API 661 / ISO 13706 / TEMA によるコア熱伝送組成として空気冷却熱交換器のためのフィニングチューブバンドル

核熱伝送組としてフィニングチューブバンドル

羽根管束は,空気冷却熱交換器 (ACHE) の主要な熱伝達部品である.外面に固定された外側の羽根を持つ複数の列の管で構成される.各端にチューブシートで固定されている包装装置は,周囲の空気が軸型または遠心扇風機によって圧迫または吸い込まれ,管内を流れるプロセス流体から熱を除去する.

この製品は,API 661 (一般精製工場用空冷熱交換機),ISO 13706および適用される場合,TEMAクラスRまたはBに従って設計および製造されています.バンケットは完全な組成として供給されます管,フィニング,チューブシート,ヘッダーボックス,サイドフレーム,リフティングラグを含むもの,既存のまたは新しいACHEブームに設置する準備ができています.

バンド構成 方向性と空気流

羽根管束は,ACHE型および場所の要件に従って構成される.

• 横軸の束: 管は水平で,空気は垂直に上向き (強制 draft) または下向き (誘発 draft) に流れる.一般プロセス冷却,圧縮器のインタークーラー,および炭化水素冷却器に使用される.

• Aフレームバンドル: 2つの平らな束が逆向きのV形 (頂点) に傾いている.下の扇風機は,傾斜した両面を通って空気を上空に吹く.空気冷却蒸気凝縮機 (ACC) や大型石油化学装置で使用される.

• Vフレームバンドル: V型に傾いた2つのフラットバンドル (底の頂点); 上の扇風機は空気を上へと引き上げます. 凍結防止のために誘発 draft の蒸気凝縮に使用されます.

空気流の配置:

• 強制徴兵: バンドの下の扇風機がチューブを通って空気を押し込む. メンテナンスのアクセスが容易になり,設置コストが下がる.

• 誘発された流れ: バンドの上部にある扇風機は,チューブを通って空気を引きます.よりよい空気配送,循環が少なく,バンドを雨や雪から保護します.

管束の部品 詳細な仕様

チューブ

• トイューブOD (ベース): 15.88mm ¥ 50.8mm (5/8"から2")

• 管壁厚さ: 1.2 mm 〜 5.0 mm (ASTMまたは同等の単位でシームなしまたは溶接)

• 管の長さ (管のシート間):2.0m ∙ 12.0m (API 661規格)

• 管のピッチ (中心から中心へ):

  • 横 (空気の流れ横): 1.5 * から 2.5 * 管 OD

  • 縦方向 (空気流に沿って): 1.5 * から 2.5 * 管 OD

• 管の配置: スターガー (三角形) またはインライン (四角形). スターガーにより空気側からの熱伝達が高く,インラインにより機械的な清掃が容易になります.

管材 (使用条件ごとに)

フリンズ 固定装置の種類とパラメータ

操作温度,腐食環境,熱循環に基づいて選択された次のフィン・トゥ・チューブ固定方法が利用可能である.

フィン・ジオメトリ (API 661 による典型)

フィン・ボンド抵抗の考慮

張力回傷のフィンのタイプ (L-フット,KL-フット,LL-フット) では,フィンの間とチューブの間の機械的な結合は熱接触抵抗を導入します.設計補償が必要です:

• 120°C以上のチューブ側温度では,新しいバンドに対して,通常,2000 W/m2Kの結合伝導性値が適用されます.

• 使用中のバンドは,熱循環による結合伝導性が低下する可能性があります. 設計に追加された表面面積の3%〜30%がしばしば含まれます (動作温度と結合タイプに応じて).

• エクストルーデッドおよび高周波溶接のフィンは結合抵抗がない.フィンは統合または金属工学的に結合され,完全な熱接触を提供します.

