I. 열교환 기 분류 :
쉘 및 튜브 열교환 기는 구조적 특성에 따라 다음 두 범주로 나눌 수 있습니다.
1. 쉘 및 튜브 열 교환기의 강성 구조 :이 열 교환기는 고정 된 튜브 및 플레이트 유형이되었으며, 일반적으로 단일 튜브 범위와 두 종류의 멀티 튜브 범위로 나눌 수 있습니다. 그것의 장점은 단순하고 소형 구조이며 저렴하고 널리 사용됩니다. 단점은 튜브를 기계적으로 청소할 수 없다는 것입니다.
2. 온도 보상 장치와 함께 쉘 및 튜브 열교환 기 : 가열 된 자유 팽창의 일부를 만들 수 있습니다. 형태의 구조는 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
floating 헤드 타입 열 교환기 :이 열 교환기는 튜브 플레이트의 한쪽 끝에서 소위 "부동 헤드"에서 자유롭게 확장 할 수 있습니다. 그는 튜브 벽에 적용되며 쉘 벽 온도 차이는 크고 튜브 번들 공간은 종종 청소됩니다. 그러나 구조는 더 복잡하고 가공 및 제조 비용이 더 높습니다.
US 자형 튜브 열교환 기 : 튜브 플레이트가 하나만있어 튜브를 가열하거나 냉각시 튜브를 자유롭게 확장하고 수축 할 수 있습니다. 이 열 교환기의 구조는 간단하지만 굽힘 제조 작업 부하는 더 크며 튜브는 특정 굽힘 반경을 가져야하기 때문에 튜브 플레이트의 활용은 불량하기 때문에 튜브는 기계적으로 세척되어 튜브를 쉽게 분리하기가 어렵 기 때문에 유체의 튜브를 통과해야합니다. 이 열교환 기는 큰 온도 변화, 고온 또는 고압 행사에 사용될 수 있습니다.
Packing Box 유형 열 교환기 : 두 가지 형태가 있습니다. 하나는 각 튜브의 끝에있는 튜브 플레이트에 있으며,이 구조물을 사용하기 전에 열교환 기의 튜브 수가 매우 작을 때 튜브의 자유 팽창 및 수축이 매우 작을 때 튜브의 자유 팽창 및 수축이 보장되도록 별도의 포장 씰이 있습니다. 또 다른 형태는 튜브와 쉘 플로팅 구조의 한쪽 끝에 있으며, 전체 포장 씰을 사용하여 부유 장소에서 구조는 더 간단하지만,이 구조는 직경이 큰 경우에는 사용하기 쉽지 않습니다. 스터핑 박스 타입 열교환 기는 현재 거의 사용되지 않습니다.
II. 설계 조건 검토 :
1. 열 교환기 설계, 사용자는 다음 설계 조건 (프로세스 매개 변수)을 제공해야합니다.
① 튜브, 쉘 프로그램 작동 압력 (클래스의 장비가 제공되어야하는지 확인하기위한 조건 중 하나로서).
② 튜브, 쉘 프로그램 작동 온도 (흡입구 / 출구)
③ 금속 벽 온도 (프로세스에 의해 계산됩니다 (사용자가 제공))
material 이름과 특성
corrosion 마진
programs 프로그램 수
⑦ 열 전달 영역
⑧ 열교환 기 튜브 사양, 배열 (삼각형 또는 정사각형)
⑨ 접는 판 또는지지 판의 수
⑩ 단열재 및 두께 (명판 시트 돌출 높이를 결정하기 위해)
(11) 페인트.
ⅰ. 사용자에게 특별한 요구 사항이있는 경우 사용자는 브랜드, 색상을 제공합니다.
ⅱ. 사용자는 특별한 요구 사항이 없으며 디자이너 자체가 선택되었습니다
2. 몇 가지 주요 설계 조건
① 작동 압력 : 장비가 분류되는지 여부를 결정하기위한 조건 중 하나로서 제공되어야합니다.
② 재료 특성 : 사용자가 재료의 이름을 제공하지 않으면 재료의 독성 정도를 제공해야합니다.
매체의 독성은 장비의 비파괴 모니터링, 열처리, 장비의 상류층 용서 수준뿐만 아니라 장비의 분할과 관련이 있기 때문에 다음과 관련이 있습니다.
