เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกิ๊บ TEMA/ASME
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกิ๊บเป็นแบบเปลือกและท่อประกอบด้วยมัดท่อรูปตัวยูที่อยู่ภายในเปลือกซึ่งมีตัวเรือนโค้งกลับที่ปลายด้านหนึ่ง ของเหลวด้านเปลือกจะเข้ามาที่ศีรษะด้านหน้า ไหลไปตามขาตรงไปยังโค้งกลับ ย้อนกลับทิศทาง และออกที่ศีรษะด้านหน้า ของไหลด้านท่อจะไหลผ่านแผ่นท่อด้านหน้า ผ่านท่อ U และไหลกลับผ่านแผ่นท่อเดียวกัน การจัดเรียงนี้ทำให้เกิดกระแสไหลย้อนทางเดียวระหว่างของเหลวด้านท่อและด้านเปลือก
ผลิตภัณฑ์นี้ได้รับการออกแบบและผลิตตาม TEMA (คลาส C, B หรือ R) และ ASME มาตรา VIII ส่วนที่ 1 หรือส่วนที่ 2 โดยมีวัสดุที่เกี่ยวข้องที่เลือกตาม ASME มาตรา II
ประเภทการก่อสร้าง
ปิ่นปักผมแบบท่อคู่ (หลอดเดียว)
- ท่อ: ท่อไร้รอยต่อหรือท่อเชื่อมเดี่ยว (OD 20 มม. ถึง 114 มม.) มีศูนย์กลางภายในท่อเปลือกขนาดใหญ่
- เปลือก: ท่อเดี่ยว (DN50 ถึง DN200) ทำหน้าที่เป็นขอบเขตแรงดันภายนอก
- การใช้งาน: พื้นที่ใช้งานขนาดเล็ก (1 ถึง 20 ตร.ม.), บริการแรงดันสูง (ด้านท่อสูงถึง 35 MPa), ทำความสะอาดของเหลวทั้งสองด้าน
- การตรวจสอบ: เข้าถึงพื้นผิวท่อภายในได้เต็มที่จากแผ่นท่อด้านหน้า สามารถตรวจสอบด้านข้างของเปลือกได้โดยใช้ฝาครอบส่วนโค้งกลับที่ถอดออกได้
กิ๊บ Multitube (หลายหลอดในเปลือก)
- มัดท่อ: ท่อหลายท่อ (4 ถึง 200+) จัดเรียงเป็นรูปสามเหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมภายในเปลือกทรงกระบอก
- เปลือก: DN80 ถึง DN600 โดยมีตัวเรือนโค้งกลับที่ปลายสุด
- การใช้งาน: งานขนาดกลางถึงขนาดใหญ่ (20 ถึง 500 ตร.ม.), แรงดันปานกลาง (ด้านเปลือกสูงถึง 10 MPa, ฝั่งท่อสูงถึง 20 MPa)
- ส่วนรองรับท่อ: แผ่นกั้นหรือโครงรองรับแบบเต็มตาม TEMA RCB-4.2 (ความยาวท่อสูงสุดที่ไม่รองรับ: สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน ≤ 36* ท่อ OD; สำหรับสแตนเลส ≤ 30* หลอด OD)
พารามิเตอร์ทางเรขาคณิต (ช่วงมาตรฐาน)
| พารามิเตอร์ |
ประเภทท่อคู่ |
ประเภทมัลติทูป |
| เส้นผ่านศูนย์กลางระบุของเปลือก (DN) |
DN50 ถึง DN200 |
DN80 ถึง DN600 |
| ท่อ OD |
20 มม. ถึง 114 มม |
12 มม. ถึง 38 มม |
| ความหนาของผนังท่อ |
2.0 มม. ถึง 8.0 มม. (ไร้รอยต่อ) |
1.5 มม. ถึง 3.0 มม. (ไม่มีรอยต่อหรือเชื่อม) |
| ความยาวขาตรง (ต่อขา) |
2.0ม. ถึง 10.0ม |
2.0ม. ถึง 12.0ม |
| รัศมีโค้งตัวยู (เส้นกึ่งกลาง) |
R ≥ 2* ท่อ OD (ขั้นต่ำสำหรับการทำความสะอาด) |
R ≥ 2* ท่อ OD |
| จำนวนหลอดต่อมัด |
1 |
4 ถึง 200+ |
