열교환기 설계 아이디어 및 관련 지식

1. 열교환기 설계 시 사용자는 다음 설계 조건(공정 매개변수)을 제공해야 합니다.

① 튜브, 쉘 프로그램 작동압력 (클래스 장비 여부를 결정하는 조건 중 하나로 제공되어야 함)

② 튜브, 쉘 프로그램 작동 온도(입구/출구)

③ 금속벽 온도(프로세스에 의해 계산됨(사용자 제공))

④재료명 및 특성

⑤부식마진

⑥프로그램 수

⑦ 열전달 면적

⑧ 열교환기 튜브 사양, 배열(삼각형 또는 정사각형)

⑩ 접이판 또는 지지판의 개수

⑩ 단열재 및 두께 (명판 시트 돌출 높이를 결정하기 위해)

(11) 페인트.

Ⅰ.사용자에게 특별한 요구 사항이 있는 경우 사용자는 브랜드, 색상을 제공해야 합니다.

Ⅱ.사용자는 특별한 요구 사항이 없으며 디자이너가 직접 선택했습니다.

2. 몇 가지 주요 설계 조건

① 사용압력 : 기기분류 여부를 판단하는 조건 중 하나로 제공되어야 한다.

② 물질의 특성: 사용자가 물질명을 제공하지 않는 경우 물질의 독성 정도를 제공해야 합니다.

매체의 독성은 장비의 비파괴 모니터링, 열처리, 상위 장비의 단조 수준뿐만 아니라 장비 분할과도 관련이 있기 때문에:

a, GB150 10.8.2.1 (f) 도면은 극도로 위험하거나 매우 위험한 독성 매체를 담은 용기가 100% RT임을 나타냅니다.

b, 10.4.1.3 도면에는 독성이 극도로 위험하거나 매우 위험한 매체를 담는 용기가 용접 후 열처리되어야 함을 나타냅니다(오스테나이트계 스테인리스 강의 용접 이음부는 열처리되지 않을 수 있음).

씨.단조품.극도로 위험한 단조품에 대한 중간 독성의 사용은 클래스 III 또는 IV의 요구 사항을 충족해야 합니다.

③ 파이프 사양 :

일반적으로 사용되는 탄소강 Ø19×2, Ø25×2.5, Ø32×3, Ø38×5

스테인리스 Ø19×2, Ø25×2, Ø32×2.5, Ø38×2.5

열교환기 튜브 배열: 삼각형, 모서리 삼각형, 사각형, 모서리 사각형.

★ 열교환기 튜브 사이에 기계적인 청소가 필요한 경우에는 사각형 배열을 사용해야 합니다.

1. 설계압력, 설계온도, 용접이음계수

2. 직경 : DN <400 실린더, 강관 사용.

DN ≥ 400 실린더, 압연 강판 사용.

16" 강관 ------ 사용자와 함께 압연 강판의 사용에 대해 논의합니다.

3. 레이아웃 다이어그램:

열 전달 영역에 따라 열 전달 튜브 사양에 따라 레이아웃 다이어그램을 그려 열 전달 튜브의 수를 결정합니다.

사용자가 배관 다이어그램을 제공하는 경우 배관을 검토하는 것도 배관 한계 범위 내에 있습니다.

★파이프 부설의 원리:

(1) 배관 한계 원 안에는 파이프가 가득 차 있어야 합니다.

② 다행정 배관의 수는 행정수를 동일하게 하도록 한다.

③ 열교환기 튜브는 대칭적으로 배치되어야 합니다.

4. 재료

튜브 플레이트 자체에 볼록한 숄더가 있고 실린더(또는 헤드)와 연결되는 경우 단조품을 사용해야 합니다.이러한 튜브 플레이트 구조의 사용으로 인해 일반적으로 극한의 위험 상황에 대한 고압, 가연성, 폭발성 및 독성에 사용되며 튜브 플레이트에 대한 요구 사항이 높을수록 튜브 플레이트도 더 두꺼워집니다.볼록 숄더를 방지하여 슬래그 생성, 박리를 방지하고 볼록 숄더 섬유 응력 조건을 개선하기 위해 가공량을 줄이고 재료를 절약하며 볼록 숄더와 튜브 플레이트를 전체 단조품에서 직접 단조하여 튜브 플레이트를 제조합니다. .

5. 열교환기와 튜브 플레이트 연결

쉘 및 튜브 열 교환기 설계에서 튜브 플레이트 연결의 튜브는 구조의 더 중요한 부분입니다.그는 작업 부하를 처리할 뿐만 아니라 매체가 누출되지 않고 매체 압력 용량을 견딜 수 있도록 장비 작동 시 각 연결을 만들어야 합니다.

튜브 및 튜브 플레이트 연결은 주로 다음 세 가지 방법으로 이루어집니다. 확장;b 용접;c 확장 용접

매체 누출 사이의 쉘과 튜브의 확장은 특히 재료 용접성이 좋지 않고(예: 탄소강 열교환기 튜브) 제조 공장의 작업량이 너무 큰 경우 상황에 부정적인 결과를 초래하지 않습니다.

용접 소성 변형에서 튜브 끝의 팽창으로 인해 잔류 응력이 발생하고 온도가 상승함에 따라 잔류 응력이 점차 사라지므로 튜브 끝이 밀봉 및 접착의 역할을 감소시키고, 따라서 압력 및 온도 제한에 의한 구조의 확장은 일반적으로 설계 압력 4Mpa 이하, 온도 설계 300도에 적용되며 격렬한 진동이 없는 작동에서는 과도한 온도 변화가 없으며 심각한 응력 부식이 없습니다. .

용접 연결은 간단한 생산, 고효율 및 안정적인 연결이라는 장점이 있습니다.용접을 통해 튜브 플레이트에 대한 튜브의 증가에 더 나은 역할이 있습니다.또한 파이프 구멍 처리 요구 사항을 줄여 처리 시간을 절약하고 유지 관리가 용이하며 기타 이점을 얻을 수 있으므로 우선적으로 사용해야 합니다.

또한 매체 독성이 매우 큰 경우 매체와 대기가 혼합되어 폭발하기 쉬운 매체가 방사성이거나 파이프 재료 내부와 외부의 혼합이 접합부를 밀봉하기 위해 악영향을 미치게 되지만, 또한 종종 용접 방법을 사용합니다.용접 방법은 많은 장점에도 불구하고 "틈새 부식"과 용접 노드의 응력 부식을 완전히 피할 수 없으며 얇은 파이프 벽과 두꺼운 파이프 플레이트 사이에서 안정적인 용접을 얻기가 어렵습니다.

용접 방법은 팽창보다 온도가 높을 수 있지만 고온 반복 응력의 작용 하에서 용접은 부식성 매체에 노출될 때 피로 균열, 튜브 및 튜브 구멍 틈에 매우 취약하여 조인트 손상을 가속화합니다.따라서 용접과 신축이음이 동시에 사용됩니다.이는 접합부의 내피로성을 향상시킬 뿐만 아니라 틈새 부식 경향을 감소시켜 용접 단독을 사용할 때보다 수명이 훨씬 길어집니다.

용접 및 신축이음과 방법의 구현에 적합한 경우에는 통일된 표준이 없습니다.일반적으로 온도가 너무 높지는 않지만 압력이 매우 높거나 매체가 누출되기 매우 쉬운 경우 강도 확장 및 밀봉 용접을 사용합니다(밀봉 용접은 단순히 누출을 방지하고 용접을 구현하는 것을 의미하며 보증하지 않음). 강도).

압력과 온도가 매우 높을 때 강도 용접 및 페이스트 팽창을 사용합니다. (강도 용접은 용접이 단단하더라도 접합부가 큰 인장 강도를 갖도록 보장하기 위해 일반적으로 강도를 나타냅니다. 용접은 용접 시 축방향 하중을 받는 파이프의 강도와 동일합니다.팽창의 역할은 주로 틈새 부식을 제거하고 용접의 피로 저항을 향상시키는 것입니다.표준(GB/T151)의 특정 구조 치수가 규정되어 있으므로 여기서는 자세히 설명하지 않습니다.

파이프 구멍 표면 거칠기 요구 사항의 경우:

a, 열 교환기 튜브와 튜브 플레이트 용접 연결시 튜브 표면 거칠기 Ra 값은 35uM보다 크지 않습니다.

b, 단일 열교환기 튜브 및 튜브 플레이트 확장 연결, 튜브 구멍 표면 거칠기 Ra 값은 12.5uM 확장 연결보다 크지 않아야 하며, 튜브 구멍 표면은 세로 또는 나선형을 통한 결함의 확장 견고성에 영향을 주어서는 안 됩니다. 득점.