ASTM A790 UNS S31803 SAF2205 U Bend Tube Bundle ASME Sezione VIII Certificato

ASTM A790 UNS S31803 SAF2205 Fascio tubiero a U Certificato ASME Sezione VIII

Composizione chimica

Composizione meccanica

Proprietà fisiche

Confronto delle specifiche di grado

Componenti di un fascio tubiero:

Tubi:

La superficie primaria di scambio termico.

Realizzati con materiali ad alta conducibilità termica, come rame, acciaio inossidabile, titanio o acciaio al carbonio, a seconda dell'applicazione.

I tubi possono essere diritti o a forma di U, a seconda del progetto.

Piastre tubiere:

Piastre piatte che tengono i tubi in posizione.

I tubi sono saldati, espansi o laminati nelle piastre tubiere per creare una tenuta a prova di perdite.

Le piastre tubiere separano i fluidi lato mantello e lato tubo.

Diaframmi:

Piastre o aste che dirigono il flusso del fluido lato mantello attraverso il fascio tubiero.

Migliorano l'efficienza dello scambio termico creando turbolenze e prevenendo zone stagnanti.

I tipi comuni includono diaframmi segmentati, elicoidali e ad asta.

Distanziali o piastre di supporto:

Utilizzati per mantenere l'allineamento e la spaziatura dei tubi.

Prevengono vibrazioni e danni ai tubi durante il funzionamento.

Tiranti e distanziali:

Tengono insieme i diaframmi e il fascio tubiero.

Garantiscono l'integrità strutturale.

Tappi terminali o canali:

Situati alle estremità del fascio tubiero.

Dirigono il fluido lato tubo dentro e fuori dai tubi.

Considerazioni progettuali per i fasci tubieri:

Diametro e spessore dei tubi:

Diametri più piccoli aumentano l'efficienza dello scambio termico, ma possono portare a maggiori cadute di pressione.

I tubi più spessi vengono utilizzati per applicazioni ad alta pressione.

Disposizione dei tubi:

I tubi possono essere disposti in schemi triangolari, quadrati o quadrati ruotati.

Le disposizioni triangolari offrono una maggiore efficienza di scambio termico, mentre le disposizioni quadrate sono più facili da pulire.

Lunghezza e numero dei tubi:

I tubi più lunghi aumentano l'area di scambio termico, ma potrebbero richiedere più spazio.

Il numero di tubi dipende dalla velocità di scambio termico e dalle portate richieste.

Selezione dei materiali:

I materiali devono essere compatibili con i fluidi in lavorazione per evitare corrosione o incrostazioni.

I materiali comuni includono acciaio inossidabile, leghe di rame, titanio e leghe di nichel.

Progettazione dei diaframmi:

La spaziatura e il tipo di diaframma influiscono sull'efficienza dello scambio termico e sulla caduta di pressione.

I diaframmi segmentati sono i più comuni, ma i diaframmi elicoidali possono ridurre la caduta di pressione e le vibrazioni.

Espansione termica:

L'espansione termica differenziale tra i tubi e il mantello deve essere presa in considerazione per evitare sollecitazioni e guasti.

I progetti a U-tube o a testa flottante vengono utilizzati per accogliere l'espansione.

Tipi di fasci tubieri:

Fascio tubiero a piastra tubiera fissa:

I tubi sono fissati alle piastre tubiere ad entrambe le estremità.

Semplice ed economico, ma non può gestire grandi differenze di temperatura tra i lati mantello e tubo.

Fascio tubiero a U:

I tubi sono piegati a forma di U, consentendo l'espansione termica.

Adatto per applicazioni con elevate differenze di temperatura.

Fascio a testa flottante:

Un'estremità del fascio tubiero è libera di muoversi, accogliendo l'espansione termica.

Ideale per applicazioni ad alta temperatura e alta pressione.

Fascio a testa flottante estraibile:

Simile a un progetto a testa flottante, ma consente la rimozione dell'intero fascio tubiero per la manutenzione.

Applicazioni dei fasci tubieri:

Centrali elettriche: Condensazione del vapore dalle turbine.

Petrolio e gas: Riscaldamento o raffreddamento degli idrocarburi nelle raffinerie.

Processi chimici: Scambio termico in reattori e colonne di distillazione.

Sistemi HVAC: Refrigeratori e condensatori.

Alimenti e bevande: Processi di pastorizzazione e sterilizzazione.

Vantaggi dei fasci tubieri:

Elevata efficienza di scambio termico.

Può gestire alte pressioni e temperature.

Durevole e di lunga durata con una corretta manutenzione.

Adatto per un'ampia gamma di fluidi e applicazioni.

Svantaggi dei fasci tubieri:

Grandi dimensioni fisiche e peso.

Costo iniziale più elevato rispetto ad altri tipi di scambiatori di calore.

Richiede una manutenzione regolare per prevenire incrostazioni e corrosione.

Manutenzione e risoluzione dei problemi:

Incrostazioni:

I depositi sulle superfici dei tubi riducono l'efficienza dello scambio termico.

È necessaria una pulizia regolare (meccanica o chimica).

Corrosione:

La selezione dei materiali e i rivestimenti protettivi possono aiutare a prevenire la corrosione.

Ispezionare regolarmente per vaiolatura o fessurazioni.

Vibrazioni:

Una spaziatura dei diaframmi o portate improprie possono causare vibrazioni e guasti dei tubi.

Garantire una corretta progettazione e funzionamento.

Applicazione

Condensatore di acido acetico;

Preriscaldatore di salamoia industriale cloro-alcalina; Refrigeratore di acqua di mare (piattaforma navale/offshore);

Scambiatore di calore per condensa di petrolio e gas;

Fascio tubiero a evaporazione multi-effetto (MED) per la desalinizzazione dell'acqua di mare; Scambiatore di calore per la produzione di biocarburanti