اندازه های سفارشی بسته لوله جایگزین برای مبادله گرما سر شناور

بسته لوله جایگزین برای مبادله گرما سربی شناور

تيب بوند چيست؟

یک بسته لوله جزء اصلی یک مبادله گرما شیل و لوله است که شامل لوله ها، ورق های لوله، بازها، فاصله ها و میله های بند است.بسته لوله برای طراحی ورق لوله ثابت بازسازی شده استاین انتقال به ویژه در سناریوهایی که استرس های حرارتی قابل کنترل هستند، اهمیت دارد.الزامات نگهداری حداقل هستند، یا شرایط عملیاتی به نفع یک طراحی قوی و مقاوم در برابر نشت است. در زیر یک تجزیه دقیق از نقش بسته لوله در جایگزینی مبادلات سر شناور، از جمله مشخصات فنی،ملاحظات طراحی، و مبادلات.

اجزای کلیدی بسته لوله

1. لوله ها:

   • مواد: فولاد ضد زنگ (316L) ، تیتانیوم، آلیاژ های مس و نیکل یا Inconel، انتخاب شده برای مقاومت در برابر خوردگی و رسانایی حرارتی.

   • قطر: به طور معمول 3⁄4 "تا 1.5" OD (19 38 mm) ، با ضخامت دیوار از 1.2 3 mm (BWG 12 18).

   • طرح بندی: مثلث (30°/60°) ، مربع (90°) ، یا الگوهای مربع چرخش برای بهینه سازی انتقال گرما و دسترسی به تمیز کردن.

2. ورق لوله:

   • صفحه های دایره ای ضخیم (فولاد کربن، فولاد ضد زنگ یا مواد پوشش داده شده) که لوله ها را ثابت می کند.

   • لوله ها در ورق ها جوش داده می شوند، رول می شوند یا گسترش می یابند تا یک مهر سخت و ضد نشت داشته باشند.

3. باز کننده ها:

   • انواع: بخش (معمولاً) ، مارپیچی یا چوب برای هدایت جریان سمت پوسته و جلوگیری از ارتعاش.

   • فاصله: 20~50% از قطر پوسته؛ فاصله نزدیک تر باعث افزایش توربولانس می شود اما کاهش فشار را افزایش می دهد.

4. چوب هاي بندي و فاصله دار:

   • حفظ تراز بافل و یکپارچگی لوله در شرایط فشارهای عملیاتی.

چرا مبادلات سر شناور را با بسته های لوله ثابت جایگزین کنیم؟

مبادلات گرما سر شناور اجازه گسترش حرارتی با اجازه دادن به یک ورق لوله "پرتاب"، که امکان برداشتن آسان لوله بسته برای نگهداری را فراهم می کند. با این حال، بسته های صفحه لوله ثابت در موارد زیر ترجیح داده می شوند:

• کاهش هزینه بسیار مهم است (بدون مجموعه سر شناور، مهر و موم کمتر).

• خطر نشت باید به حداقل برسد (پلاک های لوله های جوشیده شده از شکست گاسکت جلوگیری می کنند).

• شرایط فشار بالا / دمای بالا (HPHT) نیاز به ساخت و ساز قوی دارد.

• آلودگی به حداقل می رسد و نیاز به تمیز کردن مکرر مکانیکی را کاهش می دهد.

سازگاری های فنی برای تعویض بسته لوله ثابت

1. مدیریت استرس حرارتی:

   • سر شناور به طور ذاتی گسترش حرارتی را در بر می گیرد، اما بسته های لوله ثابت نیاز به:

     • گره های گسترش: گره ها یا گره های فلج شده بر روی پوسته برای جذب انبساط تفاضلی (این مسئله اگر ΔT > 50~100°C باشد، حیاتی است).

     • تطبیق مواد: استفاده از مواد پوسته / لوله با ضریب های مشابه گسترش حرارتی (به عنوان مثال، پوسته فولاد کربن با لوله های فولاد کربن).

2. طراحی فشار:

   • ورق های لوله ثابت برای مقاومت در برابر فشار بالا (تا 300 بار در طرف لوله) ضخیم می شوند (تا 300 میلی متر).

   • قطر لوله های کوچکتر (به عنوان مثال، 3⁄4") مقاومت فشار را افزایش می دهد.

3. کاهش آلودگی:

   • عرض لوله گسترده تر (قطر لوله 1.25 × 1.5x) برای کاهش انسداد.

   • لوله های صاف یا پوشش داده شده (به عنوان مثال PTFE) برای مایعات چسبناک یا خوردنی.

4. مقررات نگهداری:

   • پورت های تمیز کردن شیمیایی یا سیستم های CIP (Clean-in-Place) برای جبران بسته های غیر قابل جدا کردن.

مقایسه: بسته لوله ثابت در مقابل سر شناور

مزایایی که بسته های لوله ثابت در جایگزینی دارند

1. بهره وری هزینه:

   • حذف اجزای شناور سر (به عنوان مثال، حلقه های پشتیبان تقسیم، مهر و موم غده) ، کاهش هزینه های ساخت و نگهداری.

2. طراحی کامپکت:

   • ایده آل برای نصبات محدود به دلیل تعداد کمتری از قطعات متحرک.

3. دوام:

   • ورق های لوله ای جوشیده شده بدون نشت در برابر فشار و دمای بالاتر مقاومت می کنند.

4. عملیات ساده:

   • هيچ خطري از اشتباه تراز شدن سر شناور يا خراب شدن مهر در طول زمان وجود ندارد.

محدودیت ها و استراتژی های کاهش

1. محدودیت های گسترش حرارتی:

   • راه حل: قرار دادن مفاصل گسترش یا استفاده از طرح های پوسته انعطاف پذیر (به عنوان مثال، بادکنک).

2. حساسیت به آلودگی:

   • راه حل: یکپارچه سازی سیستم های تمیز کردن خودکار (به عنوان مثال CIP) یا پوشش ضد آلودگی.

3. بسته های غیر قابل جدا کردن:

   • راه حل: طراحی برای تمیز کردن شیمیایی یا مشخص کردن لوله های بسیار صاف برای تاخیر در آلودگی.

برنامه های کاربردی مناسب برای تعویض بسته لوله ثابت

1. پالایشگاه ها:

   • خنک کننده های گاز با فشار بالا که خطر نشت بیشتر از نیاز به نگهداری است.

2. نیروگاه های برق:

   • بخاری های آب تغذیه و خنک کننده های روغن روان کننده با چرخه های حرارتی پایدار

3. پردازش شیمیایی:

   • مبادلات مایعات غیر آلوده کننده (به عنوان مثال، حلال ها، مایعات تقطیر شده).

4. سیستم های تهویه مطبوع:

   • یخچال ها و تهویه کننده ها با مدار آب تمیز

استانداردها و رعایت

• کلاس TEMA R/C/B: قوانین طراحی برای مبادلات صفحه لوله ثابت را تعیین می کند.

• بخش VIII ASME BPVC: بر اجزای تحت فشار (پست های لوله، پوسته ها) حاکم است.

• ISO 16812: الزامات عملکرد حرارتی و طراحی مکانیکی را مشخص می کند.