| ประเภทเชลล์ TEMA |
N/A (ท่อคู่) |
กิ๊บ (เปลือกโค้งกลับ) |
การเลือกวัสดุ (ตามเงื่อนไขการบริการ)
ตัวเลือกวัสดุท่อ
- เหล็กกล้าคาร์บอน (SA-106 Gr.B / SA-210 Gr.A1 / 20#): น้ำ น้ำมัน ก๊าซที่ไม่กัดกร่อน อุณหภูมิ -20°C ถึง +425°C
- สแตนเลส 304/304L (SA-213 TP304L): ของเหลวในกระบวนการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเล็กน้อย ไอน้ำสะอาด; คลอไรด์ ≤ 200ppm; อุณหภูมิ -196°C ถึง +600°C (ลดลงเกิน 425°C ต่อ ASME II-D)
- สแตนเลส 316/316L (SA-213 TP316L): กรดอินทรีย์, สารละลายเกลือ (คลอไรด์ ≤ 200ppm สำหรับ 316L); อุณหภูมิ -196°C ถึง +500°C
- ไทเทเนียม Gr.2 (SB-338): น้ำทะเล น้ำเกลือ สารละลายคลอไรด์สูงถึง 20,000 ppm; อุณหภูมิ ≤ 230°C
- ดูเพล็กซ์ 2205 (SA-789 UNS S32205): ไฮโดรคาร์บอนที่ประกอบด้วยคลอไรด์, น้ำทะเล; คลอไรด์สูงถึง 300ppm ที่ 80°C; อุณหภูมิ -40°C ถึง +280°C
ตัวเลือกวัสดุเปลือก
- เหล็กกล้าคาร์บอน (SA-516 Gr.70): ไม่กัดกร่อนหรือกัดกร่อนเล็กน้อยที่ด้านเปลือก อุณหภูมิการออกแบบ -20°C ถึง +425°C
- สแตนเลส 304L / 316L: สารกัดกร่อนด้านเปลือกหรือข้อกำหนดที่มีความบริสุทธิ์สูง
- ไทเทเนียม (สำหรับด้านเปลือกน้ำทะเล โดยของเหลวด้านเปลือกคือน้ำทะเล)
วัสดุปะเก็น (ต่อช่วงอุณหภูมิ)
- ไม่มีแร่ใยหิน / ไฟเบอร์อัด: -40°C ถึง +250°C ความดัน ≤ 4.0 MPa
- แผลเป็นเกลียว (SS 304/316 + กราไฟต์): -196°C ถึง +450°C ความดัน ≤ 25 MPa (หน้าแปลนท่อคู่)
- ปะเก็นซองจดหมาย PTFE: -40°C ถึง +200°C สำหรับบริการด้านเภสัชกรรมหรือการกัดกร่อนที่มีการจำกัดการปนเปื้อน
ช่วงการทำงาน (ไม่พูดเกินจริง)
| พารามิเตอร์ |
ประเภทท่อคู่ |
ประเภทมัลติทูป |
| แรงดันการออกแบบ (ด้านท่อ) |
สูงสุด 35 MPa (ASME VIII-2) |
สูงถึง 20 เมกะปาสคาล |
| แรงกดการออกแบบ (ด้านเปลือก) |
สูงถึง 10 เมกะปาสคาล |
สูงถึง 10 MPa (มาตรฐาน); สูงกว่าต่อการออกแบบพิเศษ |
| อุณหภูมิการออกแบบ (ด้านท่อ) |
-40°C ถึง +500°C (ขึ้นอยู่กับวัสดุ) |
-196°C ถึง +500°C (ขึ้นอยู่กับวัสดุ) |
| อุณหภูมิการออกแบบ (ด้านเปลือก) |
-40°C ถึง +450°C (ขึ้นอยู่กับวัสดุ) |
-40°C ถึง +450°C (ขึ้นอยู่กับวัสดุ) |
| ขั้นต่ำที่อนุญาต ∆T (ช่องท่อ/ท่อเข้า) |
ไม่มีขีดจำกัดคงที่ (สิ้นสุด U-bundle ฟรี) |
ไม่มีขีดจำกัดคงที่ (สิ้นสุด U-bundle ฟรี) |
| ความเร็วสูงสุดด้านท่อ (น้ำ) |
3.0 ม./วินาที (เหล็กกล้าคาร์บอน), 4.5 ม./วินาที (ไทเทเนียม) |
2.5 ม./วินาที (เหล็กกล้าคาร์บอน), 4.0 ม./วินาที (ไทเทเนียม) |
| ความเร็วด้านเปลือกสูงสุด |
