Bir kanatlı boru kümesi, hava soğutmalı bir ısı değiştiricisinin (ACHE) birincil ısı transferi bileşenidir. Dış yüzeye takılmış dış kanatlı çoklu sıra borulardan oluşur.her ucunda boru levhaları ile sabitlenmiş, ve giriş ve çıkış başlık kutularına bağlanır. Paket, çevresel havanın eksenel veya merkezkaç fanlar tarafından kanatlı yüzeyler üzerinden zorlandığı veya çekildiği yapısal bir bölgeye yerleştirilir.Tüplerin içinden akan işlem sıvısından ısı çıkarmak.
Bu ürün, API 661 (Genel Rafineri Servisi için Hava Soğutulmuş Isı Değiştiricileri), ISO 13706 ve TEMA Sınıfı R veya B uyarınca tasarlanmış ve üretilmiştir.Paket tam bir montaj olarak sağlanır., tüpler, yüzgeçler, tüp levhaları, başlık kutuları, yan çerçeveler ve kaldırma bantları dahil olmak üzere, mevcut veya yeni bir ACHE bölmesine monte edilmeye hazırdır.
Kanatlı tüp kümesi ACHE tipi ve sitesi gereksinimlerine göre yapılandırılmıştır:
Yatay paket: Tüpler yatay; hava dikey olarak yukarı doğru (zorlu çekim) veya aşağıya doğru (indükte çekim) akar. Genel süreç soğutmasında, kompresör ara soğutucularında ve hidrokarbon kondansatörlerinde kullanılır.
A çerçeve kümesi: Dönüştürülmüş bir V şeklinde eğilmiş iki düz paket (üstte zirve); altındaki fanlar, iki eğimli yüzeyden yukarı doğru hava üfler. Hava soğutmalı buhar kondensatörlerinde (ACC) ve büyük petrokimyasal ünitelerde kullanılır.
V çerçeveli paket: V şeklinde eğilmiş iki düz paket (altta zirve); yukarıdaki fanlar havayı yukarı doğru çekiyor. Dondurma koruması için indüklü tasfiye ile buhar yoğunlaşmasında kullanılır.
Hava akışı düzenlemesi:
Zorla çekim: Tüplerin altındaki fanlar, borulardaki havayı zorlar.
İndüklenmiş çekim: Fenerler, havanın borular üzerinden çekilmesini sağlar. Daha iyi hava dağıtımı; daha az dolaşım; havanın yağmur ve kardan korunmasını sağlar.
Tüpler
Tüp OD (baz): 15.88 mm ️ 50.8 mm (5/8 "den 2" e kadar)
Tüp duvarının kalınlığı: 1,2 mm ∼ 5,0 mm (ASTM veya eşdeğerine göre dikişsiz veya kaynaklı)
Boru uzunluğu (boru levhaları arasında): 2,0 m ∙ 12,0 m (API 661 standardına göre)
Tüp mesafesi (ortadan ortaya):
Çapraz (hava akışı boyunca): 1,5 * 2.5 * tüp OD
Uzunluk (hava akışı boyunca): 1,5 * 2.5 * tüp OD
Boru düzenlemesi: Staggered (üçgen) veya in-line (kare). Staggered daha yüksek hava tarafı ısı aktarımı sağlar; in-line daha kolay mekanik temizlik sağlar.
