Εναλλάκτης Θερμότητας Κέλυφος & Σωλήνα με Πλωτή Κεφαλή ASME U Stamp – Τύπος TEMA AES/AET για Χημική & Διύλιση Πετρελαίου
Επισκόπηση προϊόντοςΟ Εναλλάκτης Θερμότητας Κέλυφος και Σωλήνα με Πλωτή Κεφαλή ASME U Stamp σχεδιάζεται και κατασκευάζεται σύμφωνα με τον Κώδικα Λεβήτων και Δοχείων Πίεσης ASME, Τμήμα VIII, Διαίρεση 1, και πληροί τα Πρότυπα TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association)
για μηχανικό σχεδιασμό, κατασκευή και ανοχές. Η διαμόρφωση πλωτής κεφαλής — διαθέσιμη στους τύπους TEMA AES, AET, BET, BEP και AEP — διαθέτει μία σωληνοσανίδα σταθερή στο άκρο του καναλιού και μία πλωτή σωληνοσανίδα στην πίσω κεφαλή που δεν συνδέεται άκαμπτα με το κέλυφος. Αυτό επιτρέπει στο πακέτο σωλήνων να διαστέλλεται και να συστέλλεται ανεξάρτητα από το κέλυφος, προσαρμόζοντας τη διαφορική θερμική διαστολή χωρίς να απαιτούνται αρμοί διαστολής ή να προκαλείται τάση στις συνδέσεις των σωληνοσανίδων.
| Βασικά Εξαρτήματα και Προδιαγραφές Υλικών | Εξάρτημα | Τυπικά Πρότυπα Υλικών |
|---|---|---|
| Λειτουργία Σχεδιασμού | Κέλυφος & Κάλυμμα Κελύφους | ASME SA516 Gr.70 (χάλυβας άνθρακα) ή SA240 316L (ανοξείδωτος) |
| Περιέχει ρευστό στην πλευρά του κελύφους· το υλικό επιλέγεται με βάση τη διάβρωση και τη θερμοκρασία της διεργασίας | Διαφράγματα | ASME SA516 Gr.70 ή SA240 316L |
| Στεγάζει την είσοδο/έξοδο της πλευράς των σωλήνων· αφαιρούμενο για πρόσβαση στα άκρα των σωλήνων | Σταθερή Σωληνοσανίδα | ASME SA182 F316L ή SA266 Gr.2 |
| Στήριξη σωλήνων στο σταθερό άκρο· συγκολλημένη ή βιδωμένη στο κανάλι | Πλωτή Σωληνοσανίδα | ASME SA266 Gr.2 ή SA182 F316L |
| Ελεύθερη να κινείται αξονικά· δεν είναι συγκολλημένη στο κέλυφος, επιτρέποντας τη θερμική διαστολή | Σωλήνες Εναλλάκτη Θερμότητας | ASME SA213 TP304L / TP316L (άνευ ραφής) |
| Κύρια επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας· διαθέσιμοι απλοί ή με χαμηλά πτερύγια σωλήνες | Διαφράγματα | ASME SA516 Gr.70 ή SA240 316L |
| Στηρίζουν τους σωλήνες και κατευθύνουν τη ροή στην πλευρά του κελύφους για βέλτιστη μεταφορά θερμότητας | Συγκρότημα Πλωτής Κεφαλής | Κάλυμμα, φλάντζες, βίδες (σύμφωνα με ASME B16.5) |
| Σφραγίζει την πλωτή σωληνοσανίδα· αφαιρούμενο για εξαγωγή του πακέτου | Ακροφύσια & Φλάντζες | Σφυρήλατα ASME SA350 LF2 ή SA182 F304L/F316L |
| Συνδέσεις διεργασίας σύμφωνα με ASME B16.5 | Ράβδοι Σύνδεσης & Αποστάτες | Βίδες ASME SA193 / SA194 |
Ασφαλίζουν τη στοίβαξη των διαφραγμάτων και διατηρούν την απόσταση στήριξης των σωλήνων
| Παράμετροι Σχεδιασμού και Απαιτήσεις Δοκιμών | Παράμετρος / Δοκιμή | Πρότυπο / Απαίτηση |
|---|---|---|
| Προδιαγραφή | Κώδικας Σχεδιασμού | ASME Section VIII Div. 1 |
| Πλήρης πιστοποίηση U Stamp· εγγεγραμμένο στο National Board | Τάξη TEMA | R (διυλιστήριο), C (χημικό) ή B (γενικό) |
| Ανάλογα με τη σοβαρότητα της υπηρεσίας· Class R για σοβαρές συνθήκες | Θερμοκρασία Σχεδιασμού | ASME VIII-1 |
| Έως 30 bar (κέλυφος) / ανά υπολογισμό· καθορίζεται από τον πελάτη | Θερμοκρασία Σχεδιασμού | ASME VIII-1 |
| Σύμφωνα με τους πίνακες επιτρεπόμενων τάσεων υλικών· έως 450°C+ | Υδροστατική Δοκιμή | ASME VIII-1 UG-99 |
| 1.3 × πίεση σχεδιασμού (ελάχιστο) | Πνευματική Δοκιμή | ASME VIII-1 UG-100 |
| Προαιρετικό· σύμφωνα με τις απαιτήσεις του πελάτη | Ακτινογραφική Εξέταση (RT) | ASME VIII-1 UW-51 |
| Σε κρίσιμες περιμετρικές και διαμήκεις συγκολλήσεις | Δοκιμή Διεισδυτικού Χρώματος (PT) | ASME VIII-1 Παράρτημα 8 |
| Επιφανειακή εξέταση συγκολλήσεων και κρίσιμων περιοχών | PMI (Αναγνώριση Θετικού Υλικού) | — |
| 100% επαλήθευση ποιότητας σε εξαρτήματα που συγκρατούν πίεση | Σύνδεση Σωλήνα-Σωληνοσανίδας | ASME VIII-1 Παράρτημα A |
| Διασταλμένη, σφραγισμένη με συγκόλληση ή συγκολλημένη για αντοχή σύμφωνα με τον σχεδιασμό | Χώρος Εξαγωγής Πακέτου | TEMA RCB |
Σχεδιασμένο σύμφωνα με τις απαιτήσεις πρόσβασης συντήρησης
Σενάρια Εφαρμογής
Οι εναλλάκτες πλωτής κεφαλής καθορίζονται για συνθήκες διεργασίας όπου οι σχεδιασμοί σταθερής σωληνοσανίδας ή U-σωλήνων είναι ακατάλληλοι λόγω μεγάλων διαφορών θερμοκρασίας, υψηλών τάσεων επικαθίσεων ή της ανάγκης για συχνή αφαίρεση του πακέτου. Οι κύριες εφαρμογές περιλαμβάνουν:Διύλιση Πετρελαίου
– αλυσίδες προθέρμανσης αργού πετρελαίου, συμπυκνωτές κεφαλής ατμοσφαιρικής/κενού απόσταξης, επανβραστήρες, ψύκτες προϊόντων και επανβραστήρες αναγεννητών αμίνηςΧημική Επεξεργασία
– ψύξη εκροής αντιδραστήρα, επανβραστήρες και συμπυκνωτές στήλης απόσταξης, εναλλαγή θερμότητας διαβρωτικών ρευστών (οξέα, αλκάλια, διαλύτες)Πετροχημικές Εγκαταστάσεις
– ψύκτες σβέσης μονάδας αιθυλενίου, εναλλάκτες μονάδας αμμωνίας, ψύκτες συνθετικού αερίουΠαραγωγή Ενέργειας
– θερμαντήρες τροφοδοτικού νερού, συμπυκνωτές ατμού επιφανείας, ψύκτες λαδιού λίπανσηςΑνάντη Πετρελαίου & Φυσικού Αερίου
– ψύκτες παραγόμενου νερού, επανβραστήρες αφυδάτωσης γλυκόλης, θερμαντήρες αργού πετρελαίουΥπηρεσίες Επικαθίσεων
Τεχνικά Πλεονεκτήματα και ΠροσαρμογήΠροσαρμογή στη Θερμική Διαστολή
: Η πλωτή σωληνοσανίδα δεν είναι συγκολλημένη στο κέλυφος, επιτρέποντας την ανεμπόδιστη αξονική κίνηση του πακέτου σωλήνων σε σχέση με το κέλυφος. Αυτό εξαλείφει τη θερμική τάση στις συνδέσεις των σωληνοσανίδων — μια κοινή αιτία αστοχίας σε σχεδιασμούς σταθερής σωληνοσανίδας — και είναι κρίσιμο για εφαρμογές με διαφορές θερμοκρασίας που υπερβαίνουν τους 50°C μεταξύ των ρευστών της πλευράς του κελύφους και της πλευράς των σωλήνων.Πλήρης Αφαιρεσιμότητα Πακέτου
