ASME SA516 Gr.70 Διαφράγματα Εναλλάκτη Θερμότητας Εξαρτήματα Εναλλάκτη Θερμότητας

ASME SA516 Gr.70 Baffle: Συστατικό Πλάκας από Χάλυβα Άνθρακα για Εναλλάκτη Θερμότητας​

Ποιος είναι ο ρόλος των διαφραγμάτων στους εναλλάκτες θερμότητας;

Τα διαφράγματα είναι κρίσιμα εσωτερικά εξαρτήματα σε εναλλάκτες θερμότητας τύπου κελύφους και σωλήνων, σχεδιασμένα για τη βελτιστοποίηση της δυναμικής των ρευστών, την ενίσχυση της απόδοσης μεταφοράς θερμότητας και την παροχή δομικής υποστήριξης στη δέσμη σωλήνων. Το ASME SA-516 Gr.70 είναι μια προδιαγραφή χάλυβα άνθρακα που χρησιμοποιείται ευρέως για την κατασκευή διαφραγμάτων λόγω της εξαιρετικής ισορροπίας αντοχής, συγκολλησιμότητας και οικονομικής αποδοτικότητας. Αυτός ο βαθμός είναι ιδιαίτερα κατάλληλος για εφαρμογές μέτριας και χαμηλής θερμοκρασίας σε βιομηχανίες όπως η διύλιση πετρελαίου, η χημική επεξεργασία και η παραγωγή ενέργειας. Παρακάτω είναι μια λεπτομερής τεχνική επισκόπηση των διαφραγμάτων SA-516 Gr.70, συμπεριλαμβανομένων των ιδιοτήτων του υλικού, των παραγόντων σχεδιασμού και των οδηγιών εφαρμογής.

1. Προδιαγραφές Υλικών

Το ASME SA-516 Gr.70 είναι μια ομαλοποιημένη πλάκα χάλυβα άνθρακα-μαγγανίου που συμμορφώνεται με τον Κώδικα Λεβήτων και Δοχείων Πίεσης ASME (BPVC) Τμήμα II. Η ονομασία "Gr.70" αναφέρεται στην ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού των 70 ksi (485 MPa), καθιστώντας το ιδανικό για εξαρτήματα συγκράτησης πίεσης σε συνθήκες μέτριας λειτουργίας.

Χημική Σύνθεση (Βάρος %)

Μηχανικές Ιδιότητες

*Απαιτείται για εφαρμογές κάτω από -29°C (-20°F).

2. Βασικά Πλεονεκτήματα

• Οικονομικά Αποδοτικό: Χαμηλότερο κόστος υλικών και κατασκευής σε σύγκριση με τους χάλυβες κράματος.

• Συγκολλησιμότητα: Συμβατό με κοινές τεχνικές συγκόλλησης (SMAW, GTAW, SAW) χωρίς προθέρμανση για πάχη ≤ 32 mm.

• Ανθεκτικότητα σε χαμηλή θερμοκρασία: Κατάλληλο για λειτουργία έως -29°C (-20°F) με κατάλληλη δοκιμή κρούσης.

• Διαμορφωσιμότητα: Εύκολα διαμορφώσιμο σε σχέδια τμηματικών, ελικοειδών ή ράβδων διαφραγμάτων.

3. Παράγοντες Σχεδιασμού

Τύποι Διαφραγμάτων

• Τμηματικά Διαφράγματα: Τα πιο συνηθισμένα; κομμένα σε 20–35% της διαμέτρου του κελύφους για να κατευθύνουν τη διασταυρούμενη ροή.

• Ελικοειδή Διαφράγματα: Μειώνουν τις νεκρές ζώνες και τους κινδύνους δόνησης.

• Διαφράγματα Ράβδων: Ελαχιστοποιούν την πτώση πίεσης σε εφαρμογές υψηλής ροής.

Τεχνικές Παράμετροι

• Πάχος: Τυπικά 6–25 mm, ανάλογα με την πίεση του κελύφους και τα φορτία που προκαλούνται από τη ροή.

• Απόσταση: 20–50% της διαμέτρου του κελύφους; η μικρότερη απόσταση αυξάνει τη μεταφορά θερμότητας αλλά αυξάνει την πτώση πίεσης.

• Ανοχές: Διάτρηση οπών σωλήνων ±0.5 mm; η ευθυγράμμιση είναι κρίσιμη για την αποφυγή δόνησης των σωλήνων.

4. Κατασκευή & Παραγωγή

• Κοπή/Διαμόρφωση: Κοπή με λέιζερ/πλάσμα ή μηχανική κατεργασία για ακρίβεια; ψυχρή διαμόρφωση για καμπύλα διαφράγματα.

• Συγκόλληση:

  • Υλικά Πλήρωσης: AWS E7018 για SMAW; ER70S-6 για GTAW.

  • Θερμική Επεξεργασία μετά τη συγκόλληση (PWHT): Απαιτείται για πάχη > 32 mm ή σοβαρή κυκλική λειτουργία.

• Προστασία από τη διάβρωση:

  • Επιστρώσεις: Εποξειδικές, φαινολικές ή ελαστικές επενδύσεις για διαβρωτικά περιβάλλοντα (π.χ., θαλασσινό νερό).

  • Επένδυση: Προαιρετική επικάλυψη από ανοξείδωτο χάλυβα (304/316) για επιθετικά χημικά.

5. Εφαρμογές

Τα διαφράγματα SA-516 Gr.70 χρησιμοποιούνται σε:

• Πετρέλαιο & Αέριο: Ψύκτες αργού πετρελαίου, αναβραστήρες αμίνης.

• Χημικά Εργοστάσια: Συμπυκνωτές διαλυτών, εναλλάκτες τροφοδοσίας αντιδραστήρων.

• Παραγωγή Ενέργειας: Θερμαντήρες νερού τροφοδοσίας, ψύκτες λαδιού λίπανσης στροβίλων.

• HVAC: Ψύκτες και συμπυκνωτές.

6. Πρότυπα & Συμμόρφωση

• ASME BPVC Τμήμα VIII: Διέπει το σχεδιασμό και την κατασκευή δοχείων πίεσης.

• Πρότυπα TEMA: Ορίζει την απόσταση των διαφραγμάτων, τη διάταξη και τις απαιτήσεις υποστήριξης σωλήνων.

• ASTM A516/A516M: Προδιαγραφές υλικών για χαλύβδινες πλάκες.

• Απαιτήσεις NDT:

  • Δοκιμή διείσδυσης χρωστικής (PT): Για επιθεώρηση συγκόλλησης.

  • Υπερηχητική δοκιμή (UT): Προαιρετική για κρίσιμα πάχη.

7. Σύγκριση με άλλους βαθμούς

8. Περιορισμοί

• Ευαισθησία στη διάβρωση: Δεν είναι κατάλληλο για εξαιρετικά διαβρωτικά υγρά χωρίς επιστρώσεις/επένδυση.

• Όρια θερμοκρασίας: Μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας ~450°C (842°F); πάνω από αυτό, η αντοχή στην οξείδωση μειώνεται.

• Περιορισμοί πάχους: Οι παχύτερες πλάκες μπορεί να απαιτούν PWHT, αυξάνοντας το κόστος κατασκευής.