A, GB150 10.8.2.1 (f) 도면은 매우 위험하거나 매우 위험한 독성 매체 100% Rt를 보유하는 용기가 나타납니다.
B, 10.4.1.3 도면은 독성에 대한 매우 유해하거나 위험한 미디어를 보유한 용기가 weld 열 처리 여야한다는 것을 나타냅니다 (오스테 나이트 스테인레스 스틸의 용접 조인트는 열처리되지 않을 수 있습니다)
기음. 용서. 극도의 또는 매우 위험한 용서에 중간 독성을 사용하는 것은 클래스 III 또는 IV의 요구 사항을 충족해야합니다.
③ 파이프 사양 :
일반적으로 사용되는 탄소강 φ19 × 2, φ25 × 2.5, φ32 × 3, φ38 × 5
스테인레스 스틸 φ19 × 2, φ25 × 2, φ32 × 2.5, φ38 × 2.5
열교환 기 튜브의 배열 : 삼각형, 코너 삼각형, 사각형, 코너 스퀘어.
★ 열교환 기 튜브간에 기계적 세척이 필요한 경우 제곱 배열을 사용해야합니다.
1. 설계 압력, 설계 온도, 용접 조인트 계수
2. 직경 : DN <400 실린더, 강관 사용.
스틸 플레이트를 사용하여 DN ≥ 400 실린더.
16 "강 파이프 ------ 사용자와 함께 스틸 플레이트 사용에 대해 논의합니다.
3. 레이아웃 다이어그램 :
열 전달 영역에 따르면, 열 전달 튜브 사양은 레이아웃 다이어그램을 그려 열 전달 튜브의 수를 결정합니다.
사용자가 배관 다이어그램을 제공하는 경우 배관이 배관 한도 원 안에 있습니다.
★ 파이프 배치 원리 :
(1) 배관 한계에서 원은 파이프로 가득 차 있어야합니다.
multi-stroke 파이프의 수는 스트로크 수를 평등하게 만들려고 노력해야합니다.
열교환 기 튜브는 대칭 적으로 배열되어야합니다.
4. 재료
튜브 플레이트 자체에 볼록 어깨가 있고 실린더 (또는 헤드)와 연결된 경우 위조를 사용해야합니다. 튜브 플레이트의 이러한 구조를 사용하는 것은 일반적으로 더 높은 압력, 가연성, 폭발성 및 독성에 사용되기 때문에 극단적이고 위험한 경우에 튜브 플레이트의 높은 요구 사항이 더 두껍습니다. 볼록 어깨를 피하기 위해 슬래그, 박리 및 볼록 어깨 섬유 응력 조건을 개선하고, 가공 양을 줄이고, 재료 절약, 볼록 어깨 및 튜브 플레이트를 전체 단조에서 직접 위조하여 튜브 플레이트를 제조합니다.
5. 열교환 기 및 튜브 플레이트 연결
튜브 플레이트 연결의 튜브는 쉘 및 튜브 열 교환기의 설계에서 구조의 더 중요한 부분입니다. 그는 워크로드를 처리 할뿐만 아니라, 누출이없는 배지를 보장하고 중간 압력 용량을 견딜 수 있도록 장비 작동에서 각 연결을해야합니다.
튜브 및 튜브 플레이트 연결은 주로 다음 세 가지 방법입니다. 확장; b 용접; C 확장 용접
미디어 누출 사이의 쉘 및 튜브의 확장은 상황의 악영향을 유발하지 않습니다. 특히 재료 용접 가능성이 열악하고 (예 : 탄소 강철 열 교환기 튜브와 같은) 제조 공장의 워크로드가 너무 큽니다.
용접 플라스틱 변형에서 튜브 끝이 팽창하기 때문에, 온도의 상승과 함께 잔류 응력이 있으며, 잔류 응력이 점차 사라 지므로, 밀봉 및 결합의 역할을 줄이기 위해 튜브의 끝이 점차 사라 지므로 압력 및 온도 제한에 의한 구조의 확장, 일반적으로 설계 압력 ≤ 4mpa에 적용됩니다. 과도한 온도 변화와 중대한 응력 부식이 없습니다.
용접 연결은 간단한 생산, 고효율 및 안정적인 연결의 장점이 있습니다. 용접을 통해 튜브 플레이트로의 튜브는 증가하는 데 더 나은 역할을합니다. 또한 파이프 홀 처리 요구 사항을 줄이고 처리 시간 절약, 유지 보수의 쉬운 및 기타 장점을 줄일 수 있으므로 우선 순위로 사용해야합니다.
또한, 배지 독성이 매우 크면, 배지 및 대기가 혼합되기 쉬운 대기는 방사성 또는 파이프 재료 혼합 내부와 외부에서 조인트가 밀봉되도록하기 위해 부작용을 가질뿐만 아니라 종종 용접 방법을 사용합니다. 용접 방법은 비록 많은 사람들의 장점이지만, "틈새 부식"과 응력 부식의 용접 노드, 얇은 파이프 벽과 두꺼운 파이프 플레이트를 완전히 피할 수 없기 때문입니다.
용접 방법은 팽창보다 더 높은 온도 일 수 있지만, 고온 순환 응력의 작용 하에서 용접은 부식성 매체에 노출 될 때 피로 균열, 튜브 및 튜브 홀 간격에 매우 취약하여 관절의 손상을 가속화합니다. 따라서 동시에 용접 및 팽창 조인트가 사용됩니다. 이것은 관절의 피로 저항성을 향상시킬뿐만 아니라 틈새 부식 경향을 줄이므로 용접 단독을 사용할 때보 다 서비스 수명이 훨씬 길어집니다.
용접 및 확장 조인트 및 방법의 구현에 적합한 경우에는 균일 한 표준이 없습니다. 일반적으로 온도에서는 너무 높지 않지만 압력이 매우 높거나 배지가 누출이 매우 쉽고, 강도 팽창 및 밀봉 용접 (밀봉 용접은 단순히 용접의 누출 및 구현을 방지하는 것을 의미하며 강도를 보장하지 않습니다).
압력과 온도가 매우 높을 때, 강도 용접 및 페이스트 팽창의 사용은 (용접이 빡빡하더라도 강도 용접은 조인트가 큰 인장 강도를 갖도록하는 경우에도 용접의 강도는 일반적으로 용접이 적당 할 때 축 하중 하에서 파이프의 강도와 같음을 나타냅니다). 확장의 역할은 주로 틈새 부식을 제거하고 용접의 피로 저항을 향상시키는 것입니다. 표준 (GB/T151)의 특정 구조적 차원이 규정되어 있으며 여기서는 자세히 설명하지 않습니다.
파이프 구멍 표면 거칠기 요구 사항 :
A, 열교환 기 튜브 및 튜브 플레이트 용접 연결이있을 때, 튜브 표면 거칠기 RA 값은 35um보다 크지 않습니다.
B, 단일 열 교환기 튜브 및 튜브 플레이트 팽창 연결, 튜브 홀 표면 거칠기 RA 값은 12.5um 팽창 연결을 초과하지 않으며, 튜브 홀 표면은 종 방향 또는 나선형 스코어링을 통한 결함의 팽창에 영향을 미치지 않아야합니다.
III. 설계 계산
1. 쉘 벽 두께 계산 (파이프 박스 짧은 섹션, 헤드, 쉘 프로그램 실린더 벽 두께 계산) 파이프, 쉘 프로그램 실린더 벽 두께는 GB151의 최소 벽 두께를 충족시켜야합니다. 탄소강 및 낮은 합금 강철 최소 벽 두께는 부식 마진 C2 = 1mm 고려 사항에 따라 1mm의 최소 벽 두께가 증가해야합니다.
2. 개방형 구멍 보강의 계산
강철 튜브 시스템을 사용하는 쉘의 경우 전체 보강재를 사용하는 것이 좋습니다 (실린더 벽 두께를 늘리거나 두꺼운 벽으로 된 튜브를 사용하십시오). 큰 구멍의 두꺼운 튜브 박스의 경우 전체 경제를 고려합니다.
다른 강화는 여러 지점의 요구 사항을 충족해서는 안됩니다.
