ไอเดียการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและความรู้ที่เกี่ยวข้อง

I. การจำแนกประเภทเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน:

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทตามลักษณะโครงสร้างดังต่อไปนี้

1. โครงสร้างแข็งของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อ: ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนนี้ได้กลายเป็นประเภทท่อและแผ่นคงที่ โดยทั่วไปสามารถแบ่งได้เป็นช่วงท่อเดี่ยวและช่วงท่อหลายท่อสองประเภท ข้อดีคือโครงสร้างเรียบง่ายและกะทัดรัด ราคาถูกและใช้กันอย่างแพร่หลาย ข้อเสียคือท่อไม่สามารถทำความสะอาดด้วยเครื่องจักรได้

2. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อพร้อมอุปกรณ์ชดเชยอุณหภูมิ: สามารถทำให้ส่วนที่ได้รับความร้อนขยายตัวได้อย่างอิสระ โครงสร้างของแบบฟอร์มสามารถแบ่งได้ดังนี้:

① เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหัวลอย: เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดนี้สามารถขยายได้อย่างอิสระที่ปลายด้านหนึ่งของแผ่นท่อ ซึ่งเรียกว่า "หัวลอย" เครื่องนี้ใช้กับผนังท่อและผนังเปลือกที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิมาก พื้นที่มัดท่อมักจะถูกทำความสะอาด อย่างไรก็ตาม โครงสร้างของเครื่องมีความซับซ้อนมากขึ้น ต้นทุนการประมวลผลและการผลิตก็สูงขึ้น

 

② เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนท่อรูปตัว U: มีแผ่นท่อเพียงแผ่นเดียว ดังนั้นท่อจึงสามารถขยายและหดตัวได้อย่างอิสระเมื่อถูกความร้อนหรือความเย็น โครงสร้างของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนนี้เรียบง่าย แต่ปริมาณงานในการผลิตส่วนโค้งนั้นมากขึ้น และเนื่องจากท่อจำเป็นต้องมีรัศมีการโค้งงอในระดับหนึ่ง การใช้แผ่นท่อจึงไม่ดี ท่อจึงทำความสะอาดด้วยเครื่องจักรได้ยาก การถอดประกอบและเปลี่ยนท่อไม่ใช่เรื่องง่าย ดังนั้นจึงต้องผ่านท่อเพื่อให้ของเหลวสะอาด เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนี้สามารถใช้ในสถานการณ์ที่มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงมาก อุณหภูมิสูง หรือแรงดันสูง

③เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกล่องบรรจุ: มีสองรูปแบบหนึ่งคือที่แผ่นท่อที่ปลายแต่ละท่อมีซีลบรรจุแยกต่างหากเพื่อให้แน่ใจว่าท่อจะขยายและหดตัวได้อย่างอิสระ เมื่อจำนวนท่อในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีขนาดเล็กมาก ก่อนที่จะใช้โครงสร้างนี้ แต่ระยะห่างระหว่างท่อจะมากกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทั่วไป โครงสร้างที่ซับซ้อน อีกรูปแบบหนึ่งคือที่ปลายด้านหนึ่งของท่อและโครงสร้างเปลือกลอย ในสถานที่ลอยโดยใช้ซีลบรรจุทั้งหมด โครงสร้างจะง่ายกว่า แต่โครงสร้างนี้ไม่ง่ายที่จะใช้ในกรณีที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ แรงดันสูง ปัจจุบันเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกล่องบรรจุแทบไม่ได้ใช้กัน

II. การทบทวนเงื่อนไขการออกแบบ:

1. การออกแบบตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ผู้ใช้ควรระบุเงื่อนไขการออกแบบ (พารามิเตอร์กระบวนการ) ดังต่อไปนี้:

① ท่อ โปรแกรมเปลือก แรงดันใช้งาน (เป็นเงื่อนไขหนึ่งที่จะกำหนดว่าอุปกรณ์ในคลาสนั้นต้องได้รับการจัดเตรียมไว้หรือไม่)

② ท่อ โปรแกรมเปลือก อุณหภูมิการทำงาน (ทางเข้า/ทางออก)

