ไอเดียการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและความรู้ที่เกี่ยวข้อง

I. การจำแนกประเภทเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน:

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทต่อไปนี้ตามลักษณะโครงสร้าง

1. โครงสร้างแข็งแรงของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ: เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดนี้มีรูปแบบท่อและแผ่นตายตัว โดยทั่วไปสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภท คือ แบบท่อเดี่ยวและแบบหลายท่อ ข้อดีคือโครงสร้างเรียบง่ายและกะทัดรัด ราคาถูก และใช้งานกันอย่างแพร่หลาย ข้อเสียคือไม่สามารถทำความสะอาดท่อด้วยเครื่องจักรได้

2. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อพร้อมอุปกรณ์ชดเชยอุณหภูมิ: สามารถทำให้ส่วนที่ร้อนขยายตัวได้อย่างอิสระ โครงสร้างของตัวเครื่องสามารถแบ่งได้ดังนี้:

① เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหัวลอย: เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดนี้สามารถขยายได้อย่างอิสระที่ปลายด้านหนึ่งของแผ่นท่อ หรือที่เรียกว่า "หัวลอย" ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างผนังท่อและผนังเปลือกท่อมีมาก จึงมักทำความสะอาดพื้นที่มัดท่อ อย่างไรก็ตาม โครงสร้างมีความซับซ้อนมากกว่า ต้นทุนการแปรรูปและการผลิตจึงสูงกว่า

 

② ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อรูปตัวยู: มีแผ่นท่อเพียงแผ่นเดียว ทำให้ท่อสามารถขยายตัวและหดตัวได้อย่างอิสระเมื่อถูกความร้อนหรือความเย็น โครงสร้างตัวแลกเปลี่ยนความร้อนนี้เรียบง่าย แต่ภาระงานในการผลิตส่วนโค้งมีมากขึ้น และเนื่องจากท่อต้องมีรัศมีการโค้งงอที่แน่นอน การใช้งานแผ่นท่อจึงต่ำ ท่อจึงทำความสะอาดด้วยเครื่องจักรได้ยาก ถอดและเปลี่ยนท่อได้ยาก จึงต้องทำความสะอาดของเหลวให้ผ่านท่อได้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนี้สามารถใช้งานได้กับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิครั้งใหญ่ อุณหภูมิสูง หรือแรงดันสูง

③ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกล่องบรรจุ: มีสองรูปแบบ รูปแบบหนึ่งคือแผ่นท่อที่ปลายท่อแต่ละข้างมีซีลบรรจุแยกต่างหากเพื่อให้มั่นใจว่าท่อจะขยายตัวและหดตัวได้อย่างอิสระ เมื่อจำนวนท่อในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีน้อยมาก ก่อนการใช้งานโครงสร้างนี้ แต่ระยะห่างระหว่างท่อมีขนาดใหญ่กว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทั่วไป โครงสร้างที่ซับซ้อน อีกรูปแบบหนึ่งคือปลายด้านหนึ่งของท่อและโครงสร้างแบบลอยตัว ในสถานที่ลอยตัวโดยใช้ซีลบรรจุทั้งหมด โครงสร้างจะเรียบง่ายกว่า แต่โครงสร้างนี้ไม่สะดวกสำหรับการใช้งานในกรณีที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และแรงดันสูง ปัจจุบันเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกล่องบรรจุแทบไม่ได้ใช้งานแล้ว

II. การทบทวนเงื่อนไขการออกแบบ:

1. การออกแบบตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ผู้ใช้ควรระบุเงื่อนไขการออกแบบ (พารามิเตอร์กระบวนการ) ดังต่อไปนี้:

① แรงดันการทำงานของโปรแกรมท่อเปลือก (เป็นเงื่อนไขหนึ่งที่จะกำหนดว่าอุปกรณ์ในคลาสนั้นจะต้องได้รับการจัดเตรียมไว้หรือไม่)

② อุณหภูมิการทำงานของโปรแกรมท่อและเปลือก (ทางเข้า/ทางออก)

③ อุณหภูมิผนังโลหะ (คำนวณโดยกระบวนการ (จัดทำโดยผู้ใช้))

④ชื่อวัสดุและคุณลักษณะ

⑤ขอบเขตการกัดกร่อน

⑥จำนวนโปรแกรม

⑦ พื้นที่ถ่ายเทความร้อน

⑧ ข้อมูลจำเพาะของท่อแลกเปลี่ยนความร้อน การจัดเรียง (สามเหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยม)