Tüp malzemeleri (servis koşullarına göre)
| Malzeme | Spesifikasyon | Sıcaklık aralığı | Klorür limiti | Uygulama |
|---|---|---|---|---|
| Karbon çelik SA-179 / SA-106 Gr.B | ASTM A179 / A106 | -20°C - +425°C | Uygulanabilir değil | Su, petrol, temiz hidrokarbonlar, buhar |
| Paslanmaz 304L / 316L | ASTM A213 TP304L/316L | -196°C - +600°C | ≤ 200 ppm | Koroziv sıvılar, temiz buhar, gıda/farmakoloji |
| Çifte 2205 | ASTM A789 S32205 | -40°C - +280°C | 80°C'de ≤ 300 ppm | Chloride içeren karbonhidratlar, açık denizde |
| Titanyum Gr.2 (TA2) | ASTM B338 | -40°C - +230°C | 20000 ppm'ye kadar | Deniz suyu, tuzlu su, yüksek klorürlü soğutma |
| Bakır-nikel C70600 | ASTM B111 | -40°C - +200°C | < 500 ppm | Deniz soğutma, tuzlu su |
Pençeler ️ Bağlama türleri ve parametreleri
İşleme sıcaklığına, korozyon ortamına ve termal döngüsüne göre seçilen aşağıdaki yüzgeç-tüp bağlama yöntemleri mevcuttur:
| Pençe tipi | Bağlama Yöntemi | Maksimum çalışma sıcaklığı | Fin malzemeleri | Tipik Uygulama |
|---|---|---|---|---|
| L ayağı (gürültü yarası) | Gerilen L şeklindeki bir ayak yarası | ≤ 150°C | Alüminyum 1100, Bakır C1100 | Düşük sıcaklık gaz soğutma, ara soğutma |
| KL-ayak (L'de) | Çöplüklü boru yüzeyi + mekanik olarak birbirine bağlı ayak | ≤ 320°C | Alüminyum 1100 | Orta sıcaklıklı işlem gazı, sonrası soğutucular |
| LL-ayak (birbiriyle örtüşmüş L) | Birbirini örtüşen ayaklar tüpün OD'sini tamamen kaplar. | ≤ 177°C | Alüminyum 1100, Bakır C1100 | Kıyı/deniz atmosferi, korozyon koruması |
| Ekstrüde edilmiş (bimetal) | Deniz yüzgeçlerine ekstrüde edilmiş alüminyum dış mangal | ≤ 230°C | Alüminyum 1100 (dış) | Offshore, deniz, yüksek korozyonlu ortamlar |
| Yüksek frekanslı kaynaklı | Fırça bantı, boruya dayanıklı kaynaklı (metallürjik bağ) | ≤ 450°C | Karbon çelik, paslanmaz çelik | Yüksek sıcaklıklı gaz soğutması, atık ısı geri kazanımı |
| Çıplak (kalemsiz) | - Evet. | 600°C'ye kadar | Tüp malzemesi olarak | Yüksek sıcaklıklı temiz gaz, buhar, düşük kirlenme |
Pin Geometri (API 661'e göre tipik)
| Parametreler | L-ayak / KL / LL | Ekstrüde edilmiş | Yüksek frekanslı kaynaklı |
|---|---|---|---|
| Pençe yüksekliği (tüpün üzerinde) | 8 mm 16 mm | 8 mm 16 mm | 8 mm 19 mm |
| Fin pitch (inç başına yüzgeçler) | - 7 ¢ 11.5 | 7 ¢ 11 | 2 ¢ 7 |
| Yüzgeç kalınlığı | 0.25 mm ️ 0.5 mm | Integral (0,4 mm eşdeğeri) | 0.8 mm ️ 3.2 mm |
| Yüzey alanı oranı (uzantılı / çıplak) | 10 ¢ 23 | 10 ¢ 20 | 6 ¢ 15 |
Fin Bond Direnci Dikkat
Gerilme sarmal kanat türleri için (L-ayak, KL-ayak, LL-ayak), kanat ve boru arasındaki mekanik bağ, termal temas direncini getirir.
Tüp tarafı sıcaklıkları için 120 °C'den fazla, yeni kümeler için tipik olarak 2.000 ¥ 5.000 W/m2·K bir bağ iletkenlik değeri uygulanır.
Kullanımda olan paketler, termal döngüden dolayı bağ iletkenliğini azaltabilir; tasarım genellikle% 3 ∼% 30 ek yüzey alanı içerir (iş sıcaklığına ve bağ türüne bağlı olarak).
Ekstrüde ve yüksek frekanslı kaynaklı yüzgeçler bağlanma direnci yoktur
Tüp levhaları
Konumu: Toplamın ön (inlet) ve arka (outlet) uçları
Kalınlığı: ASME VIII-1 / TEMA RCB-4'e göre 15 mm ∼ 80 mm.3
Malzeme: Karbon çelik, paslanmaz çelik veya plakeli çelik
Delik çapı toleransı: ISO 286'ya göre H11 (örneğin, Ø25.2 mm +0.13/0)
Delik bitirme: Genişletilmiş eklemler için Ra ≤ 1,6 μm; kaynaklı eklemler için Ra ≤ 3,2 μm
Tüp tutma: Tüpler genişletilir, kaynaklanır veya kombinasyon yapılır (yağ + genişletme)
Başlık Kutusu (İç / Çıkış Manifoldları)
API 661'e göre türler:
Fiş başlığı (fişli veya boğulmuş fişler) ️ boru erişimi için; düşük veya orta basınçlı
Kapak levhası başlığı; tam boru erişimi için tam vida kapaklı; kirlenme hizmetinde kullanılır
Boru koleksiyon başlığı kaynaklı yapı; yüksek basınç, boru erişimi yok
Yapım: Dikdörtgen veya yuvarlak kesim; ASME B16.5 / B16'ya göre flanslı bağlantılar.47
Geçit bölmeler: Tek, iki veya dört boru tarafı geçitleri yapılandırmak için iç defle
Tasarımsal basınç derecesi: 0.1 ∙ 10.0 MPa (özelleştirilmiş daha yüksek mevcut)
Çöplük ve havalandırma bağlantıları: Düşük/yüksek noktalarda NPT ipli veya soket kaynaklı armatürler
Yan Çerçeveler ve Kalkıtma Yastıkları
Yapı çerçevesi: Yükseltme, taşımak ve çalışma sırasında paket ağırlığını desteklemek için tasarlanmış çelik kanal veya I kiriş
Kaldırma bantları: Yan çerçevelere veya boru levhalarına kaynaklanmıştır. 2* paket ağırlığında (güvenlik faktörü)
Destek noktası: Tüp sarkmasını en aza indirmek ve tüm uzunlukta ±3 mm'lik bir grup düzlüğünü korumak için yerleştirilmiştir.
