Yüzer Kafa Isı Eşanjörü İçin Özel Boyutlarda Yedek Boru Demeti

Yüzer Başlı Isı Eşanjörü için Yedek Boru Demeti | Özel Boyutlar

Boru Demeti Nedir?

Bir boru demeti, bir kabuk ve boru tipi ısı eşanjörünün temel bileşenidir ve borular, boru levhaları, bölmeler, ara parçalar ve bağlantı çubuklarından oluşur. Yüzer başlı ısı eşanjörlerinin yerine kullanıldığında, boru demeti sabit boru levhası tasarımına uyacak şekilde yeniden yapılandırılır ve belirli uygulamalar için maliyet, basitlik ve güvenilirlik açısından belirgin avantajlar sunar. Bu geçiş, termal gerilmelerin yönetilebilir olduğu, bakım gereksinimlerinin minimum düzeyde olduğu veya çalışma koşullarının sağlam, sızdırmaz bir tasarımı desteklediği senaryolarda özellikle önemlidir. Aşağıda, boru demetinin yüzer başlı eşanjörlerin yerini almasındaki rolünün, teknik özellikler, tasarım hususları ve değiş tokuşlar dahil olmak üzere ayrıntılı bir dökümü bulunmaktadır.

Boru Demetinin Temel Bileşenleri

1. Borular:

   • Malzeme: Korozyon direncine ve termal iletkenliğe göre seçilen paslanmaz çelik (316L), titanyum, bakır-nikel alaşımları veya Inconel.

   • Çap: Tipik olarak ¾" ila 1,5" OD (19–38 mm), 1,2–3 mm (BWG 12–18) duvar kalınlıkları ile.

   • Yerleşim: Isı transferini ve temizleme erişimini optimize etmek için üçgen (30°/60°), kare (90°) veya döndürülmüş kare desenler.

2. Boru Levhaları:

   • Boruları sabitleyen kalın dairesel plakalar (karbon çeliği, paslanmaz çelik veya kaplamalı malzemeler).

   • Borular, sert, sızdırmaz bir conta için levhalara kaynaklanır, yuvarlanır veya genişletilir.

3. Bölmeler:

   • Tipler: Kabuk tarafı akışını yönlendirmek ve titreşimi önlemek için segmentli (en yaygın), helisel veya çubuk bölmeler.

   • Aralık: Kabuk çapının %20–50'si; daha yakın aralık türbülansı artırır ancak basınç düşüşünü yükseltir.

4. Bağlantı Çubukları ve Ara Parçalar:

   • Çalışma gerilmeleri altında bölme hizalamasını ve boru demeti bütünlüğünü korur.

Neden Yüzer Başlı Eşanjörler Sabit Boru Demetleriyle Değiştirilir?

Yüzer başlı ısı eşanjörleri, bir boru levhasının "yüzmesine" izin vererek termal genleşmeye izin verir ve bakım için boru demetinin kolayca çıkarılmasını sağlar. Ancak, sabit boru levhası demetleri aşağıdaki durumlarda tercih edilir:

• Maliyet Azaltımı kritik öneme sahiptir (yüzer baş tertibatı yok, daha az conta).

• Sızıntı Riski en aza indirilmelidir (kaynaklı boru levhaları conta arızalarını ortadan kaldırır).

• Yüksek Basınç/Yüksek Sıcaklık (HPHT) koşulları sağlam bir yapı gerektirir.

• Kirlenme Minimumdur, sık mekanik temizleme ihtiyacını azaltır.

Sabit Boru Demeti Değişimi için Teknik Uyarlamalar

1. Termal Gerilme Yönetimi:

   • Yüzer başlıklar doğal olarak termal genleşmeye uyum sağlar, ancak sabit boru demetleri şunları gerektirir:

     • Genleşme Derzleri: Diferansiyel genleşmeyi absorbe etmek için kabuk üzerinde körükler veya flanşlı derzler (eğer ΔT > 50–100°C ise kritik).

     • Malzeme Eşleşmesi: Benzer termal genleşme katsayılarına sahip kabuk/boru malzemelerinin kullanılması (örneğin, karbon çelik borularla karbon çelik kabuk).

2. Basınç Tasarımı:

   • Yüksek basınca dayanabilmek için sabit boru levhaları kalınlaştırılır (300 mm'ye kadar) (300 bar'a kadar boru tarafı).

   • Daha küçük boru çapları (örneğin, ¾") basınç direncini artırır.

3. Kirlenme Azaltımı:

   • Tıkanmayı azaltmak için daha geniş boru aralığı (1,25–1,5x boru çapı).

   • Yapışkan veya aşındırıcı sıvılar için pürüzsüz veya kaplamalı borular (örneğin, PTFE).

4. Bakım Hükümleri:

   • Sökülebilir olmayan demetleri telafi etmek için kimyasal temizleme portları veya CIP (Yerinde Temizleme) sistemleri.

Karşılaştırma: Sabit Boru Demeti ve Yüzer Başlık

Değişimde Sabit Boru Demetlerinin Avantajları

1. Maliyet Verimliliği:

   • Yüzer başlık bileşenlerini (örneğin, bölünmüş destek halkaları, salmastra contaları) ortadan kaldırarak imalat ve bakım maliyetlerini düşürür.

2. Kompakt Tasarım:

   • Daha az hareketli parça nedeniyle alana duyarlı kurulumlar için idealdir.

3. Dayanıklılık:

   • Kaynaklı boru levhaları, sızıntı olmadan daha yüksek basınçlara ve sıcaklıklara dayanır.

4. Basitleştirilmiş Çalışma:

   • Zamanla yüzer başlık hizasızlığı veya conta bozulması riski yoktur.

Sınırlamalar ve Azaltma Stratejileri

1. Termal Genleşme Kısıtlamaları:

   • Çözüm: Genleşme derzleri takın veya esnek kabuk tasarımları (örneğin, körükler) kullanın.

2. Kirlenmeye Duyarlılık:

   • Çözüm: Otomatik temizleme sistemlerini (örneğin, CIP) veya kirlenme önleyici kaplamaları entegre edin.

3. Sökülemez Demetler:

   • Çözüm: Kimyasal temizleme için tasarlayın veya kirlenmeyi geciktirmek için ultra pürüzsüz borular belirtin.

Sabit Boru Demeti Değişimi için Uygun Uygulamalar

1. Rafineriler:

   • Sızıntı risklerinin bakım ihtiyaçlarından daha ağır bastığı yüksek basınçlı gaz soğutucuları.

2. Enerji Santralleri:

   • Kararlı termal döngülere sahip besleme suyu ısıtıcıları ve yağ soğutucuları.

3. Kimyasal İşleme:

   • Kirlenmeyen sıvı eşanjörleri (örneğin, çözücüler, damıtılmış sıvılar).

4. HVAC Sistemleri:

   • Temiz su devreleri olan soğutucular ve kondenserler.

Standartlar ve Uygunluk

• TEMA Sınıfı R/C/B: Sabit boru levhası eşanjörleri için tasarım kurallarını belirler.

• ASME BPVC Bölüm VIII: Basınç dereceli bileşenleri (boru levhaları, kabuklar) yönetir.

• ISO 16812: Termal performans ve mekanik tasarım için gereksinimleri belirtir.