590°Cまで設計温度と35MPaまで設計圧力を持つ火熱熱管コイル

主要熱伝送表面としてのチューブコイル

燃焼式ヒーター管コイルは,燃焼式ヒーター内の燃焼ガスによって加熱される過程液が流れる連続管状組成物である.管コイルは,燃やされたヒーターの主な熱転送表面です炎の放射線 (放射性部分) と熱い煙草ガスコンベクション (コンベクション部分) の熱エネルギーを吸収する.

燃焼式ヒーターは,直接燃焼する加熱装置で,プロセス液体は管内を流れ,燃料の燃焼は管外で行われます.管コイルは熱熱器の重要な圧力を含む部品であり,API 560 (一般精製設備用熱熱器) に基づいて設計および製造されています.ASME B31.3 (プロセスのパイピング) とGB/T 16507 (水管ボイラー) は,家庭用に使用される.

燃焼式ヒーターセクション 位置によるコイル構成

放射性部分コイル

放射性部分 (火箱) は,プロセス流体が直接の炎放射によって熱量のほとんどを受け取る場所である.放射性セクションのチューブは,最高熱流とチューブ金属の温度にさらされています.

• 管の配置:垂直 (螺旋型または蛇形型) または水平 (単列または多列型)

• 管 の 支え: 放射 型 管 は,管 の ハンガー,ガイド サポート,あるいは 耐火 型 アンカー で 支え られ て い ます

• 熱流: 放射熱伝達は優れている. 管の金属温度は,通常,プロセス流体の出口温度より50°C~100°C高い.

• 共通構成:

  • 螺旋回線:火箱の周りを回転する管;円筒式ヒーターでは一般的です

  • 蛇形コイル: 隣接する管を接続する回帰曲線で複数の水平または垂直のパスに配置されたチューブ

  • 単通用コイル: 各管は,中間曲線なしで入口から出口まで走る

  • 多通路コイル: プロセス液体は回転曲線経由で放射性部分を通り,複数の通路を行います.

コンベクションセクションコイル

コンベクションセクションは放射性セクションの上に位置し,熱伝達は主に熱い煙ガスからの強制コンベクションによって起こります.コンベクションセクションのチューブは,低温熱流とチューブ金属の温度で動作.

• 管の配置:横または垂直の列で,管のピッチが段階的にまたは直線的に設定されている

• 拡張 表面: 熱 移転 面積 を 増やす ため に,コンベクション 管 に 羽根 や ストッド が 付着 し て いる こと が よく あり ます

• シールドチューブ:火箱からの放射熱にさらされた最初の2〜3列のコンベクションチューブは,通常高温曝露によるフィンの損傷を防ぐために裸です.

• 一般的なチューブタイプ:裸のチューブ,フィニングチューブ,ストップチューブ (ピンチューブ)

トランジション/クロスオーバーパイプ

クロスオーバーパイプは,通常,ヒーターの外側に位置するコンベクションセクションの出口と放射性セクションの入口 (またはその逆) を接続する.クロスオーバーパイプは,セクション間の熱膨張に対応する必要があります..

コイル設計パラメータ API 560 / ASME B31 による3

材料選択 管コイル材料 (API 560 表 5 による)

炭素鋼

クロム・モリブデン合金鋼

オーステニティックステンレス鋼

ニッケル合金

コイル構成 管の支柱とガイド

API 560 によると,管の支柱は管の並び方を維持し,放たれや振動を防止するために必要である.

• 放射面:管のハンガー (垂直管のハンガー),ガイドサポート (水平管のハンガー) または耐火アンカー

• コンベクション部分: 管を受け入れるための穴を掘ったサポートプレートまたはチューブシート

• サポート間隔:チューブサイズ,材料,および動作温度によって決定される. 通常は1.5m〜3.0m

• 管のガイド:横向きの動きを制限しながら軸的熱膨張を許可する

熱膨張管理

• 燃焼式ヒーターコイルは,起動条件と動作条件の温度差により,かなりの熱膨張を経験する.

