline i ploče cijevi
① Tlak programa ljuske za povećanje ispitnog tlaka s programom cijevi koji je u skladu s hidrauličkim ispitivanjem, kako bi se provjerilo curenje spojeva cijevi.(Međutim, potrebno je osigurati da primarno naprezanje filma ljuske tijekom hidrauličkog ispitivanja bude ≤0,9ReLΦ)
② Kada gornja metoda nije prikladna, ljuska se može podvrgnuti hidrostatskom ispitivanju prema izvornom tlaku nakon prolaska, a zatim se ljuska može testirati na propuštanje amonijaka ili ispitivanje na propuštanje halogena.
VI.Neka pitanja koja treba zabilježiti na grafikonima
1. Označite razinu snopa cijevi
2. Na cijevi izmjenjivača topline mora biti napisan broj oznake
3. Konturna linija cjevovoda ploče cijevi izvan zatvorene debele pune linije
4. Montažni crteži trebaju biti označeni orijentacijom razmaka preklopne ploče
5. Standardni ispusni otvori za dilatacijske spojeve, ispušni otvori na spojevima cijevi, čepovi za cijevi ne bi trebali biti prikazani
Vrijeme objave: 11. listopada 2023