Οι εναλλάκτες θερμότητας κέλυφος και σωλήνας που κατασκευάζονται σύμφωνα με τα πρότυπα API 660 και TEMA χρησιμοποιούνται σε διυλιστήρια, πετροχημικές εγκαταστάσεις και εγκαταστάσεις επεξεργασίας φυσικού αερίου για τη θέρμανση, την ψύξη, τη συμπύκνωση και την επαναθέρμανση ρευστών διεργασίας.
Η μονάδα αποτελείται από ένα κέλυφος, ένα πακέτο σωλήνων, φύλλα σωλήνων, διαφράγματα και κανάλι. Το ρευστό από την πλευρά του σωλήνα περνά μέσα από τους σωλήνες. Το ρευστό από την πλευρά του κελύφους διασχίζει το πακέτο υπό την καθοδήγηση των διαφραγμάτων. Η θερμότητα μεταφέρεται μέσω του τοιχώματος του σωλήνα από το θερμότερο ρεύμα στο ψυχρότερο.
Σημείωση σχετικά με τα πρότυπα: Το API 660 καλύπτει τους εναλλάκτες θερμότητας κέλυφος και σωλήνα, ενώ το API 661 ισχύει για τους εναλλάκτες θερμότητας ψυχόμενους με αέρα. Τα δύο διαφέρουν στον μηχανισμό μεταφοράς θερμότητας, την κατασκευή και τις εισόδους επιλογής, και δεν είναι εναλλάξιμα. Προσδιορίστε τον τύπο του εξοπλισμού πριν καθορίσετε την έκδοση του προτύπου σε μια έρευνα.
Τρεις διαμορφώσεις καλύπτουν τις περισσότερες διεργασίες, που προσδιορίζονται από την ονομασία του πίσω φύλλου TEMA:
Η κλάση TEMA επηρεάζει άμεσα το πάχος του φύλλου σωλήνων, το ελάχιστο πάχος του κελύφους και την κάλυψη μη καταστροφικών εξετάσεων. Η κλάση R ισχύει για σοβαρές λειτουργίες διυλιστηρίων, η κλάση C για γενικές εμπορικές λειτουργίες, η κλάση B για λειτουργίες χημικών διεργασιών.
| Πρότυπο | Πεδίο εφαρμογής | Σημειώσεις |
|---|---|---|
| API 660 | Εναλλάκτες κέλυφος και σωλήνα για υπηρεσίες πετρελαίου, πετροχημικών και φυσικού αερίου | Έκδοση ανά προδιαγραφή έργου (9η / 10η). προσθέτει απαιτήσεις στις συνδέσεις σωλήνα-φύλλου σωλήνων, στον υπολογισμό του φύλλου σωλήνων και στην επιθεώρηση |
| TEMA | Τύπος κατασκευής και ελάχιστο πάχος τοιχώματος | Κλάση R / C / B |
| ASME BPVC Τμήμα VIII Διαίρεση 1 | Σχεδιασμός βάσει κανόνα και κατασκευή | Διαθέσιμη σφραγίδα U |
| GB/T 151 | Εγχώρια κινεζικά έργα | Όπου εφαρμόζεται παράλληλα με το ASME, η σύμβαση καθορίζει την προτεραιότητα |
| PED 2014/68/EU | Εξαγωγή στην Ευρωπαϊκή Ένωση | Απαιτείται σήμανση CE και συμμετοχή κοινοποιημένου οργανισμού |
| NACE MR0175 / ISO 15156 | Υγρό H2Λειτουργία S | Περιορίζει τη σκληρότητα του υλικού και την κατάσταση θερμικής επεξεργασίας |
| Παράμετρος | Εύρος |
|---|---|
| Ονομαστική διάμετρος κελύφους | DN150 – DN2000 |
| Μέγεθος σωλήνα | Ø19 × 2 mm, Ø25 × 2,5 mm |
| Μήκος σωλήνα | 1500 – 9000 mm |
| Πίεση σχεδιασμού πλευράς σωλήνα | Πλήρες κενό – 10 MPa |
| Πίεση σχεδιασμού πλευράς κελύφους | Πλήρες κενό – 6,4 MPa |
| Θερμοκρασία σχεδιασμού | -40 – 450 °C (χαλύβδινος χάλυβας) |
| Εμβαδόν μεταφοράς θερμότητας, ανά μονάδα | 1 – 2000 m² |
Ο πίνακας περιγράφει την κανονική ικανότητα κατασκευής, όχι την καθορισμένη προδιαγραφή οποιουδήποτε μεμονωμένου μοντέλου. Οι τελικές τιμές προκύπτουν από το πακέτο διεργασίας, τον υπολογισμό αντοχής και τον έλεγχο πτώσης πίεσης. Τα άκρα του εύρους δεν πρέπει να αναφέρονται απευθείας ως τιμές επιλογής.
Κέλυφος και κανάλι. Χάλυβας άνθρακα σύμφωνα με SA516 Gr.70 ή Q345R. Διαβρωτική λειτουργία απαιτεί SA240 304/316L. Ροές που περιέχουν χλώριο απαιτούν duplex S31803. Θαλασσινό νερό και επιθετικά μέσα απαιτούν τιτάνιο Gr.2.
Σωλήνες. Άνευ ραφής σωλήνας σύμφωνα με SA179 / SA192, συγκολλημένος σωλήνας σύμφωνα με SA249, ανοξείδωτος σύμφωνα με SA213 TP316L. Η διάμετρος και το πάχος τοιχώματος του σωλήνα πρέπει να ικανοποιούν το εμβαδόν μεταφοράς θερμότητας και την πρόβλεψη διάβρωσης μαζί — κανένα δεν μπορεί να καθοριστεί ανεξάρτητα.
Φύλλα σωλήνων. Σφυρήλατα σύμφωνα με SA266 Gr.2 για κατασκευή από χάλυβα άνθρακα ή SA182 F316L για ανοξείδωτο, με πάχος που λαμβάνεται ως το μεγαλύτερο από τα αποτελέσματα TEMA και ASME.
Συνδέσεις σωλήνα-φύλλου σωλήνων. Το API 660 θέτει ρητές απαιτήσεις εδώ. Η συνήθης πρακτική είναι η διαστολή αντοχής συν σφραγιστική συγκόλληση. Οι λεπτότοιχτοι ή τιτανένιοι σωλήνες διαστέλλονται υδραυλικά για να αποφευχθεί η σκλήρυνση λόγω εργασίας που εισάγει η μηχανική κύλιση. Οι διαδικασίες συγκόλλησης είναι πιστοποιημένες σύμφωνα με το ASME Section IX.
Συγκόλληση και θερμική επεξεργασία. Οι διαμήκεις και περιφερειακές ραφές λαμβάνουν RT ή UT όπως ορίζει το έργο. Οι μονάδες από χάλυβα άνθρακα άνω του καθορισμένου πάχους λαμβάνουν θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση.
Χωρίς κάθε στοιχείο παραπάνω, το εμβαδόν μεταφοράς θερμότητας και ο τύπος κατασκευής δεν μπορούν να προσδιοριστούν μοναδικά. Η παροχή του φύλλου δεδομένων διεργασίας με την έρευνα αφαιρεί τις περισσότερες αλληλογραφίες.
Ένα αφαιρούμενο πακέτο επιτρέπει τον μηχανικό καθαρισμό και είναι κατάλληλο για λειτουργίες με σαφή τάση ρύπανσης. Οι μονάδες σταθερού φύλλου σωλήνων επιτρέπουν τον καθαρισμό μόνο στην πλευρά του κελύφους. Η ρύπανση στην πλευρά του σωλήνα απαιτεί χημικό καθαρισμό. Οι σχεδιάσεις πλωτής κεφαλής και σωλήνα U απαιτούν χώρο συντήρησης που έχει δεσμευτεί στο στάδιο του πολιτικού σχεδιασμού, όχι μετά την εγκατάσταση.