• 拡大は次の方法で対応する:

  • 戻り曲線:隣接管間の差膨張を吸収するU型フィッティング

  • 膨張ループ:軸的膨張を吸収するパイプ構成

  • 導向型支柱: 管を軸的に滑らせ,並べ合わせを維持する

  • フローティング マニホールド: 膨張を吸収するためにコイルと共に動くヘッダー

拡張面 羽目とストッド (コンベクションセクション)

熱伝送を増加させるため,管はしばしば拡張された表面を備えています.

典型的なフィンのパラメータ/シワ:

• 羽の高さ: 12mm 25mm

• フリンピッチ: 1インチあたり4~12フリンピッチ (FPI)

• フィン材料:炭素鋼,不?? 鋼,合金鋼

• ストッド材料: 通常,チューブ材料と同じか,互換性のある合金

リターン・ベンド コイル・接続

逆曲線は,多通路コイルで隣接管を接続し,流れ方向を180°逆転させる.

• 場所:火箱内 (放射性部分) またはヘッダーボックス内 (火箱の外の隔離室)

• 設計圧力と温度:火箱内での返却曲線は,接続管と同じ;ヘッダーボックス内での返却曲線は,設計圧力と同じ,液体温度は+30°C

• 厚さ: 接続管の厚さと同じ程度

• 配列:長さで溶接した配列は使用してはならない.

• 規格:SH/T 3065 (石油化学管状ヒーターの回帰曲線),ASME B16.9

折りたたみの中心から中心の寸法 (API 560 表 4 による):

ヘッダーとマニフォールド

トップ (入口・出口マニホールド) は,チューブコイルから流体流出を配送する.

• ストックヘッダー: 管へのアクセス用の外れるストック; クリーンサービスに使用される

• 蓋板の頭蓋: 全管へのアクセスのためのボルト付きの蓋; 汚れ処理に使用される

• パイプ・マニホールド・ヘッダー: 溶接式; 高圧サービス用

• 設計圧力: 接続管と同じ

• 設計温度:ヘッダーボックスへの設置のために,その場所の液体温度は+30°C

製造プロセス チューブコイル組立

1. 管の調製:長さに切断された管; ASME B16.25 に基づく先端がベーブルで,バット溶接のために

2. 戻り曲線の固定: ASME 第9節 による回り曲線をチューブ端に溶接する (GTAW 根 + SMAW 埋め込み)

3. フィン/スプード 溶接: フィンやスプードがコンベクションチューブに溶接されている (高周波溶接または抵抗溶接)

4. コイル組立:列に組んで支柱に固定されたチューブ

5. ヘッダの固定: コイル入口/出口に溶接されたヘッダ

6. PWHT: Cr-Mo合金と厚壁の炭素鋼のプロクッション (ASME B31.3 / API 560 による) に要求される

7. 静水性試験: 1.5 × 設計圧 (API 560 / ASME B31.3 による)

8. 耐火性/隔熱性アプリケーション: ケースとチューブサポートに適用される (フィールドインストール)

検査と試験 (API 560 / ASME B31.3 による)

非破壊的な検査 (NDE)

静水性試験

• 試験圧: 1.5 × 設計圧 (API 560 / ASME B31.3 による)

• 試験媒体は,腐食抑制剤を含む清潔な水

• 保持時間: ≥30分

• 容認: 圧力が減らない. 溶接やフィッティングのどこにも漏れがない.