① 설계 압력 ≤ 2.5mpa;
hear 인접한 구멍 사이의 중심 거리는 두 구멍의 직경의 합의 두 배 이상이어야합니다.
수신기의 공칭 직경 ≤ 89mm;
최소 벽 두께는 표 8-1 요구 사항이어야합니다 (부식 마진 1mm).
3. 플랜지
표준 플랜지를 사용한 장비 플랜지는 플랜지 및 개스킷, 패스너 일치에주의를 기울여야합니다. 그렇지 않으면 플랜지를 계산해야합니다. 예를 들어, 비금속 소프트 개스킷을위한 일치하는 개스킷으로 표준의 평평한 용접 플랜지 타이핑; 권선 개스킷을 사용하는 것이 플랜지를 위해 다시 계산해야합니다.
4. 파이프 플레이트
다음 문제에주의를 기울여야합니다.
튜브 플레이트 설계 온도 : GB150 및 GB/T151의 조항에 따르면, 구성 요소의 금속 온도보다 적은 수준을 취해야하지만 튜브 플레이트의 계산에서 튜브 쉘 프로세스 매체 역할을 보장 할 수는 없으며 튜브 플레이트의 금속 온도가 일반적으로 튜브 플레이트의 설계 온도에 대한 설계 온도의 더 높은 측면에서 취해집니다.
Multi-Tube 열교환 기 : 배관 영역의 범위에서, 스페이서 그루브 및 타이로드 구조를 설정해야하고 열교환 기 영역 AD : GB/T151 공식에 의해지지되지 않았기 때문입니다.
튜브 플레이트의 유효 두께
튜브 플레이트의 유효 두께는 튜브 플레이트의 Bulkhead 그루브 두께의 바닥의 파이프 범위 분리를 말하면 다음 두 가지의 합을 뺀 것입니다.
A, 파이프 범위 파티션 그루브 부품 깊이의 깊이를 넘어서 파이프 부식 마진
B, 쉘 프로그램 부식 마진 및 튜브 플레이트는 두 개의 가장 큰 식물의 그루브 깊이 구조의 쉘 프로그램 측면에서
5. 확장 조인트 세트
고정 튜브 및 플레이트 열 교환기에서 튜브 코스와 튜브 코스 유체의 유체 사이의 온도 차이와 열 교환기 및 쉘 및 튜브 플레이트 고정 연결로 인해 상태를 사용하면 쉘과 튜브 팽창 차이가 쉘과 튜브 사이에 존재합니다. 쉘 및 열 교환기 손상을 피하기 위해 열교환 기 불안정화, 튜브 플레이트의 열교환 기 튜브는 쉘 및 열 교환기 축 하중을 줄이기 위해 확장 조인트를 설정해야합니다.
일반적으로 쉘 및 열 교환기 벽 온도 차이는 크며, 튜브 플레이트 계산에서 팽창 조인트를 설정하는 것을 고려해야합니다. 튜브 플레이트 계산에서 계산 된 다양한 일반적인 조건 σt, σc, Q 사이의 온도 차이에 따라 자격이없는 경우, 확장 조인트를 증가시켜야합니다.
σt- 열교환 기 튜브의 축 방향 응력
σc- 쉘 프로세스 실린더 축 응력
Q-- 풀 오프 힘의 열교환 기 튜브 및 튜브 플레이트 연결
IV. 구조 설계
1. 파이프 박스
(1) 파이프 박스 길이
에이. 최소 내부 깊이
튜브 박스의 단일 파이프 코스의 개구부까지, 개구부 중앙의 최소 깊이는 수신기의 내 직경의 1/3 이상이어야합니다.
pipe 파이프 코스의 내부 및 외부 깊이는 두 코스 사이의 최소 순환 영역이 코스 당 히트 교환기 튜브의 순환 영역의 1.3 배를 초과하지 않도록해야합니다.
B, 최대 내부 깊이
내부 부품을 용접하고 청소하는 것이 편리한 지, 특히 작은 다중 튜브 열 교환기의 공칭 직경에 대해 고려하십시오.
