| Stroomregeling |
Echte tegenstroom (een enkele doorstroming aan beide zijden) |
Gemengde / tegenstroom (F-factor < 1,0 voor 1-2 of 2-4 passages) |
Voor 1-2 schelpen en buizen is F ≥ 0,8 vereist; onder 0,8 zijn meerdere schelpen in serie vereist. |
| Thermische aanpak (warme uitlaat versus koude inlaat) |
Verwezenlijkbare benadering ΔT = 3°C tot 5°C |
Verwezenlijkbare benadering ΔT = 10°C tot 15°C (eenvoudige eenheid) |
Voor een shell-and-tube met F=0 is de nadering beperkt door NTU.85, vereist NTU verhogingen met 18% voor dezelfde aanpak. |
| Differentiële thermische expansie (buis versus schelp) |
Geïntegreerd door U-bundel vrij eind |
Vaste buisplaat vereist een expansieverbinding wanneer ΔT > 60°C (CS/CS) of > 40°C (CS/SS) is |
Per TEMA RCB-4.3: vaste buisplaat zonder expansieverbinding beperkt tot een differentiële expansie-spanning ≤ 55 MPa. |
| Maximaal ΔT (inlaat van buiszijde naar schelpzijde) |
Tot 200°C (binnen de ASME VIII-1-spanningswaarden) |
≤ 60°C (vast buisplaat van koolstofstaal zonder uitbreidingsverbinding) |
Op basis van de berekening van de thermische spanning per ASME VIII-1 UG-23 ((c): voor CS met E=200 GPa, α=12×10−6 /°C, ΔT=200°C, zijn de opbrengsten σ=α×E×ΔT/2 = 240 MPa - meer dan 138 MPa toegestaan.Haarspeld voorkomt dit door vrije-end U-bundel. |
| Bereik van de oppervlakte van één eenheid |
1 m2 tot 500 m2 (multitube) |
5 m2 tot 2500 m2 |
Haarspeld beperkt door het doortrekkingsgewicht van de bundel (maximale massa van de bundel ~ 10.000 kg bij verticale trek); rechte schelp beperkt door de schelldiagram (meestal ≤ 2,5 m ID) en de transportlimieten. |
| Drukdaling aan de schelpzijde (single pass) |
ΔP = f × (L/D_h) × (ρv2/2) waarbij L = totale ontwikkelde haarspeldlengte (2 × rechte been + terugbuig) |
ΔP per TEMA voor E-shell (single pass shell) |
Voor identieke belasting en massa-snelheid aan de schelpzijde is de drukdaling van de haarspeld ongeveer 40-60% hoger dan bij een rechte E-schelp als gevolg van terugbuigverliezen (experimentele correlatie van HTRI). |
| Mechanische schoonmaaktoegang (kant van de schelp) |
Beperkte - terugkeer buiging behuizing beperkt de toegang |
Volledige toegang voor drijvende kop of doortrekkende bundel (U-buis) |
De haarspeldkant van de schelp kan geen doortrekkende bundel bevatten. De vaste bundel vereist chemische reiniging.0005 m2*K/W wordt niet aanbevolen voor haarspeld zonder chemische reiniging. |
| Reiniging aan de buiszijde (mechanisch) |
Volledige toegang - U-buigradius ≥ 2x OD toestaat standaard buisveger |
U-buis: toegankelijk (gelijke buigradiusregel). |
Per TEMA RCB-4.52: minimale U-buigradius = 2x buis OD voor mechanische reiniging. |
| Voetafdruk (geïnstalleerde lengte voor gelijkwaardige belasting) |
Rechte beenlengte L (2L totale ontwikkelde lengte, maar gestapeld of zij aan zij) |
Rechte lengte L_shell (meestal 1,2 × tot 1,5 × lengte van de haarspeldbeen voor hetzelfde oppervlak) |
Een haarspeld multitube vereist doorgaans 40-50% minder lineaire ruimte omdat het oppervlak over twee poten in parallel wordt verdeeld. |
| Typische maximale ontwerpdruk (buiszijde) |
Maximaal 35 MPa (single tube hairpin / double pipe) |
tot 20 MPa (multitube bundel met gelaste buisplaat) |
Per ASME VIII-1 en VIII-2: naadloos buisje in dubbelbuizen haarspeld elimineert de spanningsconcentratie van het ligament van het buisje. |
| Standaardfabriekscode |
TEMA C / B / R + ASME VIII-1 of VIII-2 |
TEMA C / B / R + ASME VIII-1 |
Beide ontwerpen volgen dezelfde TEMA- en ASME-secties. |
