Scambiatore di calore a fascio tubiero ASME U Stamp TEMA AES per petrolio greggio
| è necessario aggiungere un giunto di dilatazione (soffietto) alla calotta | . Offre configurazioni di setti flessibili. | No | La scelta più comune | per lo scambio termico liquido-liquido generale con differenze di temperatura moderate. | Un ingresso e un'uscita. Il fluido scorre lungo la lunghezza della calotta guidato dai setti. |
| Presenta due giunti flangiati; il cilindro del collettore e il coperchio piatto sono indipendenti. | B | Cuffia (coperchio integrale) | B = BonnetMeno giunti flangiati significano migliori prestazioni di tenuta, peso inferiore e costo inferiore | . | Per pulire l'interno dei tubi, l'intera cuffia deve essere scollegata e rimossa dalla tubazione. |
| Fluidi lato tubi puliti, servizi ad alta pressione o applicazioni in cui | |||||
| la pulizia interna frequente non è richiesta | . | Il collettore e il coperchio sono fabbricati come un unico pezzo (testa bombata), lasciando un solo giunto flangiato. | CCollettore integrale con piastra tubiera | Elimina il giunto flangiato tra la piastra tubiera e il collettore, minimizzando i rischi di perdite esterne | Costo più elevato; se il fascio tubiero si guasta, non può essere estratto come un unico assieme per la sostituzione completa.Fluidi ad alta pressione, pericolosi, letali o tossici |
| Il collettore è saldato o forgiato integralmente con la piastra tubiera, ma il coperchio piatto è rimovibile. | |||||
| N | Collettore integrale con piastra tubiera e coperchio | N = Nessuna flangia | Design più compatto con il minor rischio di perdite esterne (vicino allo zero). Altamente resistente a pressioni estreme. | La spazzolatura meccanica è impossibile. Può essere pulito solo tramite circolazione chimica (Pulizia chimica). | Servizi gravemente pericolosi, letali, esplosivi o ad altissima pressione con fluidi estremamente puliti. |
| Il coperchio, il collettore e la piastra tubiera sono completamente saldati insieme in un'unica struttura rigida. | |||||
| P | Tipo | Descrizione | Concetto mnemonico / visivoVantaggi chiaveSvantaggi chiave | Applicazioni migliori | ECalotta monopasso |
| E = Everyday (Standard) |
| è necessario aggiungere un giunto di dilatazione (soffietto) alla calotta | . Offre configurazioni di setti flessibili. | No | La scelta più comune | per lo scambio termico liquido-liquido generale con differenze di temperatura moderate. | Un ingresso e un'uscita. Il fluido scorre lungo la lunghezza della calotta guidato dai setti. |
| F | Calotta a due passaggi con setto longitudinale | F = Flip (Flusso diviso) | Forza il fluido lato calotta in due passaggi, ottenendo un vero flusso controcorrente. Massimizza MTD ed efficienza. | Il setto longitudinale interno richiede un'elevata precisione di fabbricazione; | rischio di bypass termico/perdite attraverso il setto in caso di differenziali di pressione elevati. |
| Applicazioni che richiedono elevata efficienza termica, approcci di temperatura ravvicinati o un modello di flusso puramente controcorrente. | |||||
| Presenta un setto longitudinale interno che costringe il fluido a viaggiare avanti e indietro. | G | Flusso diviso | G = Grand SplitDivide il flusso per ridurre significativamente la caduta di pressione lato calotta | . Ideale per servizi a cambio di fase.Struttura interna e layout delle tubazioni più complessi.Comunemente utilizzato per | ribollitori |
| o servizi che coinvolgono condensazione parziale. | |||||
| Ingresso centrale diviso in due flussi da un setto orizzontale, con uscita alle estremità. | H | Flusso doppio diviso | H = Huge SplitOffre una caduta di pressione ancora inferiore rispetto alla calotta G | e fornisce una distribuzione del coefficiente di scambio termico altamente uniforme. | Fabbricazione complessa e allineamento dei setti interni, con conseguenti costi più elevati.Raffreddamento di gas a grande volume o condensatori sottovuotoribollitori |
| o processi di evaporazione che richiedono una caduta di pressione minimizzata. | |||||
| Una versione migliorata della calotta G, che utilizza setti multipli per dividere il flusso in quattro correnti. | J | Flusso diviso | J = Joint (1 ingresso/2 uscite o 2 ingressi/1 uscita)Riduce la caduta di pressione a circa 1/8 di una calotta E | , consentendo un throughput di volumi di gas massicci. | Richiede connessioni di tubazione su entrambe le estremità della calotta, complicando i layout delle tubazioni esterne.Raffreddamento di gas a grande volume o condensatori sottovuoto dove la caduta di pressione deve essere rigorosamente minimizzata. |
