Трубный пучок представляет собой съемный или несъемный основной узел в кожухотрубном теплообменнике, состоящий из труб, трубных решеток, перегородок, стяжных штанг и распорок. Этот узел является основным интерфейсом теплопередачи между двумя потоками жидкости - один течет внутри труб (со стороны труб), а другой - по внешним поверхностям труб (со стороны кожуха).
Трубный пучок проектируется и изготавливается в соответствии с классами TEMA Class C (коммерческий), B (химический) или R (нефтеперерабатывающий), ASME Section VIII Division 1 или Division 2, и GB/T 151 для внутренних применений. Этот продукт поставляется в виде сменного пучка, запасного пучка или как часть нового теплообменника.
| Параметр | Диапазон | Стандарт / Примечание |
|---|---|---|
| Наружный диаметр трубы | 12.7мм - 50.8мм (1/2" - 2") | Меньший наружный диаметр для более высокого давления; больший наружный диаметр для услуг с образованием отложений |
| Толщина стенки трубы | 0.9мм - 5.0мм | Выбирается согласно ASME VIII-1 UG-27 для внутреннего давления; толщина по номиналу согласно ASTM B730 |
| Длина трубы (прямая) | 1.5м - 12.0м | Стандартные длины TEMA: 2.44м, 4.88м, 6.10м, 9.75м |
| Шаг труб | 1.25* - 2.0* наружного диаметра трубы | Треугольный шаг (30°) для более высокой теплопередачи; квадратный шаг (90°) для доступа при механической очистке |
| Расположение труб | Треугольное (30°/60°) / Квадратное (90°/45°) | Треугольное обеспечивает максимальную площадь поверхности на поперечное сечение кожуха; квадратное обеспечивает доступ для очистки стержнем или щеткой со стороны кожуха |
| Параметр | Диапазон / Значение | Стандарт / Примечание |
|---|---|---|
| Толщина | 20мм - 300мм | Согласно TEMA RCB-4.3 - выбирается для выдерживания нагрузок соединения трубы с трубной решеткой и давления со стороны кожуха/труб независимо |
| Допуск диаметра отверстия | H11 (например, Ø25.2мм +0.13/0) | Согласно ISO 286 / стандарту TEMA |
| Чистота поверхности отверстия | Ra ≤ 1.6μm (развальцованное) / Ra ≤ 3.2μm (сварное) | Развальцовка требует более тонкой обработки для достижения прочности на вырыв |
| Перемычка (мостик между отверстиями) | Минимум 0.8* диаметра отверстия | Согласно ASME VIII-1 Приложение A - для предотвращения деформации трубной решетки |
| Материал трубной решетки | Углеродистая сталь / Клепаная нержавеющая сталь / сплав / цельный | Выбирается в соответствии с совместимостью с рабочей средой со стороны труб и кожуха |
| Параметр | Диапазон / Значение | Стандарт / Примечание |
|---|---|---|
| Тип перегородки | Сегментные (вырез 20-35%) / Двойные сегментные / Спиральные / Без перегородок (только полные опоры) | Процент выреза сегментных перегородок выбирается согласно TEMA для скорости поперечного потока |
| Расстояние между перегородками | 0.2* - 1.0* внутреннего диаметра кожуха | Определяется пределом неподдерживаемой длины трубы и требуемой скоростью поперечного потока |
| Максимальная неподдерживаемая длина трубы | Углеродистая сталь: ≤ 36* наружного диаметра трубы; Нержавеющая сталь: ≤ 30* наружного диаметра трубы | Согласно TEMA RCB-4.2 для предотвращения вибрации и провисания труб |
| Толщина перегородки | 3.0мм - 16мм | На основе перепада давления со стороны кожуха и пролета опоры |
| Диаметр стяжной штанги | M8 - M24 (или эквивалент в дюймах) | Минимум 4 штанги на пучок; диаметр выбирается согласно TEMA RCB-4.6 для поддержки веса пучка |
| Тип соединения | Метод | Минимальная прочность на вырыв | Применимые условия эксплуатации | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Только развальцовка | Гидравлическая развальцовка при 160-220 МПа, выдержка 5-8 сек | ≥ 20 МПа (углеродистая сталь) / ≥ 25 МПа (нержавеющая сталь) | Нетоксичные, нециклические условия; чистые среды | Гидростатическое испытание + испытание на вырыв первого изделия |
| Только сварка (уплотнительный шов) | Сварка присадочным электродом GTAW (TIG) с катетом 1.5-2.0мм | Н/П (механическое удержание только за счет сварки) | Газ высокого давления, водородные среды | 100% контроль проникающими веществами (PT) согласно ASME VIII-1 UW-51 |
| Сварка + развальцовка (комбинированное) | Уплотнительный шов + гидравлическая развальцовка при 160-200 МПа | ≥ 25 МПа | Циклические тепловые условия (> 500 циклов/год), высокое давление, токсичные среды | 100% PT + гидростатическое испытание + испытание на вырыв первого изделия |
| Материал | Спецификация | Диапазон температур | Предел по хлоридам | Примечания к применению |
|---|---|---|---|---|
| Углеродистая сталь SA-179 / SA-106 Gr.B | ASTM A179 / A106 | -20°C до +425°C | Неприменимо | Вода, масло, пар, чистые углеводороды |
| Углеродистая сталь 20# | GB 8163 | -20°C до +425°C | Неприменимо | Внутренний стандарт, эквивалентный SA-106 |
| Нержавеющая сталь 304L / 304 | ASTM A213 TP304L | -196°C до +600°C | ≤ 200ppm | Слабокоррозионные среды, чистый пар, пищевые продукты |
| Нержавеющая сталь 316L / 316 | ASTM A213 TP316L | -196°C до +500°C | ≤ 200ppm | Органические кислоты, солевые растворы, углеводороды, содержащие хлориды |
| Дуплекс 2205 | ASTM A789 S32205 | -40°C до +280°C | ≤ 300ppm при 80°C | Морская вода, хлориды, среды с CO₂/H₂S |
| Титан Gr.2 | ASTM B338 | -40°C до +230°C | До 20 000ppm | Морская вода, рассолы, среды с высоким содержанием хлоридов |
| Сплав 800H / 825 / 625 | ASTM B163 | -196°C до +600°C | До 500ppm | Высокотемпературные коррозионные среды, кислый газ, аминовые установки |
| Параметр | Диапазон | Примечания |
|---|---|---|
| Расчетное давление со стороны труб | Вакуум (-0.1 МПа) до 35 МПа | Более высокое давление требует бесшовной трубы и трубной решетки с толстой стенкой |
| Расчетное давление со стороны кожуха | Вакуум (-0.1 МПа) до 10 МПа (стандарт) | Зависит от конструкции кожуха и номинала фланца |
| Расчетная температура со стороны труб | -196°C до +600°C | Зависит от материала; криогенные условия требуют испытаний на удар согласно ASME VIII-1 UG-84 |
| Расчетная температура со стороны кожуха | -40°C до +450°C | Зависит от материала кожуха и типа прокладки |
| Рабочая среда со стороны труб | Жидкости, газы, конденсирующиеся пары, двухфазные смеси | Совместима с материалом трубы |
| Рабочая среда со стороны кожуха | Жидкости, газы, конденсирующиеся пары, кипящие жидкости | Совместима с материалом кожуха (материал наружного диаметра трубы при прямом контакте) |
| Максимальная скорость со стороны труб (жидкость) | 2.5 - 4.5 м/с | Углеродистая сталь максимум 3.0 м/с; титан максимум 4.5 м/с согласно руководству TEMA по скорости эрозии |
| Максимальная скорость со стороны труб (газ) | 15 - 30 м/с | Ограничено вибрацией и перепадом давления |
| Целевое число Рейнольдса со стороны труб | ≥ 10 000 (турбулентный) для чистых условий | Более низкие значения требуют увеличения площади поверхности или снижения тепловой производительности |
При заказе сменного пучка укажите:
