Shell en tube warmtewisselaars gebouwd volgens API 660 en TEMA worden gebruikt in raffinaderijen, petrochemische en aardgasverwerkingsinstallaties voor het verwarmen, koelen, condenseren en herverhitten van procesvloeistoffen.
De unit bestaat uit een mantel, buizenbundel, buisplaten, schotten en kanaal. Vloeistof aan de buiszijde stroomt door de buizen; vloeistof aan de mantelzijde kruist de bundel onder geleiding van de schotten. Warmte wordt overgedragen door de buiswand van de hetere naar de koudere stroom.
Een opmerking over normen: API 660 behandelt shell en tube warmtewisselaars, terwijl API 661 van toepassing is op luchtgekoelde warmtewisselaars. De twee verschillen in warmteoverdrachtsmechanisme, constructie en selectie-inputs, en zijn niet uitwisselbaar. Specificeer het apparatuurstype voordat u de standaardeditie in een aanvraag vastlegt.
Drie configuraties dekken de meeste procesfuncties, geïdentificeerd door de TEMA-achterkop-aanduiding:
TEMA-klasse heeft directe invloed op de dikte van de buisplaat, de minimale mantelddikte en de dekking van niet-destructief onderzoek. Klasse R is van toepassing op zware raffinaderijdienst, Klasse C op algemene commerciële dienst, Klasse B op chemische procesdienst.
| Norm | Reikwijdte | Opmerkingen |
|---|---|---|
| API 660 | Shell en tube wisselaars voor aardolie-, petrochemische en aardgastoepassingen | Editie per projectspecificatie (9e / 10e); voegt vereisten toe aan buis-naar-buisplaatverbindingen, buisplaatberekening en inspectie |
| TEMA | Constructietype en minimale wanddikte | Klasse R / C / B |
| ASME BPVC Sectie VIII Div. 1 | Ontwerp volgens regels en fabricage | U-stempel beschikbaar |
| GB/T 151 | Binnenlandse Chinese projecten | Waar toegepast naast ASME, regelt het contract de voorrang |
| PED 2014/68/EU | Export naar de Europese Unie | CE-markering en betrokkenheid van aangemelde instantie vereist |
| NACE MR0175 / ISO 15156 | Nat H2S dienst | Beperkt materiaalkwaliteit en warmtebehandelingsconditie |
| Parameter | Bereik |
|---|---|
| Nominale mantel diameter | DN150 – DN2000 |
| Buismaten | Ø19 × 2 mm, Ø25 × 2,5 mm |
| Buislengte | 1500 – 9000 mm |
| Ontwerpdruk aan buiszijde | Volledig vacuüm – 10 MPa |
| Ontwerpdruk aan mantelkant | Volledig vacuüm – 6,4 MPa |
| Ontwerptemperatuur | -40 – 450 °C (koolstofstaal) |
| Warmteoverdrachtsoppervlak, per eenheid | 1 – 2000 m² |
De tabel beschrijft de normale fabricagemogelijkheden, niet de vaste specificatie van een enkel model. Definitieve waarden volgen uit het proces-pakket, de sterkteberekening en de drukvalcontrole. Bereik-eindpunten mogen niet direct als selectiewaarden worden geciteerd.
Mantel en kanaal.Koolstofstaal naar SA516 Gr.70 of Q345R. Corrosieve dienst vereist SA240 304/316L; chloridehoudende stromen voor duplex S31803; zeewater en agressieve media voor titanium Gr.2.
Buisen.Naadloze buis naar SA179 / SA192, gelaste buis naar SA249, roestvrij naar SA213 TP316L. Buisdiameter en wanddikte moeten voldoen aan het warmteoverdrachtsoppervlak en de corrosietoelage samen — geen van beide kan onafhankelijk worden vastgesteld.
Buisplaten.Smeedstukken naar SA266 Gr.2 voor koolstofstalen constructie of SA182 F316L voor roestvrij staal, met een dikte die gelijk is aan de grootste van de TEMA- en ASME-resultaten.
Buis-naar-buisplaatverbindingen.API 660 stelt hier expliciete eisen. De standaardpraktijk is sterkte-expansie plus afdichtingslassen. Dunwandige of titanium buizen worden hydraulisch uitgerekt om de werkverharding te vermijden die mechanisch rollen veroorzaakt. Lasprocedures zijn gekwalificeerd volgens ASME Sectie IX.
Lassen en warmtebehandeling.Longitudinale en circulaire naden ontvangen RT of UT zoals het project specificeert. Koolstofstalen units boven de gespecificeerde dikte ontvangen warmtebehandeling na lassen.
Zonder elk van de bovenstaande items kunnen het warmteoverdrachtsoppervlak en het constructietype niet uniek worden bepaald. Het verstrekken van het proces-datasheet bij de aanvraag verwijdert het meeste heen-en-weer verkeer.
Een verwijderbare bundel maakt mechanische reiniging mogelijk en is geschikt voor diensten met een duidelijke neiging tot vervuiling. Vaste buisplaatunits maken alleen reiniging aan de mantelkant mogelijk; vervuiling aan de buiszijde vereist chemische reiniging. Zwevende kop en U-buis ontwerpen vereisen onderhoudsruimte die in de civiele ontwerpfase wordt gereserveerd, niet na installatie.