: Μετά την αφαίρεση του καλύμματος της πλωτής κεφαλής και του καλύμματος του κελύφους, ολόκληρο το πακέτο σωλήνων μπορεί να αφαιρεθεί από το κέλυφος. Αυτό παρέχει πλήρη πρόσβαση σε:
Εξωτερικές επιφάνειες σωλήνων για μηχανικό καθαρισμό ή καθαρισμό με νερό υψηλής πίεσης
Μεμονωμένους σωλήνες για πώμα, αντικατάσταση ή επανασωλήνωση
Διαφράγματα και ράβδους σύνδεσης για επιθεώρηση και επισκευή
Εσωτερικές επιφάνειες κελύφους για αφαίρεση αλάτων ή επικαθίσεωνΜετριασμός Δονήσεων
: Η διαμόρφωση πλωτής κεφαλής, σε συνδυασμό με τη βελτιστοποιημένη απόσταση των διαφραγμάτων και τον σχεδιασμό τμηματικής κοπής, μειώνει τις δονήσεις των σωλήνων που προκαλούνται από τη ροή — μια κύρια αιτία αστοχίας σωλήνων σε υπηρεσίες υψηλής ταχύτητας στην πλευρά του κελύφους. Η απόσταση των διαφραγμάτων υπολογίζεται σύμφωνα με τις οδηγίες TEMA για να διατηρούνται οι φυσικές συχνότητες των σωλήνων πάνω από τη συχνότητα διέγερσης από την απόρριψη δίνης.Προστασία από Πρόσκρουση
: Τα ακροφύσια εισόδου είναι εξοπλισμένα με πλάκες πρόσκρουσης ή διαφράγματα διανομής για την εκτροπή των ρευμάτων εισόδου υψηλής ταχύτητας, αποτρέποντας τη διάβρωση της πρώτης σειράς σωλήνων και παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής του πακέτου.Προσαρμοσμένος Σχεδιασμός
: Κάθε εναλλάκτης σχεδιάζεται σύμφωνα με τις προδιαγραφές διεργασίας του πελάτη, συμπεριλαμβανομένων:
Διατάξεις κυκλωμάτων κελύφους και σωλήνων (1-κυκλώματος, 2-κυκλωμάτων ή πολλαπλών κυκλωμάτων)
Τύποι διαφραγμάτων: τμηματικά, δίσκου-και-δακτυλίου ή στόμιο
Διατάξεις σωλήνων: τριγωνική (καθαρά ρευστά), τετράγωνη (μηχανικός καθαρισμός) ή περιστραμμένη τετράγωνη (υψηλή αναταραχή)
Μεγέθη ακροφυσίων, προσανατολισμοί και βαθμολογίες φλάντζας σύμφωνα με ASME B16.5
Συχνές Ερωτήσεις
Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των τύπων πλωτής κεφαλής TEMA AES, AET και BET;
Α: Οι κωδικοί τριών γραμμάτων TEMA περιγράφουν τις διαμορφώσεις της μπροστινής κεφαλής, του κελύφους και της πίσω κεφαλής. Το AES διαθέτει αφαιρούμενο κάλυμμα καναλιού (A), κέλυφος μονής διέλευσης (E) και πλωτή κεφαλή με διαχωρισμένο δακτύλιο στήριξης (S). Το AET έχει την ίδια μπροστινή κεφαλή και κέλυφος, αλλά πλωτή κεφαλή που αφαιρείται (T). Το BET χρησιμοποιεί κεφαλή τύπου κουκούλας (B). Η επιλογή εξαρτάται από την πρόσβαση συντήρησης, την ονομαστική πίεση και τις απαιτήσεις αφαίρεσης του πακέτου σωλήνων.