③ อุณหภูมิผนังโลหะ (คำนวณโดยกระบวนการ (จัดทำโดยผู้ใช้))

④ชื่อวัสดุและคุณลักษณะ

⑤ขอบเขตการกัดกร่อน

⑥จำนวนโปรแกรม

⑦ พื้นที่ถ่ายเทความร้อน

⑧ ข้อมูลจำเพาะท่อแลกเปลี่ยนความร้อน การจัดเรียง (สามเหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยม)

⑨ แผ่นพับหรือจำนวนแผ่นรองรับ

⑩ วัสดุฉนวนและความหนา (เพื่อกำหนดความสูงที่ยื่นออกมาของเบาะตามป้ายชื่อ)

(11) ทาสี

Ⅰ. หากผู้ใช้มีความต้องการพิเศษ ผู้ใช้ต้องระบุยี่ห้อ สี

Ⅱ. ผู้ใช้ไม่มีข้อกำหนดพิเศษใดๆ นักออกแบบเป็นผู้เลือกเอง

2. เงื่อนไขการออกแบบที่สำคัญหลายประการ

① แรงดันในการทำงาน: ต้องมีการระบุให้เป็นหนึ่งในเงื่อนไขในการกำหนดว่าอุปกรณ์ได้รับการจัดประเภทหรือไม่

② ลักษณะของวัสดุ: หากผู้ใช้ไม่ได้ระบุชื่อของวัสดุจะต้องระบุระดับความเป็นพิษของวัสดุ

เนื่องจากความเป็นพิษของตัวกลางนั้นเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบอุปกรณ์แบบไม่ทำลาย การอบชุบด้วยความร้อน ระดับของการตีขึ้นรูปสำหรับอุปกรณ์ระดับสูง แต่ยังเกี่ยวข้องกับการแบ่งอุปกรณ์ด้วย:

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

ข. ภาพวาด 10.4.1.3 ระบุว่าภาชนะที่บรรจุสื่อที่อันตรายอย่างยิ่งหรือสื่อที่เป็นพิษร้ายแรงควรได้รับการอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม (ไม่ควรอบชุบด้วยความร้อนกับรอยเชื่อมที่ทำจากสเตนเลสออสเทนนิติก)

c. งานตีขึ้นรูป การใช้สารพิษระดับปานกลางสำหรับงานตีขึ้นรูปที่เป็นอันตรายร้ายแรงหรือร้ายแรงมากต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของคลาส III หรือ IV

③ ข้อมูลจำเพาะของท่อ:

เหล็กกล้าคาร์บอนที่นิยมใช้ ได้แก่ 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

★ เมื่อจำเป็นต้องทำความสะอาดเชิงกลระหว่างท่อตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ควรใช้การจัดวางแบบสี่เหลี่ยม

1. แรงดันการออกแบบ อุณหภูมิการออกแบบ ค่าสัมประสิทธิ์การเชื่อม

2. เส้นผ่านศูนย์กลาง: DN < 400 กระบอกสูบ ใช้ท่อเหล็ก

DN ≥ 400 กระบอกสูบใช้แผ่นเหล็กรีด

ท่อเหล็ก 16" ------ พร้อมให้ผู้ใช้หารือถึงการใช้งานแผ่นเหล็กรีด

3.ผังเค้าโครง:

ตามพื้นที่การถ่ายเทความร้อน ข้อกำหนดของท่อถ่ายเทความร้อนจะต้องวาดแผนผังเค้าโครงเพื่อกำหนดจำนวนท่อถ่ายเทความร้อน

หากผู้ใช้จัดทำผังท่อให้แต่ยังต้องตรวจสอบว่าท่อนั้นอยู่ในวงกลมจำกัดท่อหรือไม่

★หลักการวางท่อ:

(1) ในวงกลมขีดจำกัดท่อควรจะเต็มไปด้วยท่อ

② จำนวนท่อหลายจังหวะควรพยายามให้จำนวนจังหวะเท่ากัน

③ ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนควรจัดเรียงให้สมมาตร

4. วัสดุ

เมื่อแผ่นท่อมีไหล่นูนและเชื่อมต่อกับกระบอกสูบ (หรือหัว) ควรใช้การตีขึ้นรูป เนื่องจากการใช้โครงสร้างดังกล่าวของแผ่นท่อจึงมักใช้สำหรับความดันที่สูงขึ้น ติดไฟ ระเบิดได้ และเป็นพิษสำหรับโอกาสที่อันตรายร้ายแรงยิ่งยวด ข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับแผ่นท่อ แผ่นท่อจึงหนาขึ้นด้วย เพื่อหลีกเลี่ยงไหล่นูนที่จะผลิตตะกรัน การแยกชั้น และปรับปรุงเงื่อนไขความเค้นของเส้นใยไหล่นูน ลดปริมาณการประมวลผล ประหยัดวัสดุ ไหล่นูนและแผ่นท่อที่ตีขึ้นรูปโดยตรงจากการตีขึ้นรูปโดยรวมเพื่อผลิตแผ่นท่อ

5. การเชื่อมต่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและแผ่นท่อ

การเชื่อมต่อท่อในแผ่นท่อในการออกแบบตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อเป็นส่วนที่สำคัญกว่าของโครงสร้าง เขาไม่เพียงแต่ประมวลผลภาระงานเท่านั้น แต่ยังต้องทำการเชื่อมต่อแต่ละจุดในการทำงานของอุปกรณ์เพื่อให้แน่ใจว่าตัวกลางไม่มีการรั่วไหลและทนต่อความจุแรงดันของตัวกลาง

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

การขยายตัวของเปลือกและท่อระหว่างการรั่วไหลของสื่อจะไม่ทำให้เกิดผลเสียต่อสถานการณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่มีความสามารถในการเชื่อมต่ำ (เช่น ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเหล็กกล้าคาร์บอน) และภาระงานของโรงงานผลิตมีมากเกินไป

เนื่องจากการขยายตัวของปลายท่อในการเปลี่ยนรูปพลาสติกของการเชื่อม ทำให้เกิดความเค้นตกค้าง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความเค้นตกค้างจะค่อยๆ หายไป ทำให้ปลายท่อลดบทบาทของการปิดผนึกและการยึดติด ดังนั้น การขยายตัวของโครงสร้างจึงเกิดจากข้อจำกัดด้านแรงดันและอุณหภูมิ โดยทั่วไปจะใช้กับแรงดันออกแบบ ≤ 4Mpa อุณหภูมิออกแบบ ≤ 300 องศา และในระหว่างการใช้งานจะไม่มีการสั่นสะเทือนรุนแรง ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่มากเกินไป และไม่มีการกัดกร่อนจากความเค้นอย่างมีนัยสำคัญ

การเชื่อมมีข้อดีคือการผลิตง่าย ประสิทธิภาพสูง และการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ ผ่านการเชื่อม ท่อกับแผ่นท่อมีบทบาทที่ดีขึ้นในการเพิ่ม และยังสามารถลดความต้องการในการประมวลผลรูท่อ ประหยัดเวลาในการประมวลผล บำรุงรักษาง่าย และข้อดีอื่นๆ ควรใช้เป็นเรื่องสำคัญ

นอกจากนี้ เมื่อความเป็นพิษของตัวกลางมีขนาดใหญ่มาก ตัวกลางและบรรยากาศที่ผสมกันจะระเบิดได้ง่าย ตัวกลางเป็นกัมมันตภาพรังสีหรือวัสดุผสมภายในและภายนอกท่อจะมีผลเสีย เพื่อให้แน่ใจว่าข้อต่อถูกปิดผนึก แต่ยังมักใช้การเชื่อม วิธีการเชื่อมแม้ว่าจะมีข้อดีหลายประการเนื่องจากไม่สามารถหลีกเลี่ยง "การกัดกร่อนตามรอยแยก" และโหนดที่เชื่อมจากการกัดกร่อนจากความเค้นได้อย่างสมบูรณ์ และผนังท่อบางและแผ่นท่อหนาจึงยากที่จะเชื่อมได้อย่างน่าเชื่อถือระหว่างกัน

