| Pengaturan arus |
arus lawan yang benar (satu kali melewati kedua sisi) |
Campuran / cross-countercurrent (faktor F < 1,0 untuk 1-2 atau 2-4 pass) |
Faktor koreksi LMTD hairpin F = 1,0 per TEMA. Untuk 1-2 shell-and-tube, F ≥ 0,8 diperlukan; di bawah 0,8 membutuhkan beberapa shell berturut-turut. |
| Pendekatan termal (outlet panas vs inlet dingin) |
Pendekatan yang dapat dicapai ΔT = 3°C sampai 5°C |
Pendekatan yang dapat dicapai ΔT = 10°C sampai 15°C (unit tunggal) |
Hairpin F = 1.0 memungkinkan pendekatan terbatas hanya oleh NTU.85, dibutuhkan peningkatan NTU sebesar 18% untuk pendekatan yang sama. |
| Diferensial ekspansi termal (tabung vs shell) |
Berlokasi secara inheren oleh U-bundle ujung bebas |
Lembar tabung tetap membutuhkan sendi ekspansi ketika ΔT > 60°C (CS/CS) atau > 40°C (CS/SS) |
Per TEMA RCB-4.3: lembaran tabung tetap tanpa sendi ekspansi terbatas pada tegangan ekspansi diferensial ≤ 55 MPa. Hairpin tidak memiliki batas seperti di bawah rentang serak material. |
| Maksimal ΔT (inlet sisi tabung ke sisi cangkang) |
Hingga 200°C (dalam batas tegangan ASME VIII-1 yang diizinkan) |
≤ 60°C (tabung tabung tetap baja karbon tanpa sendi ekspansi) |
Berdasarkan perhitungan tegangan termal per ASME VIII-1 UG-23 ((c): untuk CS dengan E=200 GPa, α=12×10−6 /°C, ΔT=200°C hasil σ=α×E×ΔT/2 = 240 MPa - melebihi 138 MPa yang diizinkan.Hairpin menghindari ini dengan bebas-akhir U-bundel. |
| Jangkauan luas permukaan satu unit |
1 m2 sampai 500 m2 (multi-tube) |
5 m2 sampai 2.500 m2 |
Hairpin dibatasi oleh bobot pull-through bundel (massa bundel maksimum ~ 10.000 kg untuk tarik vertikal). shell lurus dibatasi oleh diameter shell (biasanya ≤ 2,5m ID) dan batas transportasi. |
| Penurunan tekanan sisi cangkang (single pass) |
ΔP = f × (L/D_h) × (ρv2/2) dengan L = total panjang hairpin yang dikembangkan (2× kaki lurus + tikungan kembali) |
ΔP per TEMA untuk E-shell (single pass shell) |
Untuk tugas yang sama dan kecepatan massa sisi cangkang, penurunan tekanan hairpin sekitar 40-60% lebih tinggi daripada cangkang E lurus karena kerugian tikungan kembali (korélasi eksperimental dari HTRI). |
| Akses pembersih mekanis (sisi cangkang) |
Rumah tikungan kembali terbatas membatasi akses |
Akses penuh untuk kepala terapung atau bundel tarik-through (U-tube) |
Sisi cangkang hairpin tidak dapat menampung bundel tarik-melalui. bundel tetap membutuhkan pembersihan kimia. faktor pencemaran sisi cangkang > 0.0005 m2*K/W tidak dianjurkan untuk hairpin tanpa kemampuan pembersih kimia. |
| Pembersihan sisi tabung (mekanik) |
Akses penuh - Radius tikungan U ≥ 2 × OD memungkinkan penghapus tabung standar |
Tabung U: dapat diakses (aturan radius tikungan yang sama). |
Per TEMA RCB-4.52: radius tikungan U minimum = 2 × tabung OD untuk pembersihan mekanis. |
| Jejak (panjang yang dipasang untuk tugas setara) |
Panjang kaki lurus L (2L total panjang yang dikembangkan tetapi ditumpuk atau berdampingan) |
Panjang lurus L_shell (biasanya 1,2 × hingga 1,5 × panjang kaki hairpin untuk area permukaan yang sama) |
Hairpin multitube biasanya membutuhkan 40-50% lebih sedikit ruang linier karena luas permukaan didistribusikan ke dua kaki secara paralel. |
| Tekanan desain maksimum khas (sisi tabung) |
Hingga 35 MPa (single tube hairpin / double pipe) |
Hingga 20 MPa (bundel multitube dengan lembaran tabung las) |
Menurut ASME VIII-1 dan VIII-2: tabung tanpa jahitan dalam pin rambut pipa ganda menghilangkan konsentrasi tegangan ligamen tabung lembaran. Bundel multitube dibatasi oleh deformasi lubang lembaran tabung (ASME VIII-1 UG-34). |
| Kode produksi standar |
TEMA C / B / R + ASME VIII-1 atau VIII-2 |
TEMA C / B / R + ASME VIII-1 |
Kedua desain mengikuti bagian TEMA dan ASME yang sama. |