チューブシート

• 位置: 束の前端 (入口) と後端 (出口)

• 厚さ: ASME VIII-1 / TEMA RCB-4 に係る15 mm × 80 mm3

• 材料:炭素鋼,不老鋼,またはプラシング鋼 管側流体と圧力に合わせた

• 穴直径の許容量:ISO 286 (例えば Ø25.2 mm +0.13/0) によるH11

• 穴の仕上げ: 拡張接合物ではRa ≤1.6 μm; 溶接接物ではRa ≤3.2 μm

• 管の保持: 管は拡大,溶接,または結合 (溶接 + 拡張) 管のシートに

ヘッダーボックス (入口/出口マニフォールド)

• API 661 によるタイプ:

  • ストックヘッダー (スレッド式またはボルト式ストック) 管へのアクセス用;低圧から中圧

  • 蓋板ヘッダー 完全管へのアクセスのための完全なボルト付きカバー; 汚れ処理に使用される

  • パイプ・マニホールドヘッダー 溶接式構造;高圧,パイプアクセスなし

• 構造:長方形または丸い横切断;ASME B16.5 / B16 によるフレンズ付き接続47

• パス・パーティション: 単,二,または4つのチューブ側パスを構成するための内部バフル

• 設計圧量:0.1 MPa 10.0 MPa (カスタムにより高い値)

• 排気と換気孔の接続:低点/高点におけるNPTスレッドまたはソケット溶接フィッティング

横枠 と 引き上げ 棒

• 構造枠: 持ち上げ,運搬,操作中に束の重さを支えるように設計された鉄筋チャネルまたはI梁

• リフティングラグ: サイドフレームやチューブシートに溶接されたもの (安全因数)

• 支柱点: 管の傾斜を最小限に抑え,全長で束の平らさを ±3 mm 内に維持するために位置する.

空気側熱力および水力設計パラメータ

製造プロセス 束組立て

1. 管の調製: 管を長さまで切って,端を斜め切って (溶接した場合),ODと壁厚さを確認します.

2. フィンの適用: 特定のタイプ (巻き込み,挤出,溶接) によりチューブに固定されたフィン 処理パラメータ (張力,温度,溶接電流,ローリング圧力) が記録される.

3. 管状の板の掘削:H11容量までチューブシートのCNC掘削;穴を掘り出し,清掃する.

4. 管の挿入: 管は前面と後面の管のシートを通って挿入されます.

5. 管とシートとの結合: 拡張式 (水力式またはローラー式),溶接式,または組み合わせ式: 1 種類の関節ごとに

6. ヘッダーボックス 添付ファイル: 管状のシートに溶接またはボルト付きのヘッダー; 隔壁が設置されています.

7. サイドフレーム組成: 構造的支柱とリフティングラグが固定されている.

8. 水静止試験: ASME VIII-1 UG-99 に基づいて,チューブ側設計圧 1.3 * で試験された完全なバンドル.

9. 塗装とコーティング: Sa2 に砂吹きされた外面 (炭素鋼のフレームとヘッダー)5亜鉛が豊富なエポキシで塗装され,ポリウレタン上層塗装で仕上げられた 乾燥フィルムの厚さ最低250μm.

検査と検査 包みごと

寸法検査

非破壊的な検査 (NDE)

水静止試験 (チューブ側)

• 試験圧: ASME VIII-1 UG-99 による1.3 *設計圧 * (試験温度でのS /設計温度でのS)

• 試験媒体は,腐食抑制剤を含む清潔な水 (不酸化鋼では塩化物 ≤ 50 ppm)

• 保持時間: ≥30分

• 容認: 圧力の減少はゼロ; 管の接頭,ヘッダー,プラグから目に見える漏れはありません

パネウマティック・リークテスト (指定されている場合)

• 試験圧力: 0.6 MPa 空気または窒素

• 漏れ検知: すべての接頭と溶接に石けん泡を塗り

• 容認: バブルがない.同等孔方法ごとに1*10−5 Pa·m3/s ≤漏れ率

サービスタイプ別のアプリケーションプロファイル

コンプレッサー インタークーラー / アフタークーラー

• 管側流体:圧縮空気または天然ガス (圧縮後)