วิธีการเชื่อมสามารถใช้ความร้อนที่สูงกว่าการขยายตัวได้ แต่ภายใต้การกระทำของความเครียดแบบวงจรอุณหภูมิสูง รอยเชื่อมจะไวต่อรอยแตกร้าวจากความล้าและช่องว่างระหว่างท่อและรูท่อมาก เมื่อถูกกัดกร่อน ทำให้ข้อต่อได้รับความเสียหายเร็วขึ้น ดังนั้น จึงมีการใช้การเชื่อมและข้อต่อขยายตัวในเวลาเดียวกัน ซึ่งไม่เพียงแต่ปรับปรุงความต้านทานต่อความล้าของข้อต่อเท่านั้น แต่ยังลดแนวโน้มของการกัดกร่อนในรอยแยก และทำให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นมากเมื่อเทียบกับการใช้การเชื่อมเพียงอย่างเดียว

ในงานใดจึงเหมาะสมที่จะใช้การเชื่อมและรอยต่อขยายและวิธีการต่างๆ ที่ไม่มีมาตรฐานเดียวกัน โดยทั่วไปแล้วในอุณหภูมิที่ไม่สูงเกินไปแต่แรงดันสูงมากหรือตัวกลางรั่วได้ง่ายมาก การใช้การเชื่อมขยายความแข็งแรงและปิดผนึก (การเชื่อมปิดผนึกหมายถึงการป้องกันการรั่วไหลและการใช้งานรอยเชื่อมเท่านั้น ไม่ได้รับประกันความแข็งแรง)

เมื่อความดันและอุณหภูมิสูงมาก การเชื่อมแบบมีความแข็งแรงและการขยายตัวของกาว (การเชื่อมแบบมีความแข็งแรงนั้นแม้ว่ารอยเชื่อมจะแน่น แต่ยังต้องมั่นใจว่ารอยเชื่อมมีความแข็งแรงในการดึงสูง ซึ่งโดยปกติจะหมายถึงความแข็งแรงของรอยเชื่อมที่เท่ากับความแข็งแรงของท่อภายใต้แรงตามแนวแกนเมื่อทำการเชื่อม) บทบาทของการขยายตัวนั้นส่วนใหญ่เพื่อขจัดการกัดกร่อนของรอยแยกและปรับปรุงความต้านทานต่อความล้าของรอยเชื่อม ขนาดโครงสร้างเฉพาะของมาตรฐาน (GB/T151) ได้รับการกำหนดไว้แล้ว จะไม่ลงรายละเอียดที่นี่

สำหรับข้อกำหนดความหยาบของพื้นผิวรูท่อ:

ก. เมื่อเชื่อมท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและแผ่นท่อ ค่าความหยาบผิวท่อ Ra จะไม่เกิน 35uM

b การเชื่อมต่อขยายท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเดี่ยวและแผ่นท่อ ค่าความหยาบของพื้นผิวรูท่อ Ra ไม่เกิน 12.5uM การเชื่อมต่อขยาย พื้นผิวรูท่อไม่ควรส่งผลกระทบต่อความแน่นในการขยายตัวของข้อบกพร่อง เช่น ผ่านการขูดตามยาวหรือแบบเกลียว

III. การคำนวณการออกแบบ

1. การคำนวณความหนาของผนังเปลือก (รวมถึงกล่องท่อส่วนสั้น หัว การคำนวณความหนาของผนังกระบอกสูบโปรแกรมเปลือก) ท่อ ความหนาของผนังกระบอกสูบโปรแกรมเปลือกควรตรงตามความหนาของผนังขั้นต่ำใน GB151 สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ ความหนาของผนังขั้นต่ำเป็นไปตามค่าขอบเขตการกัดกร่อน C2 = 1 มม. โดยพิจารณากรณีของ C2 ที่มากกว่า 1 มม. ความหนาของผนังขั้นต่ำของเปลือกควรเพิ่มขึ้นตามลำดับ

2. การคำนวณการเสริมเหล็กรูเปิด

สำหรับเปลือกที่ใช้ระบบท่อเหล็ก แนะนำให้ใช้การเสริมแรงทั้งหมด (เพิ่มความหนาของผนังกระบอกสูบหรือใช้ท่อผนังหนา) สำหรับกล่องท่อที่หนากว่าบนรูขนาดใหญ่เพื่อพิจารณาความประหยัดโดยรวม

การเสริมแรงเพิ่มเติมไม่ควรตรงตามข้อกำหนดหลายข้อ:

① แรงดันการออกแบบ ≤ 2.5Mpa;

② ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของรูที่อยู่ติดกันสองรูจะต้องไม่น้อยกว่าสองเท่าของผลรวมของเส้นผ่านศูนย์กลางของรูทั้งสอง

③ เส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดของตัวรับ ≤ 89 มม.

