Kabuk ve Tüp tasarımı

• Özelleştirilmiş: Özelleştirilmiş
• Sertifika: CE, ISO, RoHS
• Kesitsel şekil: Kare
• Malzeme: Paslanmaz Çelik
• Taşıma Paketi: Wooden Case
• Teknik Özelikler: Stainless Steel
• Hayır. Modeli.: 304/316/TI
• Ticari Marka: DGXT OR OEM
• Menşei: China
• HS Kodu: 84195000
• Üretim Kapasitesi: 100000pieces/Year

Ürün Açıklaması

                                      Boru yatağı ve boru tasarımı

 

Boru Yatağı ve Tüp Isı eşanjörü tasarımına Giriş

Boru borulu eşanjörün tasarımı: Boru borulu ısı eşanjörü, esnekliği sayesinde en popüler eşanjör türlerinden biridir. Bu tipte, farklı sıcaklıklardaki iki sıvı vardır; bunlardan biri borulardan ve başka bir akış yatağından geçer. Isı, tüp duvarlarından boru tarafından kabuk tarafına veya tam tersi şekilde bir sıvıdan diğerine aktarılır. Bu sistem sıvıları farklı basınçlarda işler; yüksek basınçlı sıvı genellikle borulardan yönlendirilir ve düşük basınçlı sıvı bir boru yatağı tarafından dolaşır.

 Yapı Ayrıntıları

 

Kabuk

Kabuk, 24 inç'e kadar borudan veya yuvarlanmış ve kaynaklı plaka metalinden yapılmıştır. Ekonomi nedenleriyle düşük karbonlu çelik standarttır ancak aşırı sıcaklıklar veya korozyon direnci için uygun olan diğer malzemeler genellikle belirtilmiştir. Genellikle rulo ve kaynaklı kabuklara göre daha mükemmel yuvarlaklar olduğundan, yaygın olarak kullanılan 24 inç çapa kadar boru boru kullanılması, üretim maliyetini ve kolaylığını azaltır. Aşırı alan sıvı geçişine olanak tanıdığı ve performansı düşürdüğü için, deflektör dış kenarı ile kabuk arasındaki boşluğu en aza indirmek için yuvarlaklık ve tutarlı kabuk iç çapı gereklidir.

Meme çapının sıvı hızının yüksek olduğu uygulamalarda, sıvıyı borulara eşit olarak dağıtmak ve sıvı kaynaklı aşınma, kavitasyon ve titreşimi önlemek için bir darbe plakası belirtilir. Kabuk içine bir darbe plakası takılabilir ve böylece daha az kullanılabilir bir yüzey sağlayacak tam bir boru demeti takma ihtiyacı ortadan kalkar. Darbe plakası, kubbeli bir alana (kaplin veya üretilmiş bir kubbe azaltılarak) kabuğun üzerine monte edilebilir. Bu tarz tam tüp sayımı sağlar ve böylece kabuk alanının kullanımını en üst düzeye çıkarır.

 

Kanallar (kafalar)

Kanal türü, uygulamaya göre seçilir.  Tüplere erişim için çoğu kanal çıkarılabilir. En yaygın kullanılan kanal tipi kaputdur. Denetim veya temizlik için kanalın sık sık çıkarılmasını gerektirmeyen hizmetler için kullanılır. Çıkarılabilir kapak kanalı, boru sacına flanşla veya kaynakla tutturulur. Çıkarılabilir kapak, boru tarafındaki boruları çıkarmadan kontrol veya temizlik için kanala ve borulara erişim sağlar.

Arka kanal genellikle ön kanala uygun olarak seçilir. Örneğin, ön başda (B kanalı) motor kapağı bulunan bir ısı eşanjörü genellikle arka başta (M kanalı) bir motor kapağı bulunur ve BEM olarak adlandırılır. Birden fazla tüp geçişi olan ısı eşanjörlerinin kanallarında geçiş bölmeleri gereklidir. Geçiş bölmesi plakaları, boru tarafındaki sıvıyı birden fazla geçişten geçirir.

Tüpler

Borular genellikle dikişsiz veya kaynaklı olarak yapılır. Dikişsiz borular bir ekstrüzyon işleminde üretilir; kaynaklı borular bir şeridi bir silindire yuvarlayıp dikişe kaynak yaparak üretilir. Borular düşük karbon çeliğinden, paslanmaz çelikten, titanyum, Inconel, Bakır, Vb. Standart boru çapları 5/8 inç, 3/4 inç ve 1 inç, kompakt ısı eşanjörleri tasarlamak için tercih edilir. Aşağıdaki koşullara dayanması için tüp kalınlığı korunmalıdır:

1) borunun iç ve dış kısmındaki basınç

2) her iki taraftaki sıcaklık

3) Kabuk ve tüp paketinin diferansiyel genişlemesi nedeniyle termal gerilim

4) hem boru yatağı tarafındaki hem de boru tarafındaki sıvının aşındırıcı yapısı.

Tüp kalınlığı BWG ve gerçek dış çap (OD) cinsinden ifade edilir. 6, 8, 12, 16, 20 boru uzunlukları, ve 24 fit yaygın olarak kullanılır. Daha uzun boru boru boru çapı, daha yüksek boru basıncı kaybı pahasına küçültüyor.   Bazen mekanik temizliği kolaylaştırmak veya daha düşük basınç kaybı sağlamak için daha büyük çaplı borular kullanılır. Kabukta maksimum tüp sayısı türbülansı artırır ve ısı aktarım hızını artırır. Kanatlı borular, düşük ısı transfer katsayılı sıvı kabuk tarafına aktığında da kullanılır.

 

Tüp Sayfası

Boru levhaları, boru uçları için birbirlerine göre hassas bir konumda ve düzende delikler açılmış yuvarlak düz metal parçasından yapılır. Genel olarak, tüp levha malzemesi tüp malzemesi ile aynıdır. Tüpler tüp sayfasına uygun şekilde takılır, böylece boru yatağı tarafındaki sıvının boru tarafındaki sıvıyla karışması engellenir. Borular boru saclarındaki deliklerden geçirip kaynak veya mekanik ya da hidrolik genleşme yoluyla sıkıca yerinde tutulur.  Haddelenmiş bir eklem, tüpün tüp sayfasına doğru mekanik olarak genişlemesinden kaynaklanan bir tüpten tüpe levha eklem için ortak terimdir. Delikler genellikle üçgen veya kare olmak üzere iki desenden birinde tüp sayfasına delinir.

 

Tüp Aralığı

Tüp deliğinin merkezleri arasındaki mesafe tüp aralığı olarak adlandırılır; genellikle tüplerin dış çapının 1.25 katı olarak alınır. Tüp sayfası tutam tutam tutam tutam tutam olarak yuvarlanamayacak kadar zayıf olabileceği için (bir tutam, iki komşu tüp deliği arasındaki malzemenin bölümüdür) minimum değer 1.25 ile sınırlandırılmıştır. Boru demeti boyunca akan boru yatağı tarafındaki basınç düşüşünü azaltmak ve boru yatağı tarafındaki sıvının hızını kontrol etmek için diğer boru çukurları kullanılır. Üçgen açı daha yüksek ısı aktarımı ve kompaktlık sağlar. Kare hatve, boruların dış mekanının mekanik olarak temizlenmesini kolaylaştırır.

Dolma

Dolma dolması aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

1) Montaj ve çalışma sırasında boruları destekler

2) Akış kaynaklı kenarlardan kaynaklanan titreşimi önleyin ve tüp aralığını koruyun

3) sıvı akışını kabuk tarafından istenen düzende yönlendirin.

Bölme kesimi adı verilen bir segment, sıvının bir bölme alanından diğerine akarken tüp eksenine paralel olarak akmasına izin vermek için kesilir. Deflektör aralığı, deflektör aralığı olarak adlandırılır. Bölme aralığı ve bölme kesimi çapraz akış hızını, dolayısıyla ısı aktarım hızını ve basınç düşüşünü belirler.

Bölme kesiminin yönü, yatay olarak takılan ısı eşanjörü için önemlidir. Kabuk tarafı ısı aktarımı, faz değişikliği olmadan makul ısıtma veya soğutma olduğunda bölme kesimi yatay olmalıdır. Bu, sıvının yukarı ve aşağı bir yolu izlemesine neden olur ve kabuğun üst kısmında daha sıcak sıvı ve kabuğun alt kısmında daha soğuk sıvı ile katmanlama oluşmasını önler. Kabuk tarafında yoğunlaşma için, segmental deflektör kesimi, kondensin deflektör tarafından önemli miktarda sıvı tutkalımı olmadan çıkışa doğru akmasını sağlamak için dikeydir. Kabuk tarafı kaynatma için, servis durumuna bağlı olarak bölme kesimi dikey veya yatay olabilir.

Bağlantı çubukları ve ara parçalar

Bağlantı çubukları, deflektör parçalarını ara parçalar ile yerinde tutmak için kullanılır. Bunlar, seçilen bölme aralığını korumak için boru parçaları veya boru olarak yerleştirilir. Bağlantı çubukları sabit boru sacına vidalanır ve demet uzunluğunu son deflektör uzunluğuna uzatır. Bağlantı çubukları ve ara parçalar, bölme şeritlerinden geçmek veya boru grubu ile boru grubu arasındaki açıklık nedeniyle baypas yollarını engellemek için bir sızdırmazlık cihazı olarak da kullanılabilir. Minimum bağlantı çubuğu ve ara parça sayısı, kabuğun çapına ve bağlantı çubuğu ve ara parçaların boyutuna bağlıdır.


Kabuk ve Tüp Isı eşanjörü tasarımı: Kodlar ve Standartlar

 

Kod kuralları ve standartlarının amaçları, güvenli inşaat için minimum gerekliliklere ulaşmak ve bu malzemeleri, tasarımı, üretimi ve denetim gereksinimlerini tanımlayarak halkın korunmasını sağlamaktır; bu durum göz ardı edilince çalışma tehlikeleri artabilir. Aşağıda ısı eşanjörü tasarımında kullanılan bazı mekanik tasarım standartları ve basınç tasarım kodları bulunmaktadır:

1) TEMA standartları (tübüler Eşanjör Üretici Birliği, 1998)

2) HEI standartları (Isı eşanjörü Enstitüsü, 1980)

3) API (Amerikan Petrol Enstitüsü)

4) ASME (Amerikan Makine Mühendisleri Derneği)

TEMA Adları

Boru yatağı ve tüp ısı eşanjörünün tasarım ve çalışma şeklini anlamak için bunları tanımlamak için kullanılan kelime dağarcığını ve terminolojiyi bilmek önemlidir. Bu kelime dağarcığı harfler ve şemalar açısından tanımlanır. İlk harf ön başlık tipini, ikinci harf kabuk tipini ve üçüncü harf arka başlık tipini tanımlar. Örneğin BEM, CFU ve AES.

Genel Tasarım Konusları

Sıvı Ayırma

• Yüksek basınç Akış, boru tarafında olmalıdır.
• Aşındırıcı sıvı boru tarafına yerleştirilir.
• En yüksek kirlenmeyi sergileme akışı boru tarafında olmalıdır.
• Kovan tarafına daha fazla viskoz sıvı yerleştirilmelidir.
• Akış hızı akışını azaltmak, kabuk tarafına yerleştirilmelidir.
• Kabuk tarafı katsayısı tüp tarafı katsayısının %30'inden az olduğunda, kanatlı tüpleri göz önünde bulundurun.
• Boru yatağı tarafında kirlenme yüksek olduğunda kanatlı borular kullanmayın.
• Daha düşük ısı aktarım katsayısına sahip akış, kabuk tarafında gider.
• Toksik sıvı boru tarafına yerleştirilmelidir.

Kabuk ve Tüp Hızı

Yüksek hızlar yüksek ısı transferi katsayıları sağlar, aynı zamanda yüksek basınç kaybı ve aşınmaya neden olur. Hız, askıda kalan katıların çökmesini önleyecek kadar yüksek olmalı ancak korozyona neden olacak kadar yüksek olmamalıdır. Yüksek hızlar kirlenmeyi azaltacaktır. Plastik ara parçalar bazen tüp girişinde aşınmayı azaltmak için kullanılır.
 

 Akış sıcaklığı

Kullanılan sıcaklık yaklaşımı ne kadar yakınsa (bir akışın çıkış sıcaklığı ile diğer akışın giriş sıcaklığı arasındaki fark), belirli bir görev için gereken ısı aktarım alanı o kadar büyük olur. Optimum değer uygulamaya bağlıdır ve yalnızca alternatif tasarımların ekonomik analizi ile belirlenebilir. Genel bir kılavuz olarak, soğutma suyu kullanan soğutucu için daha büyük sıcaklık farkı en az 20oC ve en düşük sıcaklık farkı 5 - 7oC, soğutulmuş brin kullanılarak ise 3 - 5oC olmalıdır. Devridaim soğutma suyunda maksimum sıcaklık artışı yaklaşık 30oC ile sınırlıdır. Soğutma ortamı sıcaklıklarının proses malzemelerinin donma noktasının çok üzerinde tutulmasına dikkat edilmelidir. Isı geri kazanımı için proses sıvıları arasında ısı alışverişi olduğunda, optimum yaklaşım sıcaklıkları genellikle 20oC'den düşük olmaz.
 

.