• 管側温度: 入口 120°C 〜 180°C,出口 40°C 〜 60°C

• 圧力:0.5 〜 10.0 MPa

• 管材:炭素鋼 (空気) /304L (CO2/H2Oを含む天然ガス)

• フィンタイプ:Lフット (≤150°C) またはKLフット (150~180°C)

• フィン・ジオメトリ:OD 25.4 mm * 2.0 mm 壁;フィン・高度 12.5 mm; 10 FPI

• バンド列: 4 6列

• 空気面速度: 2.5 〜 3.5 m/s

• 空気側 ΔP: ≤ 200 Pa

精製所の空頭コンデンサー

• 管側流体:炭化水素蒸気 +蒸気 (蒸留上)

• 管側温度: 入口100°C〜150°C (凝縮),出口40°C〜60°C

• 圧力: 0.1 ∼ 0.5 MPa (真空から大気に近い状態)

• 管材:炭素鋼 (腐食性のない) または316L (酸性)

• フィンタイプ:LフットまたはKLフット (Al 1100) H2Sサービス用,316Lチューブで挤出

• フィンジオメトリ:OD 25.4 mm * 2.0 mm;フィン高さ12.5 mm; 10 FPI

• バンド列: 4列,液体排水のために出口に向かって 1:50 の傾斜

天然ガスの冷却器 (脱水または圧縮後)

• 管側流体:処理された天然ガス

• 管側温度:入口60°C 〜 100°C,出口30°C 〜 45°C

• 圧力:4.0 MPa 10.0 MPa

• 管材: 316LまたはDuplex 2205 (塩化物がある場合)

• フィンタイプ:外面はAl1100で,外面はAl1100で,沖合・沿岸の腐食防止用

• フィンジオメトリ:OD 19.05 mm * 2.0 mm;フィン高さ12.5 mm; 10 FPI

• バンド列: 2 〜 3 行 (低圧降り)

• 空気面速度:2.0 〜 2.5 m/s

• 空気側 ΔP: ≤ 150 Pa

空気冷却蒸気コンデンサー (ACC) 発電所

• 管側流体:蒸気 (タービン排気) を水に凝縮し,真空状態

• 管側温度:入口 60°C 〜 100°C,出口 35°C 〜 45°C

• 圧力:真空 (10 ̇ 50 kPa絶対) ̇ ASME VIII-1 UG-28 による外圧設計

• 管材:炭酸鋼 (加熱または塗装) または不?? 鋼 (アンモニア/塩化物の場合)

• フィンタイプ:高周波溶接 (金属結合) 熱浸し加熱炭酸鋼のフィン

• 管の幾何学: 円筒形または平円形管 (空側 ΔP を減算)

• バンドの向き:AフレームまたはVフレーム (水平に60°傾いている)

• 空気流量:誘発式流量 (上部扇風機)

• 特殊特性:コンデンサット収集ヘッダーに向かって1/8の傾斜のバンドル;凍結防止 (冬の動作では,蒸気追跡または電気加熱が0°C以下)

清掃 と 維持

空気側からの汚れ (塵,花粉,化学堆積物) は,圧力の低下を増加させ,熱の移転を減少させます.

• 空気側ΔPは設計ΔPを30%上回る (API661による)

• 空気側 ΔP 増加が運転開始時より 50 Pa に達する (どちらが最初に起こるか)

清掃方法:

• 水洗:水溶性堆積物に対する低圧噴霧 (≤1.0 MPa)

• 空気吹き込み: 乾燥した散粉のために圧縮空気 (≤0.6 MPa)

• 化学洗浄: アルカリ性または酸性洗浄剤 (アルミフィンのために承認;高アルカリ性溶液を避ける)

管側清掃: 固定されたバンドルで機械的に実行できない (管は個別に取り外せない). 化学清掃のみ,線上のピギングシステムの使用 (円滑な曲がりを持つ直径が大きいチューブの場合).