④ การรับความหนาขั้นต่ำของผนังควรเป็นไปตามข้อกำหนดในตาราง 8-1 (รับความหนาขั้นต่ำสำหรับค่าเผื่อการกัดกร่อน 1 มม.)

3.หน้าแปลน

หน้าแปลนอุปกรณ์ที่ใช้หน้าแปลนมาตรฐานควรให้ความสำคัญกับหน้าแปลนและปะเก็น ตัวยึดต้องตรงกัน มิฉะนั้นจะต้องคำนวณหน้าแปลน ตัวอย่างเช่น หน้าแปลนเชื่อมแบบแบนประเภท A ในมาตรฐานพร้อมปะเก็นที่ตรงกันสำหรับปะเก็นอ่อนที่ไม่ใช่โลหะ เมื่อต้องใช้ปะเก็นม้วน ควรคำนวณใหม่สำหรับหน้าแปลน

4. แผ่นท่อ

ต้องใส่ใจประเด็นต่อไปนี้:

① อุณหภูมิการออกแบบแผ่นท่อ: ตามข้อกำหนดของ GB150 และ GB / T151 ไม่ควรน้อยกว่าอุณหภูมิโลหะของส่วนประกอบ แต่ในการคำนวณแผ่นท่อไม่สามารถรับประกันได้ว่าสื่อกระบวนการเปลือกท่อมีบทบาท และอุณหภูมิโลหะของแผ่นท่อนั้นคำนวณได้ยาก โดยทั่วไปจะใช้ด้านที่สูงกว่าของอุณหภูมิการออกแบบสำหรับอุณหภูมิการออกแบบของแผ่นท่อ

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

③ความหนาที่มีประสิทธิภาพของแผ่นท่อ

ความหนาที่มีประสิทธิภาพของแผ่นท่อหมายถึงการแยกช่วงท่อของด้านล่างของความหนาร่องของแผ่นท่อลบด้วยผลรวมของสองสิ่งต่อไปนี้

ก. ระยะกัดกร่อนของท่อเกินความลึกของส่วนร่องกั้นช่วงท่อ

ข.ขอบกัดกร่อนของโปรแกรมเชลล์และแผ่นท่อที่ด้านโปรแกรมเชลล์ของโครงสร้างความลึกของร่องของโรงงานสองแห่งที่ใหญ่ที่สุด

5. ชุดข้อต่อขยาย

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและแผ่นคงที่ เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างของไหลในท่อและของไหลในท่อ และการเชื่อมต่อแบบคงที่ของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและเปลือกและแผ่นท่อ ดังนั้น ในการใช้งาน ความแตกต่างของการขยายตัวของเปลือกและท่อจะมีอยู่ระหว่างเปลือกและท่อ เปลือกและท่อรับน้ำหนักตามแนวแกน เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของเปลือกและตัวแลกเปลี่ยนความร้อน การไม่เสถียรของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนจากแผ่นท่อดึงออก ควรตั้งข้อต่อขยายเพื่อลดภาระตามแนวแกนของเปลือกและตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

โดยทั่วไปความแตกต่างของอุณหภูมิในเปลือกและผนังตัวแลกเปลี่ยนความร้อนนั้นมีขนาดใหญ่ จำเป็นต้องพิจารณาการตั้งค่าข้อต่อขยาย ในการคำนวณแผ่นท่อ ตามความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเงื่อนไขทั่วไปต่างๆ ที่คำนวณได้ σt, σc, q ซึ่งเงื่อนไขใดเงื่อนไขหนึ่งไม่ผ่านเกณฑ์ จำเป็นต้องเพิ่มข้อต่อขยาย