1.5 ม./วินาที (มีฤทธิ์กัดกร่อน), 3.0 ม./วินาที (สะอาด) |
1.0 ม./วินาที (มีฤทธิ์กัดกร่อน), 2.5 ม./วินาที (สะอาด) |
พารามิเตอร์การออกแบบการไหลและความร้อน
การไหลด้านท่อ
- Single pass (ท่อทั้งหมดใช้ทางเข้าและทางออกเดียวกันที่แผ่นท่อด้านหน้า)
- ช่วงความเร็วมวลด้านท่อ: 300 ถึง 2,500 กก./ตร.ม.*s (สำหรับน้ำ); ต่ำกว่าสำหรับของเหลวหนืด
- เป้าหมายหมายเลข Reynolds: ≥ 10,000 (ปั่นป่วน) สำหรับการบริการที่สะอาด ≥ 4,000 สำหรับของเหลวหนืด
การไหลด้านเปลือก
- ส่งครั้งเดียว (เข้าสู่ศีรษะด้านหน้า, ข้ามขาตรง, ย้อนกลับที่โค้งกลับ, ข้ามขาที่สอง, ออกจากศีรษะด้านหน้า)
- ช่วงความเร็วมวลด้านเปลือก: 50 ถึง 500 กก./ตร.ม.*วินาที (แก๊ส), 200 ถึง 1,500 กก./ตร.ม.*วินาที (ของเหลว)
- เปอร์เซ็นต์การตัดแผ่นกั้น (แผ่นกั้นแบบแบ่งส่วน หากใช้): 20% ถึง 30% ของเส้นผ่านศูนย์กลางเปลือก
- ระยะห่างของแผ่นกั้น: กำหนดตาม TEMA RCB-4.2 - ความยาวท่อสูงสุดที่ไม่รองรับต้องไม่เกิน 36* OD ของท่อสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน ระยะห่างที่เลือกเพื่อรักษาความเร็วการไหลข้ามและป้องกันการสั่นสะเทือนของท่อ ช่วงระยะห่างทั่วไป: 0.2* ID เชลล์ถึง 0.5* ID เชลล์
ปัจจัยการแก้ไข LMTD
สำหรับการกำหนดค่าผ่านกระแสเดียวแบบทวนกระแสจริง F = 1.0 ตามมาตรฐาน TEMA (ไม่มีข้อจำกัดข้ามอุณหภูมิ)
อุณหภูมิเข้าใกล้
วิธีปฏิบัติขั้นต่ำ: 3°C ถึง 5°C (จำกัดโดยพื้นที่ผิวที่มีอยู่และ NTU ค่าที่ได้จริงขึ้นอยู่กับแรงดันตกคร่อมและคุณสมบัติของของเหลวที่ระบุ ไม่รับประกันหากไม่มีการจำลองกระบวนการ)
พารามิเตอร์การผลิตและการเชื่อม
ข้อต่อ Tube-to-Tubesheet
- ข้อต่อแบบขยาย: การขยายตัวแบบไฮดรอลิกที่ 160-220 MPa ค้างไว้ 5-8 วินาที ข้อกำหนดการทดสอบการดึงออก (ต่อ TEMA RCB-4.3): ≥ 20 MPa สำหรับท่อเหล็กคาร์บอน ≥ 25 MPa สำหรับเหล็กสเตนเลส
- รอยเชื่อม: รอยเชื่อมซีล (ขาเนื้อ 1.5-2.0 มม.) บวกการเจาะเต็ม (สำหรับบริการที่เป็นพิษ/แรงดันสูง) ขั้นตอนการเชื่อมที่ผ่านการรับรองตาม ASME มาตรา IX
- รวม (เชื่อม + ขยาย): ใช้สำหรับบริการอุณหภูมิแบบวงจร (รอบความร้อน > 100 รอบ) และแรงดันสูง (ด้านท่อ > 10 MPa)
การเชื่อมที่อยู่อาศัยโค้งกลับ
- ฝาครอบส่วนโค้งกลับของเปลือก: การเชื่อมชนแบบเต็ม (หากปิดถาวร) หรือฝาปิดแบบสลักเกลียวพร้อมปะเก็นพันเกลียว (หากถอดออกได้)
- รอยเชื่อมภายใน: การตรวจสอบด้วยสายตา (VT) 100% + การทดสอบการแทรกซึม (PT) บนรอยเชื่อมวิกฤต (ต่อ ASME VIII-1 UW-50)
การรักษาความร้อนหลังการเชื่อม (PWHT)
จำเป็นต่อ ASME VIII-1 UCS-56 เมื่อ:
- ความหนาของเปลือกเหล็กคาร์บอน > 38 มม. (P-No.1, กลุ่ม 1/2) สำหรับชิ้นส่วนแรงดันเชื่อม
- ความหนาของวัสดุท่อ > 19 มม. (สำหรับสแตนเลส ระบุการหลอมสารละลายหลังการเชื่อมแทน PWHT)
- บริการประกอบด้วย H₂S แบบเปียก (ต่อ NACE MR0175 / ISO 15156) - PWHT ที่ 620±10°C เป็นเวลา 1 ชั่วโมงต่อความหนา 25 มม. ขั้นต่ำ 1 ชั่วโมง
การตรวจสอบและทดสอบ (ต่อหน่วย)
การตรวจสอบมิติ
- ความทนทานต่อความยาวขาโดยรวม: ±3 มม. (สำหรับขาตรง) ต่อ TEMA RCB-8
- ความอดทนรัศมีเส้นกึ่งกลาง U-bend: ± 1.5 มม. สำหรับ R ≤ 500 มม. ±3 มม. สำหรับ R > 500 มม
- ระยะห่างของแผ่นกั้น / แผ่นรองรับ: ± 1.5 มม
- ส่วนเบี่ยงเบนของเอ็นของรูท่อ (เว็บ): ≤ ± 0.2 มม. จากรูปวาด
การตรวจสอบแบบไม่ทำลาย
- ข้อต่อระหว่างท่อถึงท่อ: สารแทรกซึมของเหลว 100% (PT) สำหรับการเชื่อมซีล (ต่อ ASME VIII-1 UW-51)
- ตะเข็บตามยาวและเส้นรอบวงของเปลือก: การถ่ายภาพรังสีแบบจุด (RT) ต่อ ASME VIII-1 UW-52 (หรือการถ่ายภาพรังสีแบบเต็มหากระบุ)
- รอยเชื่อมของตัวเรือนโค้งกลับ: อนุภาคแม่เหล็ก (MT) 100% สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน / PT สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม
- การตรวจสอบภายในท่อ: การตรวจสอบ Borescope ความตรงและทะลุผ่าน (ไม่มีท่ออุดตัน) - ผ่านหากท่อ 100% ยอมรับบอลเกจที่มีขนาดเล็กกว่า ID ท่อ 0.5 มม.
การทดสอบแรงดัน
- การทดสอบอุทกสถิต (น้ำ): แรงดันทดสอบ = 1.3 * แรงดันการออกแบบ * (ความเค้นขั้นต่ำที่อนุญาตที่อุณหภูมิทดสอบ / ที่อุณหภูมิออกแบบ) ต่อ ASME VIII-1 UG-99 ค้างไว้ 30 นาที การยอมรับ: ไม่มีการรั่วไหลที่มองเห็นได้และไม่มีแรงดันตก
- การทดสอบด้วยลม (เป็นทางเลือก สำหรับบริการแบบแห้งหรือแบบแก๊ส): แรงดันทดสอบ = 1.1 * แรงดันการออกแบบ อากาศอัดหรือไนโตรเจน ตรวจฟองสบู่ทุกข้อต่อ อัตราการรั่วไหลไม่เกิน 1*10⁻⁵ Pa*m³/s ต่อวิธีออริฟิสที่เทียบเท่า (ต่อ ASME ภาคผนวก VI)
การเข้าถึงการทำความสะอาดและบำรุงรักษา
การทำความสะอาดด้านข้างท่อ
- การทำความสะอาดกลไก: ที่ปัดน้ำฝนหรือแปรงของท่อส่งผ่านความยาวท่อทั้งหมดผ่านทาง U-bend รัศมีโค้งงอ U ขั้นต่ำ R ≥ 2* OD ของท่อที่ต้องการต่อ TEMA RCB-4.52 สำหรับทางเดินของแปรง แนะนำให้ใช้แปรงมาตรฐาน OD 0.8* tube ID
การทำความสะอาดเปลือกด้านข้าง
- การทำความสะอาดด้วยสารเคมีสำหรับกิ๊บมัดแบบคงที่เท่านั้น (ฝาครอบโค้งกลับถอดออกได้ แต่ไม่สามารถดึงมัดได้) การทำความสะอาดกลไกด้านเปลือกผ่านพอร์ตการเข้าถึงนั้นจำกัดอยู่ที่ส่วนขาตรง ภายในโค้งกลับไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยเครื่องขูดแบบกลไก
- หากปัจจัยการเปรอะเปื้อนด้านเปลือก > 0.0005 ตร.ม.*K/W (ต่อตาราง TEMA) แนะนำให้ใช้หัวโกนลอยแบบดึงผ่านหรือตัวแลกเปลี่ยนเปลือกตรงแบบท่อ U แทนกิ๊บ สำหรับกิ๊บติดผม ความถี่ของรอบการทำความสะอาดสารเคมีโดยอิงตามการเพิ่มแรงดันตก: ทำความสะอาดเมื่อ ΔP ด้านเปลือกเกินการออกแบบ ΔP 30% หรือเมื่อ ΔP เพิ่มขึ้นถึง 50 kPa (แล้วแต่ว่ากรณีใดจะเกิดขึ้นก่อน)
เอกสารที่ให้ไว้ต่อการจัดส่ง
- รายงานข้อมูล ASME U-stamp (ถ้ามี)
- ใบรับรองการทดสอบวัสดุ (EN 10204 3.1 หรือ 3.2)
- ข้อกำหนดขั้นตอนการเชื่อม (WPS) และบันทึกคุณสมบัติขั้นตอน (PQR)
- รายงานการทดสอบแรงดันพร้อมการบันทึกแผนภูมิ
- รายงานการตรวจสอบมิติ
- ภาพวาดมัดท่อ (ตามแบบที่สร้างขึ้น)
- รายงาน NDE (PT/MT/RT/UT ตามความเหมาะสม)
คำชี้แจงขีดจำกัดการออกแบบ
เครื่องแลกเปลี่ยนกิ๊บใช้ไม่ได้กับ:
- ของเหลวด้านเปลือกที่มีปริมาณของแข็ง > 5% โดยน้ำหนัก หรือการเปรอะเปื้อนที่เป็นเส้นใยซึ่งต้องใช้การสกัดมัดเชิงกลเพื่อทำความสะอาด - เนื่องจากมัดกิ๊บได้รับการแก้ไขแล้วและไม่สามารถดึงผ่านตัวเรือนโค้งกลับได้
- อัตราการไหลของมวลด้านเปลือกเกินเทียบเท่า 500 กิโลกรัม/วินาทีผ่านเปลือก DN600 - เนื่องจากการผ่านเปลือกเดียวทำให้แรงดันตกเกินขีดจำกัดการออกแบบทั่วไปที่ 50-80 kPa (ตามแนวทางการลดแรงดันตกที่อนุญาตของ TEMA)
- บริการสุญญากาศด้านเปลือกที่สูงมาก (< 1 kPa สัมบูรณ์) - ตัวเรือนโค้งกลับอาจต้องใช้วงแหวนทำให้แข็งเพิ่มเติมตาม ASME VIII-1 UG-29 เพื่อป้องกันการพังทลายภายใต้แรงกดดันภายนอก ปรึกษาการออกแบบ
การป้อนข้อมูลขนาดที่จำเป็นสำหรับใบเสนอราคา
เพื่อจัดเตรียมการออกแบบเชิงความร้อนและกลไกเบื้องต้น ให้ส่งข้อมูลกระบวนการต่อไปนี้:
- ชื่อและองค์ประกอบของของเหลวข้างท่อ (หากเป็นส่วนผสม)
- ชื่อและองค์ประกอบของของไหลฝั่งเชลล์
- อุณหภูมิทางเข้า / ทางออกด้านท่อ
- อุณหภูมิขาเข้า / ทางออกด้านเปลือก
- แรงดันตกที่ยอมรับได้ที่ด้านข้างท่อ
- แรงดันตกที่ยอมรับได้ที่ด้านเปลือก
- แรงดันใช้งานด้านข้างท่อ
- แรงดันใช้งานด้านเชลล์
- รอยเท้าที่ใช้ได้สูงสุด (ความยาวขาตรง, พื้นที่ส่วนหัว)
- ปัจจัยการเปรอะเปื้อน (ด้านท่อและด้านเปลือก) หากทราบ มิฉะนั้นจะใช้ค่า TEMA มาตรฐาน
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
polski
فارسی
বাংলা
ไทย
tiếng Việt
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
คะแนนโดยรวม
รูปฉบับการจัดอันดับ
ต่อไปนี้คือการกระจายการจัดอันดับทั้งหมดรีวิวทั้งหมด