ASME SA516 Gr.70 Przegroda wymiennika ciepła Elementy wymiennika ciepła

ASME SA516 Gr.70 Baffle: Komponent płyty stalowej węglowej wymiennika ciepła

Jaką rolę odgrywają deflectory w wymiennikach ciepła?

Baffle to kluczowe elementy wewnętrzne wymienników ciepła, zaprojektowane w celu optymalizacji dynamiki płynu, zwiększenia wydajności transferu ciepła i zapewnienia wsparcia strukturalnego dla wiązki rur.ASME SA-516 Gr.70 to specyfikacja stali węglowej szeroko stosowana do produkcji baffli ze względu na doskonałą równowagę wytrzymałości, spawalności i opłacalności.Ta klasa jest szczególnie odpowiednia do zastosowań o umiarkowanej i niskiej temperaturze w takich gałęziach przemysłu jak rafinacja ropy naftowejPoniżej przedstawiono szczegółowy przegląd techniczny deflerów SA-516 Gr.70, w tym właściwości materiałowe, rozważania projektowe i wytyczne dotyczące zastosowania.

1Specyfikacje materiału

ASME SA-516 Gr.70 jest znormalizowaną płytą stalową węglowo-manganową zgodną z sekcją II kodeksu ASME dotyczącego kotłów i naczyń ciśnieniowych (BPVC).Oznaczenie 70" odnosi się do minimalnej wytrzymałości na rozciąganie 70 ksi (485 MPa), co czyni go idealnym dla elementów utrzymujących ciśnienie w umiarkowanych warunkach eksploatacji.

Skład chemiczny (% masy)

Właściwości mechaniczne

* Wymagane do zastosowań poniżej -29°C (-20°F).

2Główne zalety

• Efektywność kosztowa: niższe koszty materiału i produkcji w porównaniu z stali stopowej.

• Wyposażenie do spawania: Kompatybilne z powszechnymi technikami spawania (SMAW, GTAW, SAW) bez podgrzewania dla grubości ≤ 32 mm.

• Twardota w niskich temperaturach: nadaje się do eksploatacji w temperaturze do -29°C (-20°F) przy odpowiednich testach uderzeniowych.

• Możliwość kształtowania: Łatwo kształtowane w segmentowe, spiralne lub prętowe wzory.

3Rozważania projektowe

Rodzaje deflektorów

• Segmentacyjne bafle: Najczęściej stosowane; obcięte do 20 ∼ 35% średnicy powłoki w celu bezpośredniego przepływu poprzecznego.

• Helical Baffles: Zmniejsza martwe strefy i ryzyko drgań.

• Rod Baffles: Minimalizuje spadek ciśnienia w zastosowaniach o wysokim przepływie.

Parametry techniczne

• Gęstość: zazwyczaj 6×25 mm, w zależności od ciśnienia powstałego w powłokach i obciążeń wywołanych przepływem.

• Odległość: 20~50% średnicy powłoki; ściślejsza odległość zwiększa transfer ciepła, ale zwiększa spadek ciśnienia.

• Tolerancje: wiercenie otworu rury ±0,5 mm; ustawienie jest kluczowe w celu zapobiegania wibracjom rury.

4. Produkcja i produkcja

• Cięcie/Formowanie: cięcie laserowe/plasmowe lub obróbka precyzyjna; kształtowanie na zimno dla zakrzywionych bafelów.

• Włókno:

  • Metali wypełniające: AWS E7018 dla SMAW; ER70S-6 dla GTAW.

  • Wymagane dla grubości > 32 mm lub ciężkiej pracy cyklicznej.

• Ochrona przed korozją:

  • powłoki: powłoki epoksydowe, fenolowe lub gumowe do środowisk żrących (np. wody morskiej).

  • Oszczyt: opcjonalnie pokrycie ze stali nierdzewnej (304/316) dla agresywnych chemikaliów.

5. Wnioski

Wykorzystywane są w:

• Olej i gaz: chłodnicze ropy naftowej, przerobiarki amin.

• Rośliny chemiczne: kondensatory rozpuszczalników, wymienniki zasilania reaktorów.

• Produkcja energii: podgrzewacze wody, chłodnie oleju smarowego turbiny.

• Systemy chłodzące i kondensatory.

6Standardy i zgodność

• ASME BPVC Sekcja VIII: reguluje projektowanie i produkcję naczyń ciśnieniowych.

• Standardy TEMA: określają wymagania dotyczące rozstawienia, układu i wsparcia rur.

• ASTM A516/A516M: Specyfikacje materiałów do płyt stalowych.

• Wymagania NDT:

  • Badanie przepuszczalności barwnika (PT): do kontroli spawania.

  • Badanie ultradźwiękowe (UT): opcjonalne dla grubości krytycznych.

7Porównanie z innymi klasami

8Ograniczenia

• Wrażliwość na korozję: nie nadaje się do stosowania w wysoko korozyjnych płynach bez powłok/pokrywki.

• Granice temperatury: maksymalna temperatura eksploatacyjna ~ 450 °C; powyżej tej wartości, odporność na utlenianie maleje.

• Ograniczenia grubości: grubiejsze płyty mogą wymagać PWHT, co zwiększa koszty produkcji.