Ε: Πότε πρέπει να καθορίζεται ένας εναλλάκτης πλωτής κεφαλής αντί για σχεδιασμό σταθερής σωληνοσανίδας ή U-σωλήνων;
Α: Καθορίστε πλωτή κεφαλή όταν: (1) η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των πλευρών του κελύφους και των σωλήνων υπερβαίνει περίπου τους 50°C (καθιστώντας τους αρμούς διαστολής μη πρακτικούς)· (2) το ρευστό της πλευράς του κελύφους έχει υψηλές επικαθίσεις και απαιτεί συχνό μηχανικό καθαρισμό· (3) απαιτούνται ευθείς σωλήνες (οι U-σωλήνες δεν μπορούν να καθαριστούν μηχανικά εσωτερικά)· και (4) το πακέτο σωλήνων πρέπει να αφαιρείται για επιθεώρηση ή αντικατάσταση.
Ε: Ποια είναι η μέγιστη πίεση και θερμοκρασία σχεδιασμού για εναλλάκτες πλωτής κεφαλής ASME U Stamp;
Α: Τα όρια πίεσης και θερμοκρασίας σχεδιασμού καθορίζονται από το ASME Section VIII Division 1 με βάση την επιτρεπόμενη τάση του υλικού στη θερμοκρασία σχεδιασμού. Για χάλυβα άνθρακα SA516 Gr.70, τα τυπικά όρια είναι έως 30 bar στους 300°C· για ανοξείδωτους χάλυβες και κράματα, επιτυγχάνονται υψηλότερες θερμοκρασίες και πιέσεις. Κάθε εναλλάκτης σχεδιάζεται σύμφωνα με τις συγκεκριμένες συνθήκες διεργασίας και τους υπολογισμούς του Κώδικα.
Ε: Πώς διασφαλίζεται η ακεραιότητα της σύνδεσης σωλήνα-σωληνοσανίδας σε σχεδιασμούς πλωτής κεφαλής;
Α: Οι συνδέσεις σωλήνα-σωληνοσανίδας διαστέλλονται χρησιμοποιώντας υδραυλική ή μηχανική διαστολή με κύλινδρο, με προαιρετική σφράγιση με συγκόλληση ή συγκόλληση αντοχής σύμφωνα με τις απαιτήσεις του ASME VIII-1 Παράρτημα Α. Οι συνδέσεις δοκιμάζονται με υδροστατική δοκιμή και, όπου έχει καθοριστεί, δοκιμή διαρροής ηλίου για να διασφαλιστεί η στεγανότητα υπό συνθήκες λειτουργίας.
Ε: Τι τεκμηρίωση παρέχεται με έναν εναλλάκτη ASME U Stamp;
Α: Κάθε εναλλάκτης περιλαμβάνει Έντυπο U-1 ASME Αναφοράς Δεδομένων Κατασκευαστή, πιστοποιητικά δοκιμών υλικών (EN 10204 Τύπος 3.1 ή 3.2), αναφορές NDE, πιστοποιητικά υδροστατικής δοκιμής, αναφορές επιθεώρησης διαστάσεων και σχέδια ως-κατασκευής. Η επιθεώρηση από τρίτους από εξουσιοδοτημένους φορείς (ABS, DNV, BV, Lloyds) είναι διαθέσιμη κατόπιν αιτήματος.Για λεπτομερείς προδιαγραφές, προσαρμοσμένους σχεδιασμούς ή ρυθμίσεις επιθεώρησης από τρίτους, επικοινωνήστε με την Yuhong Group Co., Ltd. στο vladimir@steelseamlesspipe.com