送料別の書類

• 材料試験証明書 (EN 10204 3.1 または 3.2) 管,フィニング,管のシート,ヘッダー,構造鋼

• API 661 記入されたデータシート (または ISO 13706 データシート)

• TEMAデータシート (適用される場合はR/Bクラス)

• ASME Uスタンプデータレポート (該当する場合)

• 寸法検査報告 (束の長さ,チューブシート穴の配置,フィンの幾何学,チューブOD)

• フィン固定プロセスパラメータ (巻き込み張力,挤出圧力,溶接電流)

• 水静止試験報告 (圧力図の記録を含む)

• パネウマ・リーク試験報告 (実施する場合)

• NDE 報告 PT,UT,RT 実行されたまま

• 管からシートとヘッダー溶接のための溶接手順仕様 (WPS) と資格記録 (PQR)

• チューブバンドル 組み立ての図 チューブ数,パス構成,ヘッダー寸法,リフティングラグの位置

• 塗料/コーティング仕様と厚さ検証報告書

• 清掃・維持説明書 (要望がある場合)

選択チェックリスト ACHE用のフィニングチューブバンドル

1. ACHEタイプ 強制抽出/誘発抽出/Aフレーム/Vフレーム/水平

2. バンドの向き 横 / 傾斜 (角)

3. 管材とサイズ (OD,壁厚さ)

4. フィンタイプ L脚 / KL / LL / 挤出 / HF溶接 / 裸

5. フィン材料と幾何学 (高さ,ピッチ/FPI,厚さ)

6. 管側設計圧力と温度

7. 管側流体の組成 (腐食性,塩化物,H2S)

8. 管側での許容される圧力低下

9. 空気入口温度 (夏季設計)

10. 空気面速度または総空気流量

11. 空気側で許容される圧力低下 (通常100 ∼ 300 Pa)

12. 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

13. 管側通路数 単行 / 2 / 4

14. 管数と管の配置 (既存のまたは新しい部分ごとに)

15. 腐食防止の要件 (コーティング,ガルバン化,または特殊のフィン/チューブ材料)

16. 凍結防止 (ACCサービス用) 蒸気追跡,電気暖房,または再循環の規定

17. 持ち上げと輸送の制限 (最大重量と最大寸法)

18. 適用される規格 API 661 / ISO 13706 / TEMA / 顧客仕様

設計制限に関する明言 羽状管束

羽根管束は,以下の固有の制限の対象である.

• 設計は,指定された管側圧力と温度のみのために設計されています.これらの限界を超えた操作は設計を無効にします.

• 空気側での性能は,環境気温と汚れに依存し,環境気温上昇に伴い冷却能力が低下する.

• 固定バンドルではチューブサイドクリーニングは機械的に実行できません 汚れ処理サービスでは化学クリーニングまたはオンラインピギングが必要です

• 空気側からの汚れは,圧力の低下を増加させ,熱の移転を減少させ,定期的な清掃スケジュールを維持する必要があります.

• 凍結条件で動作する羽束では,冷凍サービスでは適切な凍結保護 (傾斜,排水,加熱) が提供されなければならない.

• 最大のフィンの尖端温度は,材料特有の限界を超えてはならない (例えば,Lフィート ≤ 150°C,挤出 ≤ 230°C,HF溶接 ≤ 450°C).

• 熱サイクルサービス (年間500回以上) では,張力巻きのフィンのタイプ (L,KL,LL) は推奨されません.

• 束は平らな支架構造に設置しなければならない.過度の不整列は管のシート歪みと関節漏れを引き起こす.

• 管側圧力が非常に高い (> 10.0 MPa) または極度の真空の場合,オーダーメイドヘッダーと管シート設計に相談してください.