Grupo de tubos TEMA para intercambiadores de calor de concha y de tubo
El paquete de tubos es el núcleo de transferencia de calor de un caparazón y un intercambiador de calor de tubos: el conjunto de tubos, láminas de tubos, deflectores, barras de unión y espaciadores dentro del caparazón.Construido con arreglo a las normas de construcción TEMA, C o B, el haz determina el rendimiento térmico y sigue siendo la parte que se desgasta, se descompone y eventualmente se reemplaza.
Los paquetes se suministran tanto como componentes para los nuevos intercambiadores construidos según API 660 como como unidades de reemplazo para las cáscaras existentes.el paquete debe coincidir con el diámetro interior de la cáscara original, la longitud de la cara y las posiciones de las boquillas; la disposición del tubo, la inclinación y el material siguen las condiciones de servicio de la unidad instalada.
TEMA y API 660 abordan diferentes capas. TEMA fija los detalles de construcción, el espesor mínimo de la lámina del tubo, los requisitos de barra de deflector y de unión, las tolerancias, mientras que API 660 agrega diseño,requisitos de inspección y documentación en su parte superiorUn paquete de repuesto con la mención "a TEMA" debe indicar la clase (R, C o B) explícitamente, ya que la clase determina el grosor de la pared y la cobertura del examen.
Configuración del paquete
Cuatro configuraciones cubren la mayoría de las tareas, identificadas por la letra de la parte trasera de TEMA:
- Las placas de tubos fijas (cabezas traseras L, M, N)- las hojas de tubos soldadas a la cáscara; el paquete no se puede quitar; la limpieza se limita al lado del tubo o a la limpieza química del lado de la cáscara.adecuado para el servicio limpio con un diferencial de temperatura moderado.
- El tubo en U (U)- una lámina de tubo, con tubos doblados 180°. libre expansión térmica y retirada completa del haz.adecuado para limpiar fluidos del lado del tubo y diferenciales de alta temperatura.
- Cabeza flotante de anillo dividido (S)La pequeña distancia entre el paquete y el caparazón mantiene un alto rendimiento del lado del caparazón; el paquete es removible y ambos lados limpiables.
- Cabeza flotante de tracción (T)- la lámina de tubo flotante pasa a través del caparazón; el espacio libre más amplio reduce el área de transferencia de calor, pero permite la extracción del paquete y la inspección de la cabeza sin abrir la unión del caparazón;servicio de alto mantenimiento.
En el caso de los proyectos de sustitución, el tipo de cabeza trasera existente define la construcción del conjunto.No se puede sustituir un haz de anillo dividido por un diseño de tracción sin modificar la geometría de la cubierta de la cáscara y la junta.
Componentes y construcción del paquete
Los tubos.Acero al carbono sin costura para SA179, SA192 o SA210 Gr.A1; soldado y sin costura de acero inoxidable para SA249 / SA213; dúplex y titanio para el servicio corrosivo.4 mm (1") cubren la mayoría de los diseños.
Las hojas de tubo.Las placas forjadas para SA266 Gr.2 o SA182, o las placas de acero al carbono con superposición de soldadura resistente a la corrosión (316L, aleación 625) cuando así lo exija el proceso.El espesor se toma como el mayor de los resultados de cálculo de TEMA y ASME.
Disparadores y placas de apoyo.Los deflectores segmentales con un corte típico de 20 a 25% y espaciados para la velocidad del lado de la cáscara y la caída de presión.Los diseños de disco y rosquilla y barra se utilizan cuando la vibración o la contaminación gobiernanEn los condensadores, las placas de soporte reemplazan los deflectores donde la caída de presión es la restricción.
Atados y espaciadores.La cantidad y el diámetro siguen las tablas TEMA en relación con el diámetro de la cáscara; mantienen la posición del deflector y mantienen el haz rígido durante la manipulación.
Protección contra el choque.Se dispone de una placa de empuje o una disposición de tubo ficticio cuando las condiciones de entrada del lado de la cáscara exceden los límites TEMA o cuando el fluido es erosivo o bifásico.
El diseño del tubo y el tono.Los trazados triangulares de 30° cubren más espacio en una cáscara determinada; los trazados cuadrados de 90° abren carriles de limpieza de al menos 6 mm para la limpieza mecánica del lado de la cáscara.La elección está determinada por la tendencia de incrustación del fluido del lado de la cáscara.
Las juntas de tubos a láminas de tubos
La unión es donde los paquetes fallan, y TEMA/API 660 lo trata en consecuencia.
- Sólo expansión- expansión mecánica o hidráulica en el orificio de la lámina de tubo con ranuras, utilizada para presiones y temperaturas moderadas.
- Expansión más soldadura de sello- la soldadura evita fugas; la expansión soporta la carga; estándar para el servicio de refinería de clase R.
- Soldadura de resistencia- la soldadura sola soporta la carga, utilizada para trabajos severos o donde la expansión no es práctica (pared delgada, titanio).
La expansión hidráulica es preferible para los tubos de pared fina y no ferrosos: evita el endurecimiento del trabajo y la tensión residual que introduce el laminado mecánico, que es importante en cloruro y H húmedo2Los procedimientos de soldadura están cualificados según la sección IX de la ASME.
Resumen de los materiales
| Componente |
Materiales comunes |
| Los demás |
SA179 / SA192 / SA210 Gr.A1 · SA213 TP304/TP316L · SA249 · dúplex S31803 · titanio SB338 Gr.2 |
| Hojas de tuberías |
SA266 Gr.2 · SA182 F304L / F316L · acero al carbono con recubrimiento de 316L o de aleación 625 |
| Las placas de apoyo / deflectores |
Se trata de una serie de medidas que se aplican a las empresas que se encuentran en el ámbito de aplicación de la presente Directiva. |
| Las barras de atadura / espaciadores |
Se ajusta al material de desconcierto por TEMA |
| Las placas de impingimiento |
Compatibilidad con el fluido del lado de la cáscara |
La selección del material sigue el lado del proceso: la concentración de cloruro impulsa duplex o titanio, H húmedo2S exige el cumplimiento de la NACE MR0175 / ISO 15156, y el servicio de agua cáustica o de mar cambia la decisión de superposición.El paquete es el componente más expuesto al fluido material atajos aquí superficie como fugas de tubo dentro del primer ciclo de vuelta.
Rango de fabricación típico
| Parámetro |
Rango de acción |
| Diámetro del paquete (ID de la carcasa) |
DN150 DN2000 |
| Diámetro exterior del tubo |
Ø19,05 mm, Ø25,4 mm estándar; otros bajo petición |
| Duración del tubo |
En el caso de los vehículos de motor |
| El paso del tubo |
30° triangular · 90° cuadrado · 45° / 60° bajo petición |
| Área de transferencia de calor, por paquete |
1 2000 m2 |
| Clase TEMA |
R · C · B |
La tabla describe la capacidad de fabricación normal, no la especificación de un solo paquete.La geometría de un paquete de reemplazo está fijada por la cáscara que debe ingresar , no de la mesa de rango.
Reemplazo de paquetes y reutilización de tubos
Cuando el caparazón permanece sano, pero el paquete está manchado, corroído o con un rendimiento térmico inferior, un paquete de reemplazo restaura la unidad sin reemplazar el límite de presión.
- Para el dibujo- el dibujo original del trazado del tubo, cuando esté disponible, define el número de tubos, el paso, el espaciamiento entre deflectores y las tolerancias.la desviación dimensional se limita a las tolerancias TEMA documentadas.
- A medidaEn caso de pérdida de dibujos, se medirá el conjunto o la cáscara en el campo: identificación del conjunto, longitud de la cara del conjunto, número de tubos, DTO y paso del tubo, número de deflectores y espaciamiento, posiciones de las boquillas.El diseño reconstruido se confirma con el comprador antes de la fabricación.
En el caso de los paquetes de tubos reutilizados que reutilicen hojas de tubos existentes, deben verificarse el estado del orificio del tubo y el tipo de unión antes de enrollar o soldar nuevos tubos.
Input requeridos para una cotización conjunta
- Diámetro interior de la cáscara y longitud de la cara del haz
- Tipo de cabeza trasera (fija, tubo en U, S o T) y clase TEMA
- Número de tubos, diámetro exterior, inclinación y ángulo de disposición o el dibujo original
- Materiales para tubos, láminas de tubos y deflectores, además de cualquier recubrimiento o requisito de la NACE
- Tipo de unión: soldadura de expansión, soldadura de sellado o soldadura de resistencia
- Datos de funcionamiento: fluidos, temperaturas, presión de diseño: cuando se debe verificar el rendimiento térmico, no sólo la geometría
Las cotizaciones de sustitución sólo geométricas se pueden responder a partir de los puntos 1 ̊5. Cuando el comprador espera que la sustitución corrija un déficit térmico,Se requiere el punto 6 un paquete que coincida dimensionalmente con el antiguo también coincidirá con sus límites de rendimiento.
Consideraciones relativas al mantenimiento
Los paquetes extraíbles (tipos U-tubo, S y T) permiten la limpieza mecánica del lado de la cáscara; los diseños de ancho cuadrado mantienen abiertos los carriles de limpieza.Los paquetes fijos de lámina de tubo restringen la limpieza a métodos químicos en el lado de la cáscaraDespués de cada retirada, las juntas de tubo a lámina deben comprobarse las fugas antes de volver a cargarse. Una junta que haya superado la prueba hidrostática en el banco puede relajarse en el servicio a medida que la cáscara y el paquete ciclan térmicamente..