σt - แรงตามแนวแกนของท่อแลกเปลี่ยนความร้อน

σc - แรงกดแกนของกระบอกสูบกระบวนการเชลล์

q--การเชื่อมต่อท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและแผ่นท่อของแรงดึงออก

IV. การออกแบบโครงสร้าง

1.กล่องท่อ

(1) ความยาวของกล่องท่อ

ก. ความลึกภายในขั้นต่ำ

① สำหรับช่องเปิดของท่อคอร์สเดี่ยวของกล่องท่อ ความลึกขั้นต่ำที่จุดศูนย์กลางของช่องเปิดไม่ควรน้อยกว่า 1/3 ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของตัวรับ

② ความลึกด้านในและด้านนอกของท่อจะต้องให้แน่ใจว่าพื้นที่หมุนเวียนขั้นต่ำระหว่างสองท่อไม่น้อยกว่า 1.3 เท่าของพื้นที่หมุนเวียนของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนต่อท่อ

ข. ความลึกภายในสูงสุด

พิจารณาว่าสะดวกหรือไม่ที่จะเชื่อมและทำความสะอาดชิ้นส่วนภายใน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหลายท่อที่เล็กกว่า

(2) การแบ่งพาร์ติชั่นโปรแกรม

ความหนาและการจัดเรียงของผนังกั้นตาม GB151 ตาราง 6 และรูปที่ 15 สำหรับความหนาของผนังกั้นที่มากกว่า 10 มม. ควรตัดพื้นผิวปิดผนึกเหลือ 10 มม. สำหรับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ ควรติดตั้งผนังกั้นบนรูฉีกขาด (รูระบายน้ำ) โดยเส้นผ่านศูนย์กลางรูระบายน้ำโดยทั่วไปคือ 6 มม.

2. มัดเปลือกและท่อ

①ระดับมัดท่อ

มัดท่อระดับ 1, 2 สำหรับท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำมาตรฐานในประเทศเท่านั้น ยังคงมีการพัฒนา "ระดับสูงกว่า" และ "ระดับปกติ" เมื่อท่อแลกเปลี่ยนความร้อนในประเทศสามารถใช้ท่อเหล็ก "ระดับสูง" ได้ มัดท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำไม่จำเป็นต้องแบ่งเป็นระดับ 1 และ 2!

ความแตกต่างของมัดท่อ 1, 2 จะอยู่ที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นหลัก โดยความหนาของผนังท่อจะมีความเบี่ยงเบนต่างกัน และขนาดรูและความเบี่ยงเบนที่สอดคล้องกันก็จะแตกต่างกันด้วย

มัดท่อเกรด 1 สำหรับความต้องการความแม่นยำสูงกว่า สำหรับท่อแลกเปลี่ยนความร้อนสแตนเลส มัดท่อเกรด 1 เท่านั้น สำหรับท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเหล็กกล้าคาร์บอนที่ใช้กันทั่วไป

② แผ่นท่อ

ก. ความเบี่ยงเบนของขนาดรูท่อ

สังเกตความแตกต่างระหว่างมัดท่อระดับ Ⅰ และ Ⅱ

ข.ร่องแบ่งโปรแกรม

ความลึกของร่องโดยทั่วไปไม่น้อยกว่า 4 มม.

ความกว้างของช่องพาร์ติชั่นโปรแกรมย่อย II: เหล็กกล้าคาร์บอน 12 มม. สแตนเลสสตีล 11 มม.

Ⅲ มุมร่องกั้นช่วงนาที 3 การลบมุมโดยทั่วไปคือ 45 องศา ความกว้างของการลบมุม b โดยประมาณจะเท่ากับรัศมี R ของมุมของปะเก็นช่วงนาที

③แผ่นพับ

ก. ขนาดรูท่อ : แบ่งตามระดับมัดท่อ

ข. ความสูงของรอยบากแผ่นพับคันธนู

ความสูงของรอยบากควรอยู่ที่ระดับที่ของเหลวจะไหลผ่านช่องว่างได้ โดยมีอัตราการไหลผ่านมัดท่อคล้ายกัน โดยทั่วไปความสูงของรอยบากจะอยู่ที่ 0.20-0.45 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของมุมโค้งมน โดยทั่วไปรอยบากจะถูกตัดในแถวท่อที่ต่ำกว่าเส้นกึ่งกลางหรือตัดเป็น 2 แถวของรูท่อระหว่างสะพานเล็ก (เพื่ออำนวยความสะดวกในการสวมท่อ)