(2) 별도의 프로그램 파티션
파티션의 두께 및 배열 GB151 표 6 및도 15에 따른 분할의 10mm보다 큰 두께에 대해, 밀봉 표면은 10mm로 트리밍해야한다; 튜브 열 교환기의 경우, 파티션은 최루판 (배수 구멍)에 설정되어야하며 배수구 직경은 일반적으로 6mm입니다.
2. 쉘 및 튜브 번들
튜브 묶음 레벨
ⅰ, tube tube 레벨 튜브 번들, 탄소강, 저 합금 강철 열교환 기 튜브 국내 표준에 대해서만 여전히 "높은 수준"과 "일반 수준"이 개발되어 있습니다. 국내 열 교환기 튜브를 사용하면 "고도로"강관, 탄소강, 저금리 강철 열교환 기 튜브 번들을 ⅰ 및 ⅱ 레벨로 나눌 필요는 없습니다!
ⅰ, 차이의 튜브 묶음 차이 묶음은 주로 열교환 기 튜브 외부 직경에 있고 벽 두께 편차는 다르고 해당 구멍 크기와 편차는 다릅니다.
스테인레스 스틸 열교환 기 튜브의 경우 등급 higher 튜브 튜브 번들, ⅰ 튜브 번들 만; 일반적으로 사용되는 탄소강 열 교환기 튜브
② 튜브 플레이트
A, 튜브 홀 크기 편차
ⅰ, ⅱ 레벨 튜브 번들의 차이점에 유의하십시오
B, 프로그램 파티션 그루브
ⅰ 슬롯 깊이는 일반적으로 4mm 이상입니다
subprogram 파티션 슬롯 폭 : 카본 스틸 12mm; 스테인레스 스틸 11mm
Minute Minute Range Partition 슬롯 코너 모따기는 일반적으로 45도이며, 모따기 너비 B는 Minder Range Gasket의 모서리의 반경 R과 거의 같습니다.
③ 폴딩 플레이트
에이. 파이프 구멍 크기 : 번들 레벨로 차별화됩니다
B, 보우 접이식 플레이트 노치 높이
노치 높이는 노치 높이와 유사한 튜브 번들의 유량을 갖는 갭을 통한 유체가 일반적으로 0.20.45 배 둥근 모서리의 내 직경을 0.20.45 배로 늘리려면 중앙 선 아래의 파이프 행에서 일반적으로 절단되거나 작은 브리지 사이의 두 줄의 파이프 구멍에서 절단됩니다 (파이프 착용의 편의를 촉진하기 위해).
기음. 노치 방향
일방 통행 깨끗한 액체, 노치 위아래 배열;
소량의 액체를 함유하는 가스, 접이식 플레이트의 가장 낮은 부분을 향해 높이 올라가 액체 포트를 열 수 있습니다.
소량의 가스를 함유 한 액체, 접이식 플레이트의 가장 높은 부분을 향해 노치 아래로 통풍구를 엽니 다.
가스-액체 공존 또는 액체에는 고체 재료, 노치 왼쪽 및 오른쪽 배열이 포함되어 있으며 가장 낮은 곳에서 액체 포트를 엽니 다.
디. 접이식 플레이트의 최소 두께; 최대 지원되지 않은 범위
이자형. 튜브 번들의 양쪽 끝에있는 접이식 플레이트는 가능한 한 쉘 흡입구 및 출구 수신기에 가깝습니다.
tie rod
A, 타이로드의 직경 및 수
표 6-32, 6-33 선택에 따른 직경 및 수는 지름 6-33에 주어진 타이로드의 단면적과 동일하거나 타이로드의 전제 하에서 변경 될 수 있지만 직경은 10mm 이상이어야합니다.
b, 타이로드는 튜브 번들의 바깥 쪽 가장자리에 가능한 한 균일하게 배열되어야한다.
기음. 타이로드 너트, 일부 사용자는 다음과 같은 너트와 접이식 플레이트 용접이 필요합니다.
⑤ 플러시 플레이트
에이. 플러시 항-플러시 플레이트의 설정은 유체의 고르지 않은 분포와 열교환 기 튜브 끝의 침식을 줄이는 것입니다.
비. 세척 방지 플레이트의 고정 방법
가능한 한 고정 피치 튜브에 고정 된 한, 첫 번째 폴딩 플레이트의 튜브 플레이트 근처에 쉘 흡입구가 튜브 플레이트 측면의 고정되지 않은 막대에 위치 할 때, 스크램블링 항 플레이어는 실린더 바디에 용접 될 수 있습니다.
(6) 확장 조인트 설정
에이. 접이식 플레이트의 양면 사이에 위치합니다
팽창 조인트의 유체 저항을 줄이기 위해, 필요한 경우 라이너 튜브 내부의 팽창 조인트에서 라이너 튜브는 유체 흐름 방향을 위해 유체 흐름 방향으로 쉘에 용접되어야합니다.
비. 운송 공정의 장비를 방지하기위한 보호 장치의 확장 조인
(vii) 튜브 플레이트와 쉘 사이의 연결
에이. 확장은 플랜지로 두 배가됩니다
비. 플랜지가없는 파이프 플레이트 (GB151 부록 G)
3. 파이프 플랜지 :
① 300도 이상의 설계 온도는 엉덩이 플랜지를 사용해야합니다.
열교환기를 사용하여 포기하고 배출하기 위해 인터페이스를 인수하는 데 사용될 수 없으며, 배출 포트의 가장 낮은 지점, 최소 공칭 직경 20mm 인 튜브에 설정해야합니다.
수직 열교환기를 오버플로 포트로 설정할 수 있습니다.
4. 지원 : 제 5.20 조의 규정에 따른 GB151 종.
5. 기타 액세서리
① 리프팅 러그
30kg보다 큰 품질 공식 상자 및 파이프 박스 커버는 러그를 설정해야합니다.
② 상단 와이어
파이프 박스의 해체를 용이하게하려면 파이프 박스 커버를 공식 보드에 설정해야합니다. 파이프 박스 커버 상단 와이어.
V. 제조, 검사 요구 사항
1. 파이프 플레이트
① 100% 광선 검사 또는 UT를위한 스 플라이 싱 된 튜브 플레이트 엉덩이 조인트, 자격을 갖춘 레벨 : rt : ⅱ UT : ⅰ 레벨;
stainless 스테인레스 스틸 외에, 스 플라이 싱 파이프 플레이트 응력 릴리프 열처리;
③ 튜브 플레이트 구멍 브리지 브리지 너비 편차 : 구멍 브리지의 폭을 계산하기위한 공식에 따라 : B = (S -D) -D1
구멍 브리지의 최소 폭 : B = 1/2 (S -D) + C;
2. 튜브 박스 열처리 :
카본 스틸, 파이프 박스의 분할 범위 파티션으로 용접 된 저 합금 강철 및 스트레스 릴리프 열처리를위한 용접을위한 용접의 적용, 플랜지 및 파티션 밀봉 표면을 가공 한 후에 실린더 파이프 상자의 내부 직경의 1/3 이상의 측면 개구부의 파이프 박스가 용접 된 저조제 스틸 용접.
3. 압력 테스트
쉘 프로세스 설계 압력이 튜브 공정 압력보다 낮은 경우 열교환 기 튜브 및 튜브 플레이트 연결의 품질을 확인하기 위해
piple 파이프 조인트의 누출 여부를 확인하기 위해 유압 테스트와 일치하는 파이프 프로그램으로 테스트 압력을 높이는 쉘 프로그램 압력. (그러나 유압 테스트 중 쉘의 1 차 필름 응력이 ≤0.9relφ인지 확인해야합니다)
위의 방법이 적절하지 않은 경우, 쉘은 통과 후 원래 압력에 따라 정수압 테스트가 될 수 있으며,이어서 암모니아 누출 시험 또는 할로겐 누출 시험의 쉘이 될 수 있습니다.
VI. 차트에 언급해야 할 몇 가지 문제
1. 튜브 번들의 레벨을 나타냅니다
2. 열교환 기 튜브는 라벨 번호를 작성해야합니다
3. 닫힌 두꺼운 실선 외부의 튜브 플레이트 배관 윤곽선
4. 어셈블리 도면은 접이식 플레이트 갭 방향으로 표시되어야합니다.
5. 표준 확장 조인트 방전 구멍, 파이프 조인트의 배기 구멍, 파이프 플러그는 그림에서 나와야합니다.
시간 후 : 10 월 11 일