آخرین اخبار شرکت در مورد محاسبه لوله مبدل حرارتی: چرا ASME UHX و TEMA ضخامت‌های متفاوتی ارائه می‌دهند؟

November 10, 2026

محاسبه لوله مبدل حرارتی: چرا ASME UHX و TEMA ضخامت‌های متفاوتی ارائه می‌دهند؟

جزئیات خبر

دو تامین کننده قیمت یکسان مبدل لوله ثابت، وظیفه و مواد را ارائه می دهند، و ضخامت هایی با اختلاف 15 تا 20 درصد را گزارش می کنند. هیچ کدام اشتباه نیستند: مدل متفاوت است، و در طراحی لوله، مدل در استاندارد قرار می گیرد، نه در وظیفه. بنابراین، قیمت ها باید بر اساس کد مقایسه شوند، نه اعداد.

ASME UHX: بدون حداقل ضخامت مستقیم، فقط تکرار

ASME UHX حداقل ضخامت لوله را مستقیماً ارائه نمی دهد. این با یک ضخامت اولیه که توسط کاربر ارائه شده است (برنامه های لوله U فرمولی برای شروع ارائه می دهند، که همیشه مناسب نیست) شروع می شود، اجزای تنش را برای هر نوع لوله (به سادگی پشتیبانی شده، ثابت) محاسبه می کند و بدترین مورد بار قابل قبول را ارزیابی می کند. خروجی تنش محوری، خمشی و برشی در سه رابط است: لوله به لوله، لوله به پوسته کانال، لوله به پوسته. در جایی که تنش از حد مجاز خود فراتر می رود، یک مرحله تکرار داده می شود: ضخامت افزایش می یابد تا زمانی که تنش بحرانی به حد مجاز برسد. آن ضخامت حداقل نظری است.

TEMA: همان مبنا، به شدت ساده شده

برای لوله های ثابت، TEMA همان مبنا را با ساده سازی های بزرگ دنبال می کند:

  • لبه سوراخ نشده نادیده گرفته می شود.
  • اتصالات لوله به پوسته و لوله به کانال صلب هستند: es/Ds مستقل از F است و سختی چرخشی پوسته و کانال نادیده گرفته می شود.
  • ضریب F سختی بسته لوله و تضعیف سوراخ را نادیده می گیرد؛ TEMA فرض می کند که آنها یکدیگر را خنثی می کنند.

طراحی لوله ثابت توسط نسبت سختی Xa تعیین می شود: سختی محوری بسته لوله بر سختی خمشی لوله.

برای لوله های شناور، ASME تنش معادل را به Pe(Xa) = Ps - Pt ساده می کند؛ TEMA مجدداً سهم بسته لوله را نادیده می گیرد.

ضریب رباط سوراخ: واگرایی اصلی

هر دو عامل تضعیف صفحه سوراخ شده را به طور متفاوتی تعریف می کنند، که در آن بیشتر شکاف شروع می شود.

مورد راندمان رباط بر اساس میانگین عرض رباط راندمان رباط موثر: μ تصحیح شده برای دیواره لوله، نسبت مدول، نسبت تنش، عمق انبساط
مبنای عرض رباط میانگین عرض بین لوله ها حداقل عرض بین لوله ها
اثر دیواره لوله یک میانگین عرض واحدعمدتاً ضریب رباط: TEMA از میانگین عرض استفاده می کندبدون توجه به اینکه اتصال منبسط شده است یا فقط جوش داده شده است، اعمال می شود؛ سهم دیواره لوله تفکیک نمی شود. دیواره لوله به عنوان بخشی از رباط موثر در جایی که لوله منبسط شده است، شمارش می شود؛ اتصالات فقط جوش داده شده از و کمتر (نزدیک به هندسی ≥ ) استفاده می کنند.
d* بدون تصحیح؛ UHX از حداقل عرض رباط با استفاده می کند؛ قطر سوراخ واقعی حفاری شده مستقیماً با میانگین عرضعمدتاً ضریب رباط: TEMA از میانگین عرض استفاده می کند استفاده می شود.؛ UHX از حداقل عرض رباط با استفاده می کندd*
تعریف شده است، که شامل دیواره لوله، نسبت مدول، نسبت تنش مجاز و عمق انبساط می شود. عدم تطابق مواد فرمول ضخامت لوله از یک تنش مجاز واحد برای لوله استفاده می کند؛ خواص لوله و لوله به عنوان متغیرهای جداگانه در نظر گرفته نمی شوند.
خواص مواد لوله و لوله (Et, E, St, S) به طور جداگانه در محاسبه رباط و تنش در نظر گرفته می شوند.
مرجع نماد نماد معنی
؛ UHX از حداقل عرض رباط با استفاده می کند d* راندمان رباط موثر: μ تصحیح شده برای دیواره لوله، نسبت مدول، نسبت تنش، عمق انبساط
عمدتاً ضریب رباط: TEMA از میانگین عرض استفاده می کند η راندمان رباط بر اساس میانگین عرض رباط
≥ μ راندمان رباط موثر: μ تصحیح شده برای دیواره لوله، نسبت مدول، نسبت تنش، عمق انبساط
و μ* راندمان رباط موثر: μ تصحیح شده برای دیواره لوله، نسبت مدول، نسبت تنش، عمق انبساط