ค. การวางแนวรอยบาก

น้ำยาสะอาดทางเดียว จัดเรียงแบบรอยบากขึ้นและลง

ก๊าซที่ประกอบด้วยของเหลวปริมาณเล็กน้อย เลื่อนขึ้นไปที่ส่วนล่างสุดของแผ่นพับเพื่อเปิดพอร์ตของเหลว

ของเหลวที่มีก๊าซปริมาณเล็กน้อย เจาะลงไปที่ส่วนสูงสุดของแผ่นพับเพื่อเปิดช่องระบายอากาศ

การอยู่ร่วมกันของก๊าซและของเหลวหรือของเหลวที่มีวัสดุแข็ง จัดเรียงแบบบากซ้ายและขวา และเปิดพอร์ตของเหลวในตำแหน่งที่ต่ำที่สุด

ง. ความหนาต่ำสุดของแผ่นพับ ช่วงที่ไม่ได้รับการรองรับสูงสุด

e. แผ่นพับที่ปลายทั้งสองข้างของมัดท่อจะอยู่ใกล้กับตัวรับทางเข้าและทางออกของเปลือกให้มากที่สุด

④คันบังคับ

ก. ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและจำนวนแกนพวงมาลัย

เส้นผ่านศูนย์กลางและจำนวนตามตาราง 6-32 การเลือก 6-33 เพื่อให้แน่ใจว่ามากกว่าหรือเท่ากับพื้นที่หน้าตัดของแท่งผูกที่กำหนดไว้ในตาราง 6-33 ภายใต้สมมติฐานของเส้นผ่านศูนย์กลางและจำนวนแท่งผูกสามารถเปลี่ยนแปลงได้ แต่เส้นผ่านศูนย์กลางจะต้องไม่น้อยกว่า 10 มม. จำนวนไม่น้อยกว่าสี่

ข. ควรจัดวางแท่งผูกให้สม่ำเสมอที่สุดที่ขอบด้านนอกของมัดท่อ สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ ในบริเวณท่อหรือใกล้ช่องว่างของแผ่นพับ ควรจัดวางในจำนวนแท่งผูกที่เหมาะสม แผ่นพับแต่ละแผ่นควรมีจุดรองรับไม่น้อยกว่า 3 จุด

c. น็อตยึดแท่งพวงมาลัย ผู้ใช้บางรายอาจต้องใช้น็อตและแผ่นพับเชื่อมดังต่อไปนี้

⑤ แผ่นป้องกันการไหลย้อน

ก. การติดตั้งแผ่นป้องกันการไหลทิ้งเพื่อลดการกระจายของของเหลวที่ไม่สม่ำเสมอและการสึกกร่อนของปลายท่อตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

ข. วิธีการยึดแผ่นป้องกันการชะล้าง

เท่าที่เป็นไปได้ให้ยึดไว้ในท่อระยะพิทช์คงที่หรือใกล้กับแผ่นท่อของแผ่นพับแรก เมื่อทางเข้าเปลือกตั้งอยู่ในแกนที่ไม่คงที่ที่ด้านข้างของแผ่นท่อ แผ่นป้องกันการรบกวนสามารถเชื่อมกับตัวกระบอกสูบได้

(6) การตั้งข้อต่อขยาย

ก. อยู่ระหว่างแผ่นพับทั้งสองด้าน

เพื่อลดความต้านทานของของเหลวของข้อต่อขยาย หากจำเป็น ในข้อต่อขยายที่ด้านในของท่อซับ ควรเชื่อมท่อซับเข้ากับเปลือกในทิศทางการไหลของของเหลว สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแนวตั้ง เมื่อทิศทางการไหลของของเหลวขึ้น ควรตั้งไว้ที่ปลายด้านล่างของรูระบายน้ำของท่อซับ

ข. ข้อต่อขยายของอุปกรณ์ป้องกันเพื่อป้องกันไม่ให้อุปกรณ์เกิดการดึงในระหว่างการขนส่งหรือการใช้งานที่ไม่ดี

