ट्यूब बंडल प्राथमिक ताप हस्तांतरण असेंबली के रूप में
एक ट्यूब बंडल शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर की मुख्य ताप हस्तांतरण असेंबली है। इसमें ट्यूब, ट्यूब शीट, बैफल्स या सपोर्ट प्लेट्स, टाई रॉड्स, स्पेसर और संबंधित घटक शामिल होते हैं। बंडल ट्यूब-साइड द्रव को शेल-साइड द्रव से अलग करता है और दोनों धाराओं के बीच ताप हस्तांतरण सतह प्रदान करता है।
एक ट्यूब बंडल को प्रतिस्थापन बंडल, स्पेयर बंडल, या नए हीट एक्सचेंजर्स के लिए पूर्ण असेंबली के रूप में आपूर्ति की जा सकती है। इसे TEMA क्लास C, B, या R, ASME सेक्शन VIII डिवीजन 1 या डिवीजन 2, और घरेलू अनुप्रयोगों के लिए GB/T 151 के अनुसार डिजाइन और निर्मित किया गया है।
ट्यूब बंडल प्रकार औरndash; संरचनात्मक वर्गीकरण
फिक्स्ड ट्यूब शीट बंडल (TEMA L / M / N)
ट्यूब दोनों सिरों पर स्थिर ट्यूब शीट में फिक्स होते हैं। ट्यूब शीट शेल में वेल्डेड या बोल्टेड होते हैं। थर्मल विस्तार को शेल पर एक विस्तार जोड़ द्वारा समायोजित किया जाता है जब ट्यूब और शेल के बीच तापमान अंतर सामग्री संयोजन के लिए स्वीकार्य सीमा से अधिक हो जाता है।
विशिष्ट अनुप्रयोग: साफ शेल-साइड द्रव, मध्यम तापमान अंतर, गैर-फॉलिंग सेवा।
यू-ट्यूब बंडल (TEMA U)
ट्यूबों को यू-आकार में मोड़ा जाता है, और दोनों सिरे एक ही ट्यूब शीट में फिक्स होते हैं। प्रत्येक ट्यूब स्वतंत्र रूप से फैलती है, इसलिए बड़े तापमान अंतर के लिए शेल विस्तार जोड़ की आवश्यकता नहीं होती है।
विशिष्ट अनुप्रयोग: उच्च तापीय अंतर, उच्च दबाव गैस सेवा, हाइड्रोजन सेवा, तापीय सदमे की स्थिति।
सीमा: व्यक्तिगत ट्यूबों को अंदर से यांत्रिक रूप से साफ नहीं किया जा सकता है; रासायनिक सफाई आवश्यक है।
फ्लोटिंग हेड बंडल (TEMA P / S / T / W)
एक ट्यूब शीट फिक्स होती है, और दूसरी तापीय विस्तार के साथ चलने के लिए स्वतंत्र होती है। पिछला हेड हटाने योग्य होता है, जिससे यांत्रिक सफाई के लिए बंडल को निकाला जा सकता है।
विशिष्ट अनुप्रयोग: गंभीर फॉलिंग सेवा, बड़ा तापमान अंतर, उच्च शेल-साइड फॉलिंग फैक्टर।
कोर घटक औरndash; विनिर्देश
ट्यूब
| पैरामीटर | रेंज | नोट्स |
|---|---|---|
| ट्यूब ओडी | 12.7 मिमी औरndash; 50.8 मिमी | उच्च दबाव के लिए छोटा ओडी; फॉलिंग सेवा के लिए बड़ा ओडी |
| ट्यूब दीवार की मोटाई | 0.9 मिमी औरndash; 5.0 मिमी | ASME VIII-1 UG-27 के अनुसार चयनित |
| ट्यूब की लंबाई | 1.5 मीटर औरndash; 12.0 मीटर | मानक लंबाई में 2.44 मीटर, 4.88 मीटर, 6.10 मीटर, 9.75 मीटर शामिल हैं |
| ट्यूब पिच | 1.25 × औरndash; 2.0 × ट्यूब ओडी | उच्च ताप हस्तांतरण के लिए त्रिकोणीय पिच; यांत्रिक सफाई के लिए वर्गाकार पिच |
| ट्यूब व्यवस्था | त्रिकोणीय (30°/60°) / वर्गाकार (90°/45°) | त्रिकोणीय शेल क्रॉस-सेक्शन प्रति उच्च सतह क्षेत्र देता है |
ट्यूब शीट्स
| पैरामीटर | रेंज / मान | नोट्स |
|---|---|---|