⑨ แผ่นพับหรือจำนวนแผ่นรองรับ

⑩ วัสดุฉนวนและความหนา (เพื่อกำหนดความสูงที่ยื่นออกมาของเบาะตามป้ายชื่อ)

(11) ทาสี

Ⅰ. หากผู้ใช้มีความต้องการพิเศษ ผู้ใช้ต้องระบุยี่ห้อ สี

Ⅱ. ผู้ใช้ไม่มีข้อกำหนดพิเศษใดๆ นักออกแบบเป็นผู้เลือกเอง

2. เงื่อนไขการออกแบบที่สำคัญหลายประการ

① แรงดันในการทำงาน: จะต้องมีการจัดเตรียมแรงดันดังกล่าวเป็นเงื่อนไขหนึ่งในการกำหนดว่าอุปกรณ์ได้รับการจัดประเภทหรือไม่

② ลักษณะของวัสดุ: หากผู้ใช้ไม่ได้ระบุชื่อวัสดุ จะต้องระบุระดับความเป็นพิษของวัสดุ

เนื่องจากความเป็นพิษของตัวกลางมีความเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบอุปกรณ์แบบไม่ทำลาย การอบชุบด้วยความร้อน ระดับของการตีขึ้นรูปสำหรับอุปกรณ์ระดับสูง แต่ยังเกี่ยวข้องกับการแบ่งอุปกรณ์ด้วย:

ก. ภาพวาด GB150 10.8.2.1 (f) ระบุว่าภาชนะบรรจุตัวกลางความเป็นพิษที่อันตรายอย่างยิ่งหรืออันตรายอย่างยิ่ง 100% RT

b, 10.4.1.3 ภาพวาดระบุว่าภาชนะที่บรรจุสารอันตรายอย่างยิ่งหรือสารที่เป็นพิษร้ายแรงควรได้รับการอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม (รอยเชื่อมที่ทำจากสเตนเลสออสเทนนิติกไม่ควรอบชุบด้วยความร้อน)

ค. การตีขึ้นรูป การใช้ความเป็นพิษปานกลางสำหรับการตีขึ้นรูปที่อันตรายร้ายแรงหรืออันตรายสูงควรเป็นไปตามข้อกำหนดของคลาส III หรือ IV

③ ข้อมูลจำเพาะของท่อ:

เหล็กกล้าคาร์บอนที่นิยมใช้ φ19×2, φ25×2.5, φ32×3, φ38×5

สแตนเลส φ19×2, φ25×2, φ32×2.5, φ38×2.5

การจัดเรียงท่อแลกเปลี่ยนความร้อน : สามเหลี่ยม, สามเหลี่ยมมุม, สี่เหลี่ยม, สี่เหลี่ยมมุมฉาก

★ เมื่อจำเป็นต้องทำความสะอาดด้วยเครื่องจักรระหว่างท่อตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ควรใช้การจัดวางแบบสี่เหลี่ยม

1. แรงดันการออกแบบ อุณหภูมิการออกแบบ ค่าสัมประสิทธิ์จุดเชื่อม

2. เส้นผ่านศูนย์กลาง: DN < 400 กระบอกสูบ ใช้ท่อเหล็ก

DN ≥ 400 กระบอกสูบ ใช้แผ่นเหล็กรีด

ท่อเหล็กขนาด 16" ------ พร้อมหารือกับผู้ใช้งานถึงการใช้งานแผ่นเหล็กรีด

3. แผนผังเค้าโครง:

ตามพื้นที่การถ่ายเทความร้อน ข้อกำหนดของท่อถ่ายเทความร้อนจะต้องวาดแผนผังเค้าโครงเพื่อกำหนดจำนวนท่อถ่ายเทความร้อน

หากผู้ใช้ให้แผนผังท่อมาด้วย แต่ต้องตรวจสอบว่าท่อนั้นอยู่ในขอบเขตวงกลมของท่อหรือไม่

★หลักการวางท่อ:

(1) ในวงจำกัดท่อควรให้เต็มท่อ

② จำนวนท่อหลายจังหวะควรพยายามให้จำนวนจังหวะเท่ากัน

③ ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนควรจัดเรียงให้สมมาตร

4. วัสดุ

เมื่อแผ่นท่อมีไหล่นูนและเชื่อมต่อกับกระบอกสูบ (หรือหัว) ควรใช้การตีขึ้นรูป เนื่องจากโครงสร้างแบบนี้ แผ่นท่อจึงมักใช้สำหรับแรงดันสูง ติดไฟ ระเบิด และเป็นพิษในกรณีอันตรายร้ายแรง ยิ่งมีข้อกำหนดสำหรับแผ่นท่อสูง แผ่นท่อก็จะหนาขึ้นด้วย เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดตะกรัน การแยกชั้น และปรับปรุงสภาพความเค้นของเส้นใยไหล่นูน ลดปริมาณการแปรรูป ประหยัดวัสดุ ไหล่นูนและแผ่นท่อจึงถูกตีขึ้นรูปโดยตรงจากกระบวนการตีขึ้นรูปเพื่อผลิตแผ่นท่อ

5. การเชื่อมต่อตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและแผ่นท่อ

การเชื่อมต่อท่อเข้ากับแผ่นท่อ ในการออกแบบตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อถือเป็นส่วนสำคัญของโครงสร้าง ไม่เพียงแต่ต้องรองรับปริมาณงานเท่านั้น แต่ยังต้องเชื่อมต่ออุปกรณ์แต่ละชิ้นให้ทำงานสอดคล้องกัน เพื่อให้มั่นใจว่าตัวกลางจะไม่รั่วซึมและทนต่อแรงดันของตัวกลางได้

การเชื่อมต่อท่อและแผ่นท่อมีสามวิธีหลักๆ ดังนี้: a. การขยาย; b. การเชื่อม; c. การเชื่อมแบบขยาย

การขยายตัวของเปลือกและท่อระหว่างการรั่วไหลของสื่อจะไม่ก่อให้เกิดผลเสียต่อสถานการณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่มีความสามารถในการเชื่อมไม่ดี (เช่น ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเหล็กกล้าคาร์บอน) และภาระงานของโรงงานผลิตมีมากเกินไป

เนื่องจากการขยายตัวของปลายท่อในการเชื่อมพลาสติกทำให้เกิดความเค้นตกค้าง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความเค้นตกค้างจะค่อยๆ หายไป ทำให้ปลายท่อมีบทบาทในการปิดผนึกและยึดติดน้อยลง จึงทำให้โครงสร้างขยายตัวตามข้อจำกัดด้านแรงดันและอุณหภูมิ โดยทั่วไปจะใช้กับแรงดันออกแบบ ≤ 4Mpa การออกแบบอุณหภูมิ ≤ 300 องศา และในระหว่างการใช้งานจะไม่มีการสั่นสะเทือนรุนแรง ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่มากเกินไป และไม่มีการกัดกร่อนจากความเค้นอย่างมีนัยสำคัญ

การเชื่อมมีข้อดีคือการผลิตที่ง่าย ประสิทธิภาพสูง และการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ การเชื่อมช่วยให้ท่อเชื่อมต่อกับแผ่นท่อได้ดีขึ้น และยังช่วยลดความต้องการในการประมวลผลรูท่อ ประหยัดเวลาในการประมวลผล บำรุงรักษาง่าย และข้อดีอื่นๆ ที่ควรให้ความสำคัญเป็นอันดับแรก

นอกจากนี้ เมื่อตัวกลางมีพิษมาก ตัวกลางและบรรยากาศที่ผสมกันจะระเบิดได้ง่าย ตัวกลางมีกัมมันตภาพรังสี หรือการผสมวัสดุภายในและภายนอกท่อจะส่งผลเสีย เพื่อให้แน่ใจว่าข้อต่อได้รับการปิดผนึก แต่บ่อยครั้งที่ใช้วิธีการเชื่อม ถึงแม้ว่าวิธีการเชื่อมจะมีข้อดีหลายประการ แต่ไม่สามารถหลีกเลี่ยง "การกัดกร่อนตามรอยแยก" และรอยเชื่อมที่เกิดจากการกัดกร่อนจากความเค้นได้อย่างสมบูรณ์ และผนังท่อที่บางและแผ่นท่อที่หนาทำให้การเชื่อมระหว่างท่อมีความน่าเชื่อถือได้ยาก

วิธีการเชื่อมอาจมีอุณหภูมิสูงกว่าการขยายตัว แต่ภายใต้แรงดึงแบบวนรอบที่อุณหภูมิสูง รอยเชื่อมจึงมีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดรอยแตกจากความล้า ท่อและช่องว่างระหว่างรูท่อ เมื่อสัมผัสกับสารกัดกร่อน ซึ่งจะเร่งความเสียหายของรอยเชื่อม ดังนั้นจึงมีการใช้การเชื่อมและรอยต่อขยายตัวพร้อมกัน ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความต้านทานความล้าของรอยเชื่อมเท่านั้น แต่ยังช่วยลดแนวโน้มการกัดกร่อนแบบรอยแยก ทำให้มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าการเชื่อมเพียงอย่างเดียว

ในงานเชื่อมและรอยต่อแบบขยายตัวและวิธีการต่างๆ นั้นไม่มีมาตรฐานตายตัว โดยทั่วไปแล้ว อุณหภูมิจะไม่สูงเกินไป แต่แรงดันสูงมาก หรือวัสดุที่รั่วซึมได้ง่าย ควรใช้การเชื่อมแบบขยายกำลังและเชื่อมแบบปิดผนึก (การเชื่อมแบบปิดผนึกหมายถึงการป้องกันการรั่วซึมและการใช้งานของรอยเชื่อมเท่านั้น ไม่ได้รับประกันความแข็งแรง)

เมื่อแรงดันและอุณหภูมิสูงมาก การเชื่อมแบบแรงดึงและการขยายรอยเชื่อมด้วยเพสต์ (การเชื่อมแบบแรงดึงหมายถึงการเชื่อมที่แน่นหนา แต่ยังคงรักษาความแข็งแรงของรอยเชื่อมให้สูง ซึ่งโดยทั่วไปหมายถึงความแข็งแรงของรอยเชื่อมที่เท่ากับความแข็งแรงของท่อภายใต้แรงกดตามแนวแกนขณะเชื่อม) บทบาทของการขยายรอยเชื่อมส่วนใหญ่คือการกำจัดการกัดกร่อนตามรอยแยกและปรับปรุงความต้านทานความล้าของรอยเชื่อม ขนาดโครงสร้างเฉพาะของมาตรฐาน (GB/T151) ได้ถูกกำหนดไว้แล้ว แต่จะไม่ลงรายละเอียดในที่นี้

สำหรับข้อกำหนดความหยาบของพื้นผิวรูท่อ:

ก. เมื่อเชื่อมท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและแผ่นท่อ ค่าความหยาบผิวท่อ Ra จะไม่เกิน 35uM

ข. การเชื่อมต่อขยายท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเดี่ยวและแผ่นท่อ ค่าความหยาบของพื้นผิวรูท่อ Ra ไม่เกิน 12.5uM การเชื่อมต่อขยาย พื้นผิวรูท่อไม่ควรส่งผลกระทบต่อความแน่นของการขยายตัวของข้อบกพร่อง เช่น ผ่านการขีดข่วนตามยาวหรือแบบเกลียว

III. การคำนวณการออกแบบ

1. การคำนวณความหนาของผนังเปลือก (รวมถึงท่อกล่องส่วนสั้น หัว การคำนวณความหนาของผนังกระบอกสูบโปรแกรมเปลือก) ท่อ ความหนาของผนังกระบอกสูบโปรแกรมเปลือกควรเป็นไปตามความหนาของผนังขั้นต่ำใน GB151 สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ ความหนาของผนังขั้นต่ำจะขึ้นอยู่กับขอบเขตการกัดกร่อน C2 = 1 มม. โดยพิจารณากรณีของ C2 ที่มากกว่า 1 มม. ควรเพิ่มความหนาของผนังขั้นต่ำของเปลือกตามไปด้วย

2. การคำนวณการเสริมเหล็กแบบรูเปิด

สำหรับเปลือกที่ใช้ระบบท่อเหล็ก ขอแนะนำให้ใช้การเสริมแรงทั้งหมด (เพิ่มความหนาของผนังกระบอกสูบหรือใช้ท่อผนังหนา) สำหรับกล่องท่อที่หนากว่าบนรูขนาดใหญ่เพื่อพิจารณาความประหยัดโดยรวม

การเสริมแรงเพิ่มเติมไม่ควรตรงตามข้อกำหนดหลายข้อ:

① แรงดันการออกแบบ ≤ 2.5Mpa;

② ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของรูที่อยู่ติดกันสองรูจะต้องไม่น้อยกว่าสองเท่าของผลรวมของเส้นผ่านศูนย์กลางของรูทั้งสอง

③ เส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดของตัวรับ ≤ 89 มม.