圧力漏れ試験 (指定されている場合)

• 試験圧力: 0.6 MPa 空気または窒素

• 漏れ検出: 石けん泡またはヘリウム質量スペクトロメトリ

• 容量:泡がない;漏れ率 ≤ 1×10−5 Pa·m3/s

適用プロフィール 熱機タイプによるコイル構成

円筒式ヒーター (垂直式)

• コイルタイプ:螺旋式 (螺旋式) 放射コイル +水平コンベクションコイル

• 管の配置: 垂直管は同心円で,上と下は回転曲線

• 適用:小型・中規模の精製工場の暖房機,リボイラー,プロセス暖房機

ボックスヒーター (水平)

• コイルタイプ:蛇形放射コイル (水平または垂直パス) +水平コンベクションコイル

• 管の配置:複数の列の管;火箱の外のヘッダーボックスに回帰曲線

• 適用: 大型の精製工場の暖房機,原油の暖房機,真空の暖房機

二重燃焼式/多細胞式ヒーター

• コイルタイプ: 共通コンベクションセクションを共有する二重放射性セクション

• 管の配置:両側から発射された管

• 適用:高容量精製工場の暖房;リフォームオーブン

特殊熱器

• リフォームオーブン:U曲線で触媒で満たされたチューブ (垂直);高温合金材料

• エチレンクラッキング炉:特殊なコイル幾何学を持つ高合金管

• 水素生産炉: 触媒付きリフォームチューブ; 高圧水素サービス

送料別の書類

• 材料試験証明書 (EN 10204 3.1 または 3.2) 管,フィッティング,ヘッダー,フィン/スタッド

• API 560 / ASME B31.3 データシート

• 寸法検査報告 (管のOD,壁厚さ,ピッチ,曲線半径,中心から中心)

• NDE報告 適用される場合 PT/MT/RT/UT/PMI

• 水静止試験報告 (圧力と時間記録を含む)

• パネウマ・リーク試験報告 (実施する場合)

• 溶接手順仕様 (WPS) と手順資格記録 (PQR)

• PWHTチャート (時間温度記録)

• 製造されたコイル図 管数,パス構成,ヘッダ寸法

• フィン/ストッドの溶接手順と引力試験記録 (フィン/ストッドがある場合)

選定チェックリスト 燃焼式ヒーターチューブコイル

1. ヒータータイプ 円筒型/箱型/二重燃焼型/リフォーム型/クラッキング型

2. コイルセクション 放射性/コンベクション/両方

3. 管のODと壁の厚さ API 560 / ASME B31 による3

4. パイプ材料のグレードは,API560表5に該当するCS/Cr-Mo/SS/合金

5. 設計圧力と温度 API 560 / ASME B31 による3

6. コイル構成 蛇形/螺旋型/単通行/複数通行

7. パス数 返り曲がりの量と配置を決定する

8. 拡張面が必要 裸 / 羽 / 刺身 羽/刺身のパラメータを指定する

9. 戻り曲がりタイプ 短半径 (2×チューブOD) /長半径 (3×チューブOD)

10. ヘッダタイプ プラグ/カバープレート/パイプ・マニホールド

11. 腐食許容量 API 560 7 による1.2

12. 材料と厚さに基づくPWHT要件

13. NDE 要求 API 560 またはプロジェクト仕様に従って

14. 洗浄方法 蒸気空気デコッキング / 機械的なピギング 巻きの設計に影響を与える

設計制限の明示 燃焼式ヒーターチューブコイル

燃焼式ヒーターチューブコイルには以下の制限があります.

• 図表に指定された設計圧力と温度のみで指定される.この限界を超えた操作は設計を無効にします.

• 管の金属温度は,指定された設計圧力で材料の最大許容される使用温度を超えてはならない.

• 縦溶接したフィッティング (回転曲線) は,API 560 8に従って使用してはならない.3.4

• コイルは熱膨張のために設計されなければならない.不十分な膨張の収納は,チューブ歪み,サポート損傷,または溶接障害につながる.

• 高固体含有量 (>2重%) の液体には適さない.侵食耐性のある材料の選択や壁厚さの増加がない.

• コンベクション部分のフィニング/ストッダ付き管は,性能を維持するために煙草吹きまたは清掃を必要とする.汚れは圧力低下を増加させ,熱伝達を減少させる

• コイル交換は,既存のヒーターの幾何学 (チューブピッチ,パス構成,ヘッダー寸法) に注意深く適合する必要があります. フィールドの変更は,再評価を必要とする可能性があります.