| Parametreler | Tipik Aralık | Notlar |
|---|---|---|
| Hava yüzü hızı (yaklaşım) | 1.5 ️ 4.0 m/s | Fan gücü ve gürültü sınırlarına göre seçilir. |
| Havanın kütle hızı (topuçtan) | 2 6 kg/m2·s | Tüpler ve yüzgeçler arasındaki boş alana göre |
| Hava tarafı konvektif HTC (çıplak boru eşdeğeri) | 30 120 W/m2·K | Yüzgeç geometrisine, hızına ve malzemeye bağlı. |
| Fin verimliliği | %40 %90 | Standart yöntemlere göre hesaplanır (Kern / ESDU) |
| Toplam HTC (hava-tüp, çıplak alana atıfta bulunulur) | 15 60 W/m2·K | ACHE kanatlı paketleri için tipik |
| Havadaki basınç düşüşü (büyüklük boyunca) | 100 ¢ 300 Pa | API 661 tasarım sınırına göre; fan buna göre seçilir |
| Tasarımsal ortam sıcaklığı | -40°C - +55°C | Yer meteorolojik verilerine dayanarak |
| Birim başına toplu yüz alanı | 10 m2 200 m2 | Tek bölge; daha büyük vergiler birden fazla bölge kullanır |
Tüp hazırlama: Borular uzunlukta kesilmiş, uçları bükülmüş (saldırılmışsa), OD ve duvar kalınlığı doğrulanmıştır.
Fin uygulaması: belirtilen tip (bükme, ekstrüde veya kaynak) için borulara takılan yüzgeçler ️ işlem parametreleri kaydedildi (plit, sıcaklık, kaynak akımı, yuvarlama basıncı).
Tüp levhası sondajı: H11 toleransına kadar boru levhalarının CNC sondajı; delikler temizlenmiş ve temizlenmiştir.
Tüp yerleştirme: Ön ve arka boru levhaları üzerinden yerleştirilen borular.
Tüpten tüp levhasına birleştirme: Genişletilmiş (hidrolik veya rulo), kaynaklı veya kombinasyonlu, ¥ birleştirme türüne göre. İlk madde üzerinde yapılan çekme testi.
Başlık kutusu eklentisi: Tüp levhalarına kaynaklı veya boğulmuş başlıklar; geçiş bölmelerini monte etmişlerdir.
Yan çerçeve montajı: Yapısal destekler ve kaldırma çubuğu.
Hidrostatik test: ASME VIII-1 UG-99'a göre 1.3 * boru tarafı tasarım basıncında test edilen tam paket.
Boyamak ve kaplama: Sa2'ye kadar kum püskürtülmüş dış yüzeyler (karbon çelik çerçeveleri ve başlıkları).5, çinko bakımından zengin epoksit ile kaplanmış ve poliüretan üst kaplama ile bitirilmiştir minimum kuru film kalınlığı 250 μm.
Boyut Denetimi
| Ürün | Dayanıklılık | Yöntem |
|---|---|---|
| Tüp aşırı doz | ±0,11 mm | Mikrometre (örnek) |
| Yüzgeç yüksekliği | ±0,5 mm | Kaliper / şablon |
| Fin pitch | 100 mm uzunlukta ± 0,2 mm | Şablon / optik |
| Paketin toplam uzunluğu | ±1,5 mm | Ölçüm bandı / lazer |
| Tüp levhası delik modeli | Çizim başına | CMM / optik karşılaştırıcı |
| Başlık flange yönelimi | ASME B16'ya göre.5 | Şablon / uzatıcı |
Yok edici olmayan inceleme (NDE)
| Sınav | Yöntem | Uygulama Alanı | Kabul edilmesi |
|---|---|---|---|
| Çubuk-çubuk levhası kaynakları | PT (sıvı nüfuz edici madde) | %100 (saldırılