ASTM A790 UNS S31803 مجموعة أنابيب U-Bend SAF2205 معتمدة من القسم الثامن ASME

أيه إس تي إم إيه 790 UNS S31803 SAF2205 U Bend Tube Bundle ASME Section VIII معتمد

التركيب الكيميائي

التركيب الميكانيكي

الخصائص الفيزيائية

مقارنة مواصفات الصف

مكونات مجموعة الأنابيب:

أنابيب:

سطح نقل الحرارة الأساسي

مصنوعة من مواد ذات موصلات حرارية عالية، مثل النحاس أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو التيتانيوم أو الفولاذ الكربوني، اعتمادا على التطبيق.

يمكن أن تكون الأنابيب مستقيمة أو على شكل U ، اعتمادًا على التصميم.

أوراق الأنابيب:

ألواح مسطحة تحافظ على الأنابيب في مكانها

يتم إما لحام الأنابيب أو توسيعها أو طيها في أوراق الأنابيب لإنشاء ختم مضاد للانسكاب.

أوراق الأنابيب تفصل السوائل من جانب القشرة والأنابيب.

المكافئات:

لوحات أو قضبان توجه تدفق السائل الجانبي للقذيفة عبر حزمة الأنبوب.

تحسين كفاءة نقل الحرارة من خلال خلق الاضطرابات ومنع المناطق الراكدة.

وتشمل الأنواع الشائعة الحوافز القطاعية والداعمة والعصا.

أجهزة الفاصل أو ألواح الدعم:

تستخدم للحفاظ على محاذاة وتباعد الأنابيب.

منع الاهتزاز وتلف الأنابيب أثناء التشغيل.

عصى العقدة والمسافات:

إبقوا معًا

تأكد من سلامة الهيكل

القناة أو القناة النهائية:

يقع في نهاية حزمة الأنبوب.

توجيه السائل من جانب الأنابيب إلى داخل الأنابيب وخارجها.

الاعتبارات التصميمية لمجموعات الأنابيب:

قطر الأنبوب وسمكها:

أقطار أصغر تزيد من كفاءة نقل الحرارة ولكنها قد تؤدي إلى انخفاض ضغط أعلى.

يتم استخدام أنابيب أكثر سمكاً لتطبيقات الضغط العالي.

تصميم الأنابيب:

يمكن ترتيب الأنابيب في أنماط ثلاثية أو مربعة أو مربعة دوارة.

توفر المخططات الثلاثية كفاءة نقل الحرارة العالية ، في حين أن المخططات المربعة أسهل في التنظيف.

طول الأنابيب وعددها:

أنابيب أطول تزيد من مساحة نقل الحرارة ولكن قد تتطلب مساحة أكبر.

يعتمد عدد الأنابيب على معدل نقل الحرارة المطلوب ومعدلات التدفق.

اختيار المواد:

يجب أن تكون المواد متوافقة مع السوائل التي يتم معالجتها لتجنب التآكل أو التلوث.

المواد الشائعة تشمل الفولاذ المقاوم للصدأ، سبائك النحاس، التيتانيوم، وسبائك النيكل.

تصميم المكافحة:

يؤثر فجوة المكافئ ونوعها على كفاءة نقل الحرارة وانخفاض الضغط.

المدافع القطاعي هو الأكثر شيوعًا ، لكن المدافع المدارية يمكن أن تقلل من انخفاض الضغط والاهتزاز.

التوسع الحراري:

يجب حساب التوسع الحراري المختلف بين الأنابيب والغلاف لتجنب الإجهاد والفشل.

يتم استخدام تصاميم الأنابيب U أو الرأس العائمة لاستيعاب التوسع.

أنواع حزم الأنابيب:

مجموعة أوراق الأنابيب الثابتة:

الأنبوبات مثبتة على أوراق الأنبوب في كلا الطرفين.

بسيطة وفعالة من حيث التكلفة ولكن لا يمكن التعامل مع اختلافات درجة الحرارة الكبيرة بين الغلاف والأطراف الأنبوب.

حزمة الأنبوب:

الأنبوبات مُنحنيّة إلى شكل حرف U، مما يسمح بالتوسع الحراري.

مناسبة للتطبيقات مع اختلافات درجة الحرارة العالية.

حزمة الرأس العائمة

نهاية واحدة من حزمة الأنبوب حرة في التحرك، وتستوعب التوسع الحراري.

مثالي لتطبيقات درجات الحرارة العالية والضغط العالي.

حزمة الرأس العائمة التي يمكن سحبها:

يشبه تصميم الرأس العائم ولكن يسمح بإزالة مجموعة الأنابيب بأكملها للصيانة.

تطبيقات حزم الأنابيب:

محطات الطاقة: التكثيف البخار من التوربينات.

- النفط والغاز: تسخين أو تبريد الهيدروكربونات في المصافي.

- المعالجة الكيميائية: تبادل الحرارة في المفاعلات وأعمدة التقطير.

- أنظمة التكييف والتهوية: المبردات والمكثفات

المواد الغذائية والمشروبات: عمليات التبويض والتعقيم.

مزايا حزم الأنابيب:

- كفاءة عالية في نقل الحرارة

-يمكن أن تتحمل الضغوط العالية ودرجات الحرارة

-متينة ومدة طويلة مع الصيانة المناسبة

مناسبة لمجموعة واسعة من السوائل والتطبيقات

عوائق حزم الأنابيب:

-حجم جسدي كبير ووزن

- تكلفة أولية أعلى مقارنة ببعض أنواع مبادلات الحرارة الأخرى.

-تتطلب صيانة منتظمة لمنع التلوث والتآكل

- الصيانة و حل المشاكل:

التلوث:

الودائع على أسطح الأنابيب تقلل من كفاءة نقل الحرارة.

يجب تنظيفها بانتظام (ميكانيكياً أو كيميائياً).

التآكل:

يمكن أن يساعد اختيار المواد والطلاءات الوقائية في منع التآكل.

تحقق من وجود حفر أو شقوق بانتظام.

الاهتزاز:

يمكن أن يسبب الفجوة غير الصحيحة أو معدلات التدفق اهتزاز الأنبوب وفشل.

تأكد من التصميم والتشغيل السليم.

التطبيق

- مكثف حمض الخل

- سخان المياه المالحة الصناعية الكلور القلي؛ بارد المياه البحرية (السفينة / منصة البحر)

- مبادلة حرارة الغاز والزيت المكثف

- مجموعة أنابيب التبخر متعددة التأثيرات (MED) لتحلية مياه البحر؛ مبادلة حرارة إنتاج الوقود الحيوي