④ การรับความหนาผนังขั้นต่ำควรเป็นไปตามข้อกำหนดตาราง 8-1 (รับขอบการกัดกร่อน 1 มม.)

3. หน้าแปลน

หน้าแปลนอุปกรณ์ที่ใช้หน้าแปลนมาตรฐานควรคำนึงถึงหน้าแปลนและปะเก็น ตัวยึดต้องตรงกัน มิฉะนั้นควรคำนวณหน้าแปลน ตัวอย่างเช่น หน้าแปลนเชื่อมแบบแบนชนิด A ในมาตรฐานพร้อมปะเก็นที่ตรงกันสำหรับปะเก็นอ่อนที่ไม่ใช่โลหะ เมื่อต้องคำนวณการใช้ปะเก็นแบบขดลวดสำหรับหน้าแปลนใหม่

4. แผ่นท่อ

ต้องใส่ใจประเด็นต่อไปนี้:

① อุณหภูมิการออกแบบแผ่นท่อ: ตามข้อกำหนดของ GB150 และ GB/T151 ควรใช้อุณหภูมิไม่ต่ำกว่าอุณหภูมิโลหะของส่วนประกอบ แต่ในการคำนวณแผ่นท่อ ไม่สามารถรับประกันได้ว่าบทบาทของสื่อกระบวนการเปลือกท่อจะคำนวณได้ และอุณหภูมิโลหะของแผ่นท่อนั้นคำนวณได้ยาก โดยทั่วไปจะใช้อุณหภูมิการออกแบบด้านที่สูงกว่าสำหรับอุณหภูมิการออกแบบของแผ่นท่อ

② ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหลายท่อ: อยู่ในช่วงพื้นที่ท่อ เนื่องจากต้องตั้งร่องสเปเซอร์และโครงสร้างแท่งผูก และไม่สามารถรองรับพื้นที่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนได้ Ad: สูตร GB/T151

③ความหนาที่มีประสิทธิภาพของแผ่นท่อ

ความหนาที่มีประสิทธิภาพของแผ่นท่อหมายถึงการแยกช่วงท่อของความหนาของร่องผนังกั้นด้านล่างของแผ่นท่อลบด้วยผลรวมของสองสิ่งต่อไปนี้

ก. ระยะกัดกร่อนของท่อเกินความลึกของส่วนร่องกั้นช่วงท่อ

ข.ขอบกัดกร่อนของโปรแกรมเปลือกและแผ่นท่อในด้านโปรแกรมเปลือกของโครงสร้างความลึกร่องของโรงงานสองแห่งที่ใหญ่ที่สุด

5. ชุดข้อต่อขยาย

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและแผ่นคงที่ เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างของไหลในท่อและของไหลในท่อ และการเชื่อมต่อระหว่างตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและเปลือกและแผ่นท่อคงที่ ทำให้ในการใช้งาน เปลือกและท่อมีความแตกต่างกันในการขยายตัวระหว่างเปลือกและท่อ ซึ่งเปลือกและท่อจะรับน้ำหนักตามแนวแกน เพื่อป้องกันความเสียหายของเปลือกและตัวแลกเปลี่ยนความร้อน และทำให้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนไม่เสถียรและท่อแลกเปลี่ยนความร้อนหลุดออกจากแผ่นท่อ ควรติดตั้งข้อต่อขยายเพื่อลดภาระตามแนวแกนของเปลือกและตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

โดยทั่วไปแล้วความแตกต่างของอุณหภูมิในเปลือกและผนังตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะมีขนาดใหญ่ จำเป็นต้องพิจารณาการตั้งค่าข้อต่อขยาย ในการคำนวณแผ่นท่อ ตามความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเงื่อนไขทั่วไปต่างๆ ที่คำนวณได้ σt, σc, q หากเงื่อนไขใดเงื่อนไขหนึ่งไม่ผ่านเกณฑ์ จำเป็นต้องเพิ่มข้อต่อขยาย

σt - แรงตามแนวแกนของท่อแลกเปลี่ยนความร้อน

σc - แรงดึงตามแนวแกนของกระบอกสูบกระบวนการเชลล์

q--การเชื่อมต่อท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและแผ่นท่อของแรงดึงออก