ASME UHX ≥ μ و μ* و μ* ≥ μ

— بالاتر از آن فقط در صورتی که اتصال منبسط شده باشد، نزدیک به آن در صورت فقط جوش داده شده باشد.

یک رباط موثر کوچکتر تنش بالاتری ایجاد می کند: UHX از حداقل استفاده می کند، TEMA از میانگین استفاده می کند، بنابراین TEMA تنش کمتری در هندسه یکسان ایجاد می کند، شکاف با اتصالات فقط جوش داده شده افزایش می یابد.

موارد بار اتصال: همه شرایط در مقابل فشار تنها

ASME الزام می کند که بار اتصال لوله به لوله برای هر مورد قابل قبول در برابر حد مجاز آن محاسبه شود. TEMA آن را فقط برای مورد فشار تنها محاسبه می کند و فرض می کند که موارد دیگر نیز دنبال می شوند. در سرویس چرخه ای، به جای وراثت، تأیید کنید.

GB/T 151: چهار ترکیب بار به علاوه طبقه بندی تنش

استاندارد چینی مسیر متفاوتی را طی می کند: چهار ترکیب فشار طراحی پوسته و لوله، با و بدون انبساط دیفرانسیل، و جفت معکوس نیز به همین ترتیب. وزن مرده به طور جداگانه در یک مدل محوری دوبعدی مدیریت می شود، لوله به عنوان صفحه معادل، بسته لوله به عنوان استوانه معادل چند لایه، گرانش بر روی هر چهار مورد اعمال می شود. ارزیابی نهایی طبقه بندی JB 4732 را برای لوله، لوله ها، پوسته و اتصال پوسته به لوله دنبال می کند.
  • چه چیزی را در مشخصات بنویسیم
  • کد و مدل مکانیکی را در مشخصات ذکر کنید، بنابراین ضخامت ها بر اساس یک مبنا مقایسه می شوند.
  • ضخامت را به تنهایی مقایسه نکنید: ممکن است منعکس کننده یک مدل محافظه کارانه تر یا فرض محدود کننده لبه دیگر باشد.
  • موارد رابط را به عنوان یک سیستم تأیید کنید: تنش محوری لوله، نیروی کشش، و اتصال انبساط در صورت نصب.
گزارش محاسبه را بخواهید: حداقل ضخامت، تنش خمشی لوله و پوسته، بارگذاری اتصال.
سوالات متداول

چرا ASME UHX حداقل ضخامت لوله را مستقیماً ارائه نمی دهد؟

این یک رویه بررسی تنش است، نه یک فرمول: از یک ضخامت اولیه، تنش های رابط را برای بدترین حالت محاسبه می کند و تا زمانی که تنش بحرانی قابل قبول شود، تکرار می کند.

چرا TEMA برای طراحی یکسان، لوله نازک تری نسبت به ASME ارائه می دهد؟عمدتاً ضریب رباط: TEMA از میانگین عرض استفاده می کندη؛ UHX از حداقل عرض رباط با استفاده می کندd* و μ*

.

چه موارد بار اتصال لوله به لوله باید بررسی شوند؟

ASME هر مورد قابل قبول را در برابر حد مجاز خود بررسی می کند؛ TEMA فقط مورد فشار تنها را بررسی می کند، که سرویس چرخه ای باید تأیید کند.

چه ترکیب بارهایی GB/T 151 برای لوله های ثابت مورد نیاز است؟

Heat exchanger tubesheet for ASME UHX and TEMA thickness calculation review

Close-up of heat exchanger tubesheet tube holes and drilling detail

چهار ترکیب فشار طراحی پوسته/لوله، با و بدون انبساط دیفرانسیل، به علاوه یک مورد وزن مرده جداگانه بر روی هر چهار مورد، که توسط JB 4732 ارزیابی می شود.