| मोटाई | 15 मिमी औरndash; 350 मिमी | ASME VIII-1 परिशिष्ट AA / TEMA RCB-4.3 के अनुसार |
| छेद व्यास सहनशीलता | ISO 286 के अनुसार H11 | उदाहरण: Ø25.2 मिमी +0.13/0 |
| छेद फिनिश | विस्तारित जोड़ों के लिए Ra ≤ 1.6 μm; वेल्डेड जोड़ों के लिए Ra ≤ 3.2 μm | विस्तार के लिए महीन फिनिश आवश्यक है |
| लिगमेंट चौड़ाई | छेद व्यास का न्यूनतम 0.8 × | ASME VIII-1 परिशिष्ट A के अनुसार |
| सामग्री | CS / SS / डुप्लेक्स / Ti / मिश्र धातु / क्लैड | ट्यूब-साइड और शेल-साइड द्रव से मेल खाता है |
बैफल्स और सपोर्ट प्लेट्स
| पैरामीटर | रेंज / मान | नोट्स |
|---|---|---|
| बैफल प्रकार | सेगमेंटल / डबल सेगमेंटल / हेलिकल / फुल सपोर्ट | सेगमेंटल कट आमतौर पर 20% औरndash; 35% |
| बैफल रिक्ति | शेल आईडी का 0.2 × औरndash; 1.0 × | असमर्थित ट्यूब लंबाई और क्रॉस-फ्लो वेग पर आधारित |
| अधिकतम असमर्थित ट्यूब लंबाई | CS: ≤ 36 × ट्यूब ओडी; SS: ≤ 30 × ट्यूब ओडी | TEMA RCB-4.2 के अनुसार |
| बैफल मोटाई | 3.0 मिमी औरndash; 16 मिमी | दबाव अंतर और समर्थन स्पैन पर आधारित |
| टाई रॉड व्यास | M8 औरndash; M24 या समकक्ष | प्रति बंडल न्यूनतम 4 टाई रॉड |
सामग्री चयन औरndash; ट्यूब और ट्यूब शीट्स
ट्यूब सामग्री
| सामग्री | विनिर्देश | तापमान रेंज | क्लोराइड सीमा | अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|---|
| कार्बन स्टील | SA-179 / SA-106 Gr.B / 20# | -20°C से +425°C | लागू नहीं | पानी, तेल, भाप, साफ हाइड्रोकार्बन |
| स्टेनलेस 304L / 304 | ASTM A213 TP304L | -196°C से +600°C | ≤ 200 पीपीएम | हल्के संक्षारक द्रव, साफ भाप, खाद्य ग्रेड |
| स्टेनलेस 316L / 316 | ASTM A213 TP316L | -196°C से +500°C | ≤ 200 पीपीएम | कार्बनिक एसिड, नमक समाधान, क्लोराइड युक्त हाइड्रोकार्बन |
| डुप्लेक्स 2205 | ASTM A789 S32205 | -40°C से +280°C | ≤ 300 पीपीएम 80°C पर | अपतटीय, समुद्री जल, CO₂/H₂S सेवा |
| टाइटेनियम Gr.2 | ASTM B338 | -40°C से +230°C | 20,000 पीपीएम तक | समुद्री जल, खारा पानी, उच्च-क्लोराइड वातावरण |
| कॉपर-निकल C70600 | ASTM B111 | -40°C से +200°C | < 500 पीपीएम | समुद्री शीतलन जल, खारा पानी |
| मिश्र धातु 625 / 825 / 800H | ASTM B163 / B444 | -196°C से +600°C | 500 पीपीएम तक | उच्च तापमान संक्षारक सेवा, खट्टा गैस |
ट्यूब शीट सामग्री
गैर-संक्षारक ट्यूब-साइड द्रव के लिए कार्बन स्टील SA-516 Gr.70
उच्च दबाव के साथ संक्षारक सेवा के लिए कार्बन स्टील पर स्टेनलेस क्लैड; क्लैडिंग मोटाई न्यूनतम 3 मिमी
पूरी तरह से संक्षारक सेवा के लिए ठोस स्टेनलेस 304L / 316L
अपतटीय और समुद्री जल सेवा के लिए डुप्लेक्स या टाइटेनियम
गंभीर खट्टा या क्लोराइड सेवा के लिए मिश्र धातु ओवरले जैसे Inconel 625
ट्यूब-टू-ट्यूबशीट जॉइंट प्रकार
| जॉइंट प्रकार | विधि | पुल-आउट शक्ति | लागू सेवा |
|---|---|---|---|
| केवल विस्तारित | 160–220 एमपीए पर हाइड्रोलिक विस्तार, 5–8 सेकंड के लिए होल्ड करें | CS के लिए ≥ 20 एमपीए; SS के लिए ≥ 25 एमपीए | गैर-विषाक्त, गैर-चक्रीय, साफ द्रव |
| केवल वेल्डेड | GTAW फिलेट वेल्ड, लेग 1.5–2.0 मिमी | केवल वेल्ड से यांत्रिक प्रतिधारण | उच्च दबाव गैस, हाइड्रोजन सेवा |
| वेल्ड + विस्तारित | 160–200 एमपीए पर सील वेल्ड प्लस हाइड्रोलिक विस्तार | ≥ 25 एमपीए | चक्रीय तापीय सेवा, उच्च दबाव, विषाक्त द्रव |
| पूर्ण प्रवेश वेल्ड | GTAW पूर्ण प्रवेश | ≥ 30 एमपीए | चरम दबाव, हाइड्रोजन, उच्च सुरक्षा कारक |
निर्माण प्रक्रिया औरndash; मुख्य नियंत्रण
ट्यूब शीट ड्रिलिंग
ड्रिल बिट आकार ISO 286 के अनुसार H11 सहनशीलता तक नियंत्रित
ड्राइंग से लिगमेंट विचलन ≤ ±0.2 मिमी
विस्तारित जोड़ों के लिए छेद सतह फिनिश Ra ≤ 1.6 μm
सभी छेद दोनों चेहरों पर डीबर्र किए जाते हैं और ट्यूब डालने से पहले साफ किए जाते हैं
ट्यूब विस्तार
हाइड्रोलिक विस्तार दबाव 160–220 एमपीए; होल्ड समय 5–8 सेकंड
ट्यूब शीट में ट्यूब ओडी का न्यूनतम 1.5 × या ट्यूब दीवार की मोटाई का 2 × विस्तार गहराई
विस्तार के बाद गेज जांच: 100% ट्यूब ट्यूब आईडी से 0.5 मिमी छोटी गेज बॉल स्वीकार करती हैं
प्रति बंडल पहले लेख पर पुल-आउट परीक्षण
ट्यूब-टू-ट्यूबशीट वेल्डिंग
GTAW प्रक्रिया, स्वचालित या मैनुअल
सील वेल्ड के लिए फिलेट लेग ऊंचाई 1.5–2.0 मिमी
पूर्ण प्रवेश वेल्ड रूट प्रवेश ट्यूब दीवार में ≥ 0.5 मिमी
ASME VIII-1 UW-51 के अनुसार 100% तरल प्रवेशक परीक्षण
ASME सेक्शन IX के अनुसार वेल्ड प्रक्रिया योग्य
वेल्ड-पश्चात ताप उपचार
जब कार्बन स्टील ट्यूब शीट की मोटाई 38 मिमी से अधिक हो तो आवश्यक है
जब सेवा में गीला H₂S NACE MR0175 / ISO 15156 के अनुसार हो तो आवश्यक है
विशिष्ट PWHT चक्र: 620°C ± 10°C, 25 मिमी मोटाई प्रति 1 घंटे के लिए होल्ड करें, न्यूनतम 1 घंटा
नियंत्रित शीतलन दर 400°C तक ≤ 50°C/घंटा
प्रति बंडल निरीक्षण और परीक्षण
आयामी जांच
| आइटम | सहनशीलता | विधि |
|---|---|---|
| ट्यूब ओडी | ASTM B730 के अनुसार ±0.11 मिमी | माइक्रोमीटर |
| ट्यूब दीवार की मोटाई | नाममात्र का ±10% | अल्ट्रासोनिक गेज |
| बंडल लंबाई | TEMA RCB-8 के अनुसार ±1.5 मिमी | टेप माप या लेजर |
| बैफल रिक्ति | ±1.5 मिमी | कैलिपर या टेम्पलेट |
| छेद लिगमेंट विचलन | ≤ ±0.2 मिमी | ऑप्टिकल कम्पेरेटर |
| यू-बेंड त्रिज्या | R ≥ 2 × ट्यूब ओडी | टेम्पलेट गेज |
गैर-विनाशकारी परीक्षा
ट्यूब-टू-ट्यूबशीट वेल्ड: ASME VIII-1 UW-51 के अनुसार 100% तरल प्रवेशक परीक्षण
ट्यूब शीट क्लैडिंग: ASME VIII-1 UW-13 के अनुसार बॉन्ड अखंडता के लिए 100% अल्ट्रासोनिक परीक्षण
ट्यूब आंतरिक सतह: यादृच्छिक नमूने पर बोरस्कोप निरीक्षण; 100% ट्यूब गेज बॉल पास करते हैं
फिन वाले ट्यूब, यदि लागू हो: ढीले या गायब फिन के लिए दृश्य निरीक्षण
दबाव परीक्षण
हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण: ASME VIII-1 UG-99 के अनुसार डिजाइन दबाव का 1.3 ×
होल्ड समय: न्यूनतम 30 मिनट
स्वीकृति: शून्य दबाव ड्रॉप और कोई दृश्य रिसाव नहीं
यदि निर्दिष्ट हो तो वायवीय रिसाव परीक्षण: 0.6 एमपीए हवा या नाइट्रोजन; साबुन का बुलबुला पहचान
रिसाव दर स्वीकृति: समतुल्य छिद्र विधि के अनुसार ≤ 1×10⁻⁵ Pa·m³/s
प्रति शिपमेंट प्रलेखन
EN 10204 3.1 या 3.2 के अनुसार सामग्री परीक्षण प्रमाण पत्र
यदि लागू हो तो ASME U-स्टैम्प डेटा रिपोर्ट
डिजाइन के अनुसार TEMA डेटाशीट पूर्ण
आयामी निरीक्षण रिपोर्ट
दबाव रिकॉर्डिंग चार्ट के साथ हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण रिपोर्ट
किए गए PT, UT, RT, या VT के लिए NDE रिपोर्ट
वेल्ड प्रक्रिया विनिर्देश और प्रक्रिया योग्यता रिकॉर्ड
ट्यूब बंडल जैसा-निर्मित ड्राइंग
पहले लेख के लिए ट्यूब पुल-आउट परीक्षण रिपोर्ट
बंडल शिपिंग आयामों और वजन के साथ पैकिंग सूची
चयन चेकलिस्ट औरndash; ट्यूब बंडल
TEMA प्रकार औरndash; फिक्स्ड ट्यूब शीट / यू-ट्यूब / फ्लोटिंग हेड
शेल आंतरिक व्यास और ट्यूब शीट व्यास
ट्यूब ओडी, दीवार की मोटाई, और लंबाई
ट्यूब पिच और व्यवस्था औरndash; त्रिकोणीय / वर्गाकार
ट्यूब सामग्री और ट्यूब शीट सामग्री
ट्यूब-टू-ट्यूबशीट जॉइंट प्रकार औरndash; विस्तारित / वेल्डेड / संयुक्त
ट्यूब साइड और शेल साइड के लिए डिजाइन दबाव
ट्यूब साइड और शेल साइड के लिए डिजाइन तापमान
दोनों तरफ के लिए द्रव संरचना - सामग्री संगतता सत्यापित करने के लिए
ट्यूब और ट्यूब शीट के लिए संक्षारण भत्ता
बैफल प्रकार और रिक्ति - स्वीकार्य दबाव ड्रॉप और कंपन मानदंडों के आधार पर
परियोजना विनिर्देश के अनुसार NDE और परीक्षण आवश्यकताएं
सामग्री और सेवा के आधार पर PWHT आवश्यकता
मात्रा - प्रतिस्थापन बंडल, स्पेयर बंडल, या नया उपकरण
डिजाइन सीमा कथन औरndash; ट्यूब बंडल
ट्यूब बंडल निम्नलिखित सीमाओं के अधीन है:
यह मौजूदा हीट एक्सचेंजर की शेल ज्यामिति, ट्यूब शीट आयामों और फ्लैंज पैटर्न से मेल खाना चाहिए।
यह शेल, चैनलों और फ्लैंज के साथ असेंबल होने तक आंतरिक दबाव के लिए रेटेड नहीं है।
इरोशन और ट्यूब ब्लॉकेज जोखिम के कारण, 2% से अधिक वजन वाले ट्यूब-साइड ठोस सामग्री को अपस्ट्रीम निस्पंदन के बिना अनुशंसित नहीं किया जाता है।
केवल विस्तारित जोड़ों को प्रति वर्ष 500 से अधिक चक्रों के तापीय चक्रण के लिए या विषाक्त सेवा के लिए अनुशंसित नहीं किया जाता है।
यू-ट्यूब बंडलों को ट्यूबों के अंदर यांत्रिक रूप से साफ नहीं किया जा सकता है; रासायनिक सफाई आवश्यक है।
फिक्स्ड ट्यूब शीट बंडलों को शेल विस्तार जोड़ की आवश्यकता हो सकती है जब तापमान अंतर स्वीकार्य सीमा से अधिक हो जाता है।
1 kPa पूर्ण से नीचे वैक्यूम सेवा के लिए, ASME VIII-1 UG-29 के अनुसार अतिरिक्त मजबूती या समर्थन की आवश्यकता हो सकती है।
ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के लिए हाइड्रोटेस्ट पानी में तनाव संक्षारण क्रैकिंग को रोकने के लिए क्लोराइड सामग्री ≤ 50 पीपीएम होनी चाहिए।