(vii) การเชื่อมต่อระหว่างแผ่นท่อและเปลือก

ก. ส่วนขยายทำหน้าที่เป็นหน้าแปลนด้วย

ข. แผ่นท่อไม่มีหน้าแปลน (GB151 ภาคผนวก G)

3.หน้าแปลนท่อ:

① อุณหภูมิการออกแบบที่มากกว่าหรือเท่ากับ 300 องศา ควรใช้หน้าแปลนแบบชน

② สำหรับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนไม่สามารถใช้ในการควบคุมอินเทอร์เฟซเพื่อยอมแพ้และระบายออก ควรตั้งค่าจุดสูงสุดของเส้นทางเปลือกของตัวระบาย จุดต่ำสุดของพอร์ตระบายออกในท่อ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดขั้นต่ำคือ 20 มม.

③ สามารถตั้งค่าพอร์ตล้นสำหรับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแนวตั้งได้

4. การสนับสนุน: ชนิด GB151 ตามบทบัญญัติของมาตรา 5.20

5.อุปกรณ์เสริมอื่นๆ

① ห่วงยก

คุณภาพมากกว่า 30กก. กล่องทางการและกล่องท่อควรตั้งหูยึด

② สายบน

เพื่อให้การถอดกล่องท่อสะดวกยิ่งขึ้น ควรตั้งฝาครอบกล่องท่อบนลวดด้านบนของฝาครอบกล่องท่อบนแผงวงจรอย่างเป็นทางการ

V. การผลิต ข้อกำหนดการตรวจสอบ

1.แผ่นท่อ

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

② นอกจากสแตนเลสแล้ว แผ่นท่อต่อยังผ่านการอบด้วยความร้อนเพื่อบรรเทาความเครียดอีกด้วย

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

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

2. การอบชุบด้วยความร้อนกล่องท่อ:

เหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำที่เชื่อมด้วยฉากกั้นแบบแยกส่วนของกล่องท่อ เช่นเดียวกับกล่องท่อของช่องเปิดด้านข้างมากกว่า 1/3 ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของกล่องท่อกระบอกสูบ ในการใช้งานเชื่อมเพื่อบรรเทาความเครียด การอบชุบด้วยความร้อน ควรประมวลผลหน้าแปลนและพื้นผิวปิดผนึกฉากกั้นหลังการอบชุบด้วยความร้อน

3. การทดสอบแรงดัน

เมื่อความดันออกแบบกระบวนการเปลือกต่ำกว่าความดันกระบวนการท่อ เพื่อตรวจสอบคุณภาพของการเชื่อมต่อท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและแผ่นท่อ

① แรงดันของโปรแกรมเชลล์เพื่อเพิ่มแรงดันในการทดสอบด้วยโปรแกรมท่อที่สอดคล้องกับการทดสอบไฮดรอลิก เพื่อตรวจสอบว่ามีรอยรั่วที่ข้อต่อท่อหรือไม่ (อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าความเค้นฟิล์มหลักของเชลล์ระหว่างการทดสอบไฮดรอลิกคือ ≤0.9ReLΦ)

② เมื่อวิธีการข้างต้นไม่เหมาะสม เปลือกสามารถทดสอบด้วยแรงดันไฮโดรสแตติกตามแรงดันเดิมหลังจากผ่านการทดสอบ จากนั้นจึงทดสอบการรั่วไหลของแอมโมเนียหรือการรั่วไหลของฮาโลเจน

VI. ประเด็นที่ควรสังเกตในแผนภูมิ

1. ระบุระดับมัดท่อ

2. ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนควรมีหมายเลขกำกับไว้

3. เส้นโครงท่อแผ่นท่อด้านนอกเส้นทึบหนาปิด

4. ภาพวาดการประกอบควรมีป้ายกำกับทิศทางช่องว่างแผ่นพับ

5. รูระบายน้ำข้อต่อขยายมาตรฐาน รูระบายน้ำที่ข้อต่อท่อ ปลั๊กท่อ ควรจะอยู่นอกภาพ

ไอเดียออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน an1

เวลาโพสต์: 11 ต.ค. 2566