یک بسته لوله پره دار به عنوان جزء اصلی انتقال حرارت یک مبدل حرارتی خنک شده با هوا عمل می کند. این شامل ردیف های متعددی از لوله های پره دار است که در هر انتها توسط صفحات لوله ایمن شده و به جعبه های هدر ورودی/خروجی متصل شده اند، که در یک قاب ساختاری نصب شده اند که در آن هوای محیط به وسیله فن های محوری به سطوح پره دار کشیده می شود.
هر بسته به عنوان یک مجموعه کامل - شامل لوله‌ها، باله‌ها، صفحات لوله، جعبه‌های هدر، قاب‌های جانبی، و گیره‌های بالابر - آماده برای نصب مستقیم در یک محفظه ACHE موجود یا جدید عرضه می‌شود. پیکربندی‌های باندل شامل افقی (فشار اجباری/القایی)، قاب A (کندانسورهای بخار خنک‌شونده با هوا) و قاب V (تراکم بخار محافظت‌شده در برابر یخ) است.
| جزء | مواد / استاندارد | پارامترهای کلیدی |
|---|---|---|
| لوله های پایه | فولاد کم کربن بدون درز ASME SA179. ASTM A213 TP304L/316L | OD 15.88-50.8 میلی متر؛ دیوار 1.2-5.0 میلی متر |
| باله ها | آلومینیوم 1060 (Al1060); مس C1100 | ارتفاع باله تا 15.88 میلی متر؛ ضخامت باله ~ 0.4 میلی متر |
| ورق لوله | فولاد کربن / فولاد آلیاژی در هر طرح | بخش ASME منطبق با VIII Div.1 |
| جعبه های سرصفحه | SA516 Gr.70; 316 لیتر; دوبلکس 2205 | صفحه پوششی از نوع پلاگین یا قابل جابجایی در API 661 |
| قاب سازه | فولاد کربنی گالوانیزه گرم یا فولاد ضد زنگ | بار باد و لرزه ای نامی |
خواص مکانیکی لوله پایه ASME SA179: استحکام کششی ≥325 مگاپاسکال، استحکام تسلیم ≥180 مگاپاسکال، ازدیاد طول ≥35٪، سختی ≤72 HRB. هدایت حرارتی باله Al1060 ~237 W/m*K، حداکثر دمای عملیاتی پیوسته 285 درجه سانتیگراد. روش‌های پره‌بندی عبارتند از نوع G تعبیه‌شده، L-foot پیچیده، نوع KL، و آلومینیوم اکسترود شده - انتخاب شده در هر دمای سرویس، خورندگی جوی، و تمایل به رسوب‌گیری.
| نوع تست | استاندارد / روش | معیارهای پذیرش |
|---|---|---|
| تست هیدرواستاتیک | بخش ASME VIII Div.1 | 1.5× فشار طراحی؛ ≥5 دقیقه نگهداری؛ بدون نشتی |
| تست پنوماتیک | بخش ASME بخش هشتم | 1.2× فشار طراحی؛ ≥3 دقیقه نگه دارید؛ بازرسی حباب غوطه ور |
| آزمایش جریان گردابی | ASME SA179 / ASTM A179 | 100% بازرسی لوله برای عیوب سطحی و زیرسطحی |
| بازرسی ابعادی | API 661 / ISO 9309 | لوله OD، ارتفاع باله، گام باله، پاکت بسته تایید شده است |
| بیرون کشیدن فین باند | داخلی بر اساس دستورالعمل های ASME | ≥70 نیوتن مقاومت در برابر بیرون کشیدن باله |
بسته‌های لوله پره‌دار در کندانسورهای سربار پالایشگاه، اینترکولرهای کمپرسور، کندانسورهای هیدروکربنی، خنک‌کننده فرآیند پتروشیمی، چگالش بخار نیروگاهی و پردازش گاز طبیعی مستقر می‌شوند. اساس طراحی API 661 / ISO 13706 دماهای عملیاتی از -40 درجه سانتیگراد تا +450 درجه سانتیگراد و فشار طراحی تا 10 مگاپاسکال را پوشش می دهد.
انتخاب مواد از شرایط خدمات پیروی می کند: فولاد کربنی برای هیدروکربن های تمیز و سرویس بخار (-20 درجه سانتی گراد تا +425 درجه سانتی گراد). فولاد ضد زنگ برای سیالات خورنده با محدودیت کلرید کمتر از 200 ppm؛ Duplex 2205 برای محیط های غنی از کلرید و CO2 مرطوب.
چرا بسته های لوله پره دار قبل از عمر طراحی از بین می روند؟دو مکانیسم غالب شکست میدانی در سرویس هوا خنک عبارتند از خوردگی شکاف در ریشه باله - که در محیط‌های کلرید، ترش یا مرطوب CO2 تسریع می‌شود - و خستگی ناشی از ارتعاش در موقعیت‌های میان دهانه بدون پشتیبانی.. در یک مورد مستند، تعیین یک روش اتصال لوله پره با درجه بندی کمتر از دمای سرویس واقعی باعث از دست دادن عملکرد انتقال حرارت 28 درصدی در عرض هشت ماه پس از راه اندازی به دلیل شل شدن باند ریشه باله شد..
چگونه باید نوع باله با دمای سرویس مطابقت داده شود؟پره های آلومینیومی اکسترود شده برای سرویس مداوم تا حدود 200 تا 300 درجه سانتیگراد مناسب هستند. باله های تعبیه شده نوع G برای جریان های پالایشگاهی با دمای بالاتر تا 400 درجه سانتیگراد مشخص شده اند. باله های پیچیده شده L-foot برای وظایف خنک کننده هوای محیط تا حدود 130 درجه سانتی گراد مقرون به صرفه هستند..