IV. การออกแบบโครงสร้าง

1. กล่องท่อ

(1) ความยาวของกล่องท่อ

ก. ความลึกภายในขั้นต่ำ

① สำหรับช่องเปิดของท่อเดี่ยวของกล่องท่อ ความลึกขั้นต่ำที่จุดศูนย์กลางของช่องเปิดไม่ควรน้อยกว่า 1/3 ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของตัวรับ

② ความลึกด้านในและด้านนอกของท่อจะต้องให้แน่ใจว่าพื้นที่หมุนเวียนขั้นต่ำระหว่างสองท่อไม่น้อยกว่า 1.3 เท่าของพื้นที่หมุนเวียนของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนต่อท่อ

ข. ความลึกภายในสูงสุด

พิจารณาว่าสะดวกหรือไม่ที่จะเชื่อมและทำความสะอาดชิ้นส่วนด้านใน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหลายท่อที่เล็กกว่า

(2) การแบ่งพาร์ติชั่นโปรแกรมแยกกัน

ความหนาและการจัดเรียงของผนังกั้นตาม GB151 ตาราง 6 และรูปที่ 15 สำหรับความหนาของผนังกั้นที่มากกว่า 10 มม. ควรตัดพื้นผิวปิดผนึกให้เหลือ 10 มม. สำหรับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ ควรติดตั้งผนังกั้นบนรูฉีก (รูระบายน้ำ) โดยเส้นผ่านศูนย์กลางของรูระบายน้ำโดยทั่วไปคือ 6 มม.

2. มัดเปลือกและท่อ

①ระดับมัดท่อ

มัดท่อระดับ 1, 2 เฉพาะเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสมต่ำสำหรับท่อแลกเปลี่ยนความร้อนมาตรฐานภายในประเทศ ยังคงมีการพัฒนา "ระดับสูงกว่า" และ "ระดับธรรมดา" อยู่ เมื่อท่อแลกเปลี่ยนความร้อนภายในประเทศสามารถใช้ท่อเหล็ก "ระดับสูง" ได้ มัดท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสมต่ำไม่จำเป็นต้องแบ่งออกเป็นระดับ 1 และ 2!

1. มัดท่อ 1, 2 ความแตกต่างส่วนใหญ่จะอยู่ที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อแลกเปลี่ยนความร้อน ความหนาของผนังจะแตกต่างกัน และขนาดรูและความเบี่ยงเบนที่สอดคล้องกันก็จะแตกต่างกันด้วย

ท่อมัดเกรด Ⅰ ที่ต้องการความแม่นยำสูง สำหรับท่อแลกเปลี่ยนความร้อนสแตนเลส มีเพียงท่อมัดเกรด Ⅰ เท่านั้น สำหรับท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเหล็กกล้าคาร์บอนที่ใช้กันทั่วไป

② แผ่นท่อ

ก. ความเบี่ยงเบนของขนาดรูท่อ

สังเกตความแตกต่างระหว่างมัดท่อระดับ Ⅰ และ Ⅱ

ข. ร่องแบ่งโปรแกรม

Ⅰ ความลึกของช่องโดยทั่วไปไม่น้อยกว่า 4 มม.

ความกว้างช่องพาร์ติชั่นโปรแกรมย่อย Ⅱ: เหล็กกล้าคาร์บอน 12 มม. สแตนเลสสตีล 11 มม.

มุมร่องกั้นช่วงนาทีที่ 3 การลบมุมโดยทั่วไปคือ 45 องศา ความกว้างของการลบมุม b โดยประมาณจะเท่ากับรัศมี R ของมุมของปะเก็นช่วงนาที

③แผ่นพับ

ก. ขนาดรูท่อ: แบ่งตามระดับมัด

ข. ความสูงของรอยบากแผ่นพับคันธนู

ความสูงของรอยบากควรให้ของเหลวไหลผ่านช่องว่างได้ โดยมีอัตราการไหลข้ามมัดท่อที่คล้ายคลึงกัน โดยทั่วไปความสูงของรอยบากจะอยู่ที่ 0.20-0.45 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของมุมโค้งมน โดยทั่วไปแล้ว รอยบากจะถูกตัดในแถวท่อที่ต่ำกว่าเส้นกึ่งกลาง หรือตัดเป็นสองแถวของรูท่อระหว่างสะพานเล็ก (เพื่ออำนวยความสะดวกในการสวมท่อ)

ค. การวางแนวรอยบาก

น้ำยาทำความสะอาดทางเดียว จัดเรียงแบบรอยบากขึ้นและลง

แก๊สที่มีของเหลวปริมาณเล็กน้อย ให้เลื่อนขึ้นไปที่ส่วนล่างสุดของแผ่นพับเพื่อเปิดพอร์ตของเหลว

ของเหลวที่มีก๊าซปริมาณเล็กน้อย เลื่อนลงไปทางส่วนที่สูงที่สุดของแผ่นพับเพื่อเปิดช่องระบายอากาศ

การอยู่ร่วมกันของก๊าซและของเหลวหรือของเหลวมีวัสดุแข็ง จัดเรียงรอยบากซ้ายและขวา และเปิดพอร์ตของเหลวในตำแหน่งที่ต่ำที่สุด

ง. ความหนาต่ำสุดของแผ่นพับ; ช่วงที่ไม่ได้รับการรองรับสูงสุด

e. แผ่นพับที่ปลายทั้งสองข้างของมัดท่อจะอยู่ใกล้กับตัวรับทางเข้าและทางออกของเปลือกให้มากที่สุด

④คันบังคับ

ก. เส้นผ่านศูนย์กลางและจำนวนแกนผูก

เส้นผ่านศูนย์กลางและจำนวนตามตาราง 6-32 การเลือก 6-33 เพื่อให้แน่ใจว่ามากกว่าหรือเท่ากับพื้นที่หน้าตัดของแกนยึดที่กำหนดไว้ในตาราง 6-33 ภายใต้สมมติฐานของเส้นผ่านศูนย์กลางและจำนวนแกนยึดสามารถเปลี่ยนแปลงได้ แต่เส้นผ่านศูนย์กลางต้องไม่น้อยกว่า 10 มม. จำนวนไม่น้อยกว่าสี่

ข. ควรจัดวางแกนผูกให้สม่ำเสมอที่สุดเท่าที่จะทำได้ที่ขอบด้านนอกของมัดท่อ สำหรับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ ในบริเวณท่อหรือใกล้ช่องว่างของแผ่นพับ ควรจัดวางแกนผูกในจำนวนที่เหมาะสม แผ่นพับแต่ละแผ่นควรมีจุดรองรับไม่น้อยกว่า 3 จุด

c. น็อตยึดพวงมาลัย ผู้ใช้บางรายอาจต้องใช้น็อตและแผ่นพับเชื่อมดังนี้

⑤ แผ่นป้องกันการไหลย้อน

ก. การติดตั้งแผ่นป้องกันการไหลทิ้งเพื่อลดการกระจายของของเหลวที่ไม่สม่ำเสมอและการสึกกร่อนของปลายท่อแลกเปลี่ยนความร้อน

ข. วิธีการยึดแผ่นป้องกันการชะล้าง

เท่าที่เป็นไปได้ที่จะยึดไว้ในท่อระยะพิทช์คงที่หรือใกล้กับแผ่นท่อของแผ่นพับแรก เมื่อทางเข้าเปลือกตั้งอยู่ในแกนที่ไม่คงที่ที่ด้านข้างของแผ่นท่อ แผ่นป้องกันการสับเปลี่ยนสามารถเชื่อมเข้ากับตัวกระบอกสูบได้

(6) การตั้งข้อต่อขยาย

ก. อยู่ระหว่างแผ่นพับทั้งสองด้าน

เพื่อลดความต้านทานของของเหลวในข้อต่อขยาย หากจำเป็น ในข้อต่อขยายที่ด้านในของท่อซับ ควรเชื่อมท่อซับเข้ากับเปลือกในทิศทางการไหลของของเหลว สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแนวตั้ง เมื่อทิศทางการไหลของของเหลวขึ้น ควรตั้งค่าที่ปลายด้านล่างของรูระบายน้ำของท่อซับ

ข. ข้อต่อขยายของอุปกรณ์ป้องกันเพื่อป้องกันอุปกรณ์ในระหว่างการขนส่งหรือการใช้ดึงเสีย

(vii) การเชื่อมต่อระหว่างแผ่นท่อและเปลือก

ก. ส่วนขยายทำหน้าที่เป็นหน้าแปลนด้วย

ข. แผ่นท่อไม่มีหน้าแปลน (GB151 ภาคผนวก G)

3.หน้าแปลนท่อ:

① อุณหภูมิการออกแบบที่มากกว่าหรือเท่ากับ 300 องศา ควรใช้หน้าแปลนชน

② สำหรับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนไม่สามารถใช้ในการควบคุมอินเทอร์เฟซเพื่อยอมแพ้และระบายออก ควรตั้งค่าจุดสูงสุดของเส้นทางเปลือกของตัวระบาย จุดต่ำสุดของพอร์ตระบายออก เส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำที่กำหนดคือ 20 มม.

③ สามารถตั้งค่าพอร์ตล้นสำหรับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแนวตั้งได้

4. การสนับสนุน: ชนิด GB151 ตามบทบัญญัติของมาตรา 5.20

5. อุปกรณ์เสริมอื่นๆ

① ห่วงยก

คุณภาพมากกว่า 30กก. กล่องอย่างเป็นทางการและกล่องท่อควรตั้งสลัก

② ลวดด้านบน

เพื่อให้ง่ายต่อการถอดกล่องท่อ ควรติดตั้งฝาครอบกล่องท่อบนแผงอย่างเป็นทางการ โดยให้ลวดด้านบนของฝาครอบกล่องท่ออยู่ด้านบน

V. การผลิต ข้อกำหนดการตรวจสอบ

1. แผ่นท่อ

① ข้อต่อแผ่นท่อแบบต่อสำหรับการตรวจสอบรังสี 100% หรือ UT ระดับที่ผ่านการรับรอง: RT: Ⅱ UT: ระดับ Ⅰ

② นอกจากสแตนเลสแล้ว แผ่นท่อต่อยังผ่านการอบชุบความร้อนเพื่อบรรเทาความเครียดอีกด้วย

③ ความเบี่ยงเบนของความกว้างสะพานรูแผ่นท่อ: ตามสูตรคำนวณความกว้างสะพานรู: B = (S - d) - D1

ความกว้างขั้นต่ำของสะพานรู: B = 1/2 (S - d) + C;

2. การอบชุบด้วยความร้อนกล่องท่อ:

เหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำเชื่อมด้วยฉากกั้นแบบแยกส่วนของกล่องท่อ เช่นเดียวกับกล่องท่อที่มีช่องเปิดด้านข้างมากกว่า 1/3 ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของกล่องท่อกระบอกสูบ ในการใช้งานการเชื่อมเพื่อบรรเทาความเค้น การอบชุบด้วยความร้อน ควรดำเนินการเคลือบหน้าแปลนและพื้นผิวปิดผนึกของฉากกั้นหลังการอบชุบด้วยความร้อน

3. การทดสอบแรงดัน

เมื่อแรงดันในการออกแบบกระบวนการเชลล์ต่ำกว่าแรงดันกระบวนการท่อ เพื่อตรวจสอบคุณภาพของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและการเชื่อมต่อแผ่นท่อ

① แรงดันของโปรแกรมเชลล์จะเพิ่มแรงดันทดสอบให้สอดคล้องกับโปรแกรมท่อที่ทดสอบด้วยไฮดรอลิก เพื่อตรวจสอบว่ารอยรั่วของท่อมีหรือไม่ (อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าความเค้นฟิล์มหลักของเชลล์ระหว่างการทดสอบไฮดรอลิกอยู่ที่ ≤0.9ReLΦ)

② เมื่อวิธีการข้างต้นไม่เหมาะสม เปลือกสามารถทดสอบแรงดันไฮโดรสแตติกตามแรงดันเดิมหลังจากผ่านไปแล้ว จากนั้นจึงทดสอบการรั่วไหลของแอมโมเนียหรือการรั่วไหลของฮาโลเจน

VI. ประเด็นที่ควรสังเกตในแผนภูมิ

1. ระบุระดับของมัดท่อ

2. ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน ควรเขียนหมายเลขฉลากกำกับไว้

3. เส้นโครงท่อแผ่นท่อด้านนอกเส้นทึบหนาปิด

4. ภาพวาดประกอบควรมีป้ายกำกับทิศทางช่องว่างแผ่นพับ

5. รูระบายน้ำข้อต่อขยายมาตรฐาน รูระบายอากาศที่ข้อต่อท่อ ปลั๊กท่อ ควรจะอยู่นอกภาพ

ไอเดียการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน an1

เวลาโพสต์: 11 ต.ค. 2566