พวงท่อสํารองสําหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหัวลอย
Tube Bundle คืออะไร?
ผังท่อเป็นองค์ประกอบหลักของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อ ประกอบด้วยท่อ, หนังท่อ, แบฟล์, ระยะ, และสตาร์ทพวงท่อถูกปรับปรุงใหม่เพื่อเข้ากับการออกแบบแผ่นท่อที่ติดตั้ง, ซึ่งมีข้อดีที่ชัดเจนในเรื่องค่าใช้จ่าย, ความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือสําหรับการใช้งานเฉพาะเจาะจง การเปลี่ยนแปลงนี้มีความสําคัญเป็นพิเศษในกรณีที่ความเครียดทางความร้อนสามารถจัดการได้ความต้องการในการบํารุงรักษาน้อยที่สุด, หรือสภาพการใช้งานสนับสนุนการออกแบบที่แข็งแกร่งและทนต่อการรั่วไหล ด้านล่างมีการแบ่งแยกรายละเอียดของบทบาทของกระดูกท่อในการทดแทนเครื่องแลกเปลี่ยนหัวลอย, รวมถึงนิติบุตรทางเทคนิค,การพิจารณาด้านการออกแบบ, และการซื้อขาย
ส่วนประกอบสําคัญของท่อ
หลอด:
วัสดุ: สแตนเลส (316L), ไทเทเนียม, สายเหล็ก-นิกเกิล, หรือ Inconel, เลือกสําหรับความต้านทานต่อการกัดสั่นและการนําความร้อน.
กว้าง: โดยทั่วไป 3⁄4 "ถึง 1.5" OD (19 ′′ 38 มม) ด้วยความหนาของผนังจาก 1.2 ′′ 3 มม (BWG 12 ′′ 18)
การวางแผน: แบบสามเหลี่ยม (30°/60°), สี่เหลี่ยม (90°) หรือรูปสี่เหลี่ยมหมุน เพื่อปรับปรุงการถ่ายทอดความร้อนและการเข้าถึงการทําความสะอาด
ใบท่อ:
แผ่นกลมหนา (เหล็กคาร์บอน, เหล็กไร้ขัด หรือวัสดุเคลือบ) ที่ท่อ
ท่อถูกผสมผสาน, โลลล์, หรือขยายในแผ่นเพื่อผนึกที่แข็งแกร่ง, กันการรั่ว
แบฟล์:
ประเภท: ช่องแยก (ทั่วไปที่สุด) กลม หรือกระดานบีฟเฟล เพื่อกํากับการไหลของด้านเปลือกและป้องกันการสั่นสะเทือน
ระยะห่าง: 20~50% ของกว้างเปลือก; ระยะห่างใกล้เคียงเพิ่มความวุ่นวาย แต่เพิ่มการลดความดัน
สายสตาร์ทและสเปเซอร์:
รักษาความตรงกันและความสมบูรณ์แบบของท่อภายใต้ความเครียดในการทํางาน
ทําไม ต้อง เปลี่ยน เครื่อง แลก หัว พลอย ให้ เป็น เครื่อง ใส่ ท่อ ที่ ติด อยู่?
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหัวลอยสามารถขยายความร้อนโดยปล่อยให้แผ่นท่อหนึ่ง "ลอย" ทําให้การถอดแผ่นท่อง่ายสําหรับการบํารุงรักษา
การลดต้นทุนเป็นสิ่งสําคัญ (ไม่มีการประกอบหัวลอย, ปริมณฑลน้อยกว่า)
ความเสี่ยงของการรั่วไหลต้องถูกลดลงให้น้อยที่สุด (แผ่นท่อที่ผสมกันกําจัดความล้มเหลวของซัคเกต)
สภาพความดันสูง/อุณหภูมิสูง (HPHT) ต้องการการสร้างที่แข็งแรง
การสกปรกน้อยที่สุด ลดความจําเป็นในการทําความสะอาดกลบ่อย
การปรับปรุงทางเทคนิคสําหรับการเปลี่ยนพวงท่อคง
การจัดการความเครียดทางความร้อน
หัวพลอยโดยธรรมชาติจะรองรับการขยายความร้อน แต่ท่อคงที่ต้องการ:
สายต่อขยาย: สายต่อขยายหรือสายต่อขยายบนเปลือกเพื่อดูดซึมการขยายความแตกต่าง (สําคัญถ้า ΔT > 50?? 100 °C)
การสอดคล้องวัสดุ: การใช้วัสดุเปลือก/ท่อที่มีสัมพันธ์การขยายความร้อนที่คล้ายกัน (เช่น เปลือกเหล็กคาร์บอนกับท่อเหล็กคาร์บอน)
การออกแบบความดัน:
แผ่นท่อคงที่หนา (สูงสุด 300 มม.) เพื่อทนความดันสูง (สูงสุด 300 บาร์ด้านท่อ)
กว้างท่อที่เล็กกว่า (ตัวอย่างเช่น 3⁄4") เพิ่มความต้านทานความดัน
การลดความปนเปื้อน:
ความกว้างของท่อ (1.25×1.5x กว้างของท่อ) เพื่อลดการบด
ท่อเรียบหรือเคลือบ (ตัวอย่างเช่น PTFE) สําหรับของเหลวที่ติดหรือเกรี้ยว
ระบบบํารุงรักษา
สนามล้างเคมีหรือระบบ CIP (Clean-in-Place) เพื่อชําระค่าตอบแทนสําหรับพวงที่ไม่สามารถถอดออกได้
การเปรียบเทียบ: พันธ์ท่อคง vs หัวลอย
|
ปริมาตร |
ผสมท่อคง |
หัวลอย |
|---|---|---|
|
การขยายความร้อน |
จําเป็นต้องมีการต่อขยายหรือวัสดุที่ตรงกัน |
เครื่องประกอบที่ติดตั้งด้วยหัวลอย |
|
การบํารุง |
จํากัดการทําความสะอาดทางเคมี; ผังไม่ถอดได้ |
การทําความสะอาดกลไกง่าย |
|
ค่าใช้จ่าย |
ต่ํากว่า (การออกแบบที่เรียบง่ายกว่า, ส่วนประกอบน้อยกว่า) |
สูงกว่า (ผนึกที่ซับซ้อน, องค์ประกอบลอย) |
|
ความเสี่ยงของการรั่วไหล |
ขั้นต่ํา (แผ่นท่อผสม) |
สูงกว่า (ซับซ้อน/ปิด) |
|
การใช้งาน |
น้ํายาสะอาด ΔT ปานกลาง HPHT |
น้ํายาสกปรก ΔT ใหญ่ การบริการบ่อย |
ข้อดีของท่อที่ติดต่อกัน
ประสิทธิภาพการใช้จ่าย:
กําจัดองค์ประกอบหัวลอย (เช่น แหวนรองรับแยก, ปริมณฑล) ลดต้นทุนการผลิตและการบํารุงรักษา
การออกแบบที่คอมแพคต์
เหมาะสําหรับการติดตั้งที่จํากัดพื้นที่ เนื่องจากมีส่วนเคลื่อนที่น้อยกว่า
ความทนทาน:
ผนังท่อที่เชื่อมกันทนความดันและอุณหภูมิสูงขึ้นโดยไม่ต้องรั่ว
การดําเนินงานที่เรียบง่าย
ไม่มีความเสี่ยงของการปรับหัวลอย หรือความเสื่อมเสื่อมของร่องรอย
ข้อจํากัดและกลยุทธ์ลดลด
จํากัดการขยายความร้อน:
การแก้ไข: ติดตั้งข้อขยายหรือใช้การออกแบบเปลือกที่ยืดหยุ่น (ตัวอย่างเช่น กล่อง)
ความตึงดูดต่อการก่อผง
การแก้ไข: การบูรณาการระบบทําความสะอาดอัตโนมัติ (เช่น CIP)
ผังที่ถอดไม่ได้:
แก้ไข: ออกแบบเพื่อทําความสะอาดทางเคมี หรือกําหนดท่อที่เรียบเรียบเพื่อช้าการสกปรก
การใช้งานที่เหมาะสําหรับการเปลี่ยนท่อที่ติดตั้ง
โรงแปรรูป:
เครื่องเย็นแก๊สแรงดันสูง ที่ความเสี่ยงของการรั่วไหลมากกว่าความต้องการในการบํารุงรักษา
โรงไฟฟ้า:
เครื่องทําความร้อนน้ําและ เครื่องทําความเย็นน้ํามันย่อยที่มีวงจรความร้อนที่มั่นคง
การแปรรูปทางเคมี:
เครื่องแลกเปลี่ยนของเหลวที่ไม่สกปรก (ตัวอย่างเช่นสารละลาย, น้ําเหลวระบาย)
ระบบ HVAC:
เครื่องทําความเย็นและเครื่องปรับความหนาวที่มีวงจรน้ําสะอาด
มาตรฐานและความสอดคล้อง
ประเภท TEMA R/C/B: กําหนดกฎการออกแบบสําหรับเครื่องแลกแผ่นหลอดคงที่
ASME BPVC ตอนที่ VIII: กํากับองค์ประกอบที่ระดับความดัน (แผ่นท่อ, เปลือก)
ISO 16812: ระบุความต้องการสําหรับผลงานทางความร้อนและการออกแบบทางกล