| Tipicamente entra al centro ed esce da entrambe le estremità (forma a T invertita). | |||||
| K | Ribollitore tipo Kettle | K = Kettle (Calotta allargata) | Fornisce uno spazio integrato per la separazione vapore-liquido. Il vapore sale dolcemente mentre il liquido viene fatto bollire sotto, prevenendo l'entrainment di liquido. | La calotta sovradimensionata a forma di bollitore è ingombrante, consuma più materiale ed è costosa. | Ribollitori di colonne di distillazione, evaporatori e caldaie di recupero calore negli impianti chimici. |
| Il fascio tubiero si trova nella sezione inferiore, mentre la calotta superiore presenta uno spazio vapore distinto e allargato. | |||||
| X | Flusso incrociato | X = Cross- (Flusso puramente incrociato) | Il fluido passa dritto senza piegarsi, con conseguente caduta di pressione virtualmente nulla (nessuna resistenza dei setti). | Alto rischio di vibrazioni indotte dal flusso sui tubi; richiede una massiccia piastra di impatto all'ingresso. | Condensatori di centrali elettriche su larga scala, energia geotermica, o condensazione di gas ad altissima velocità. |
| Il fluido entra attraverso l'intera lunghezza superiore ed esce dal fondo, scorrendo perpendicolarmente sui tubi. | |||||
| Tabella di confronto testa posteriore (Testa posteriore) | Tipo | Categoria | Concetto mnemonico / visivoSoluzione per dilatazione termicaFascio estraibile? | Pro e contro chiave / Applicazioni migliori | LPiastra tubiera fissa |
| Specchia la testa anteriore 'A' |
| è necessario aggiungere un giunto di dilatazione (soffietto) alla calotta | . | No | Pro | : Molto facile rimuovere il coperchio piatto e pulire l'interno del tubo; economico. | Presenta un coperchio piatto flangiato. La piastra tubiera è saldata direttamente alla calotta. |
| M | Testa flottante con guarnizione | Specchia la testa anteriore 'B' | Design rigido. Richiede un giunto di dilatazione della calotta | Sì | non possono essere pulite meccanicamente: Meno giunti flangiati, migliore tenuta ad alta pressione rispetto al tipo L. |
| Presenta una cuffia integrale (testa bombata). La piastra tubiera è saldata alla calotta. | |||||
| N | Testa flottante con guarnizione | Specchia la testa anteriore 'N' | La piastra tubiera scorre liberamente, assorbendo perfettamente la dilatazione termica. | Sì | non possono essere pulite meccanicamente: Peso più leggero, rischio assolutamente nullo di perdite dalla flangia esterna. |
| Completamente saldato su entrambe le estremità; nessuna flangia del corpo di grande diametro. | |||||
| P | Testa flottante con guarnizione | P = Packed (Guarnizione interna) | La piastra tubiera scorre liberamente, assorbendo perfettamente la dilatazione termica. | Sì | non possono essere pulite meccanicamente: Il degrado della guarnizione può causare |
| l'intermisto dei fluidi interni (contaminazione incrociata) | |||||
| tra lato tubi e lato calotta. | La piastra tubiera scorre, ma presenta un foro di scarico indicativo tra le guarnizioni del tubo/calotta. | W | Testa flottanteS = Split Ring | : Le curve a U | .SìPro: Qualsiasi perdita drena attraverso i fori di scarico, |
| prevenendo la contaminazione incrociata interna | |||||
| . | La piastra tubiera scorre, ma presenta un foro di scarico indicativo tra le guarnizioni del tubo/calotta. | S | Testa flottanteS = Split Ring | : Le curve a U | non possono essere pulite meccanicamenteSìPro |
| Il cavallo di battaglia della raffineria | |||||
| . Permette una pulizia meccanica approfondita sia dell'interno che dell'esterno dei tubi. | Tubo a U | T | L'estremità piegata è completamente libera, consentendo una dilatazione termica senza ostacoli | : Le curve a U | non possono essere pulite meccanicamenteSìPro: Estrazione più rapida del fascio; riduce drasticamente i tempi di fermo per manutenzione. |
| Il diametro del coperchio della testa flottante è inferiore al diametro interno della calotta. | |||||
| U | Tubo a U | U = U-Tube (Piegatura) | L'estremità piegata è completamente libera, consentendo una dilatazione termica senza ostacoli | : Le curve a U | non possono essere pulite meccanicamente: Elimina metà delle piastre tubiere, dei collettori e delle flange. |
| Altamente conveniente ed eccezionale per alte pressioni | |||||
| . | I tubi si piegano di 180 gradi. | Non esiste una testa posteriore o una piastra tubiera posteriore | .(Estrazione immediata dal lato anteriore) | : Le curve a U | non possono essere pulite meccanicamente. Il fluido lato tubi deve essere estremamente pulito e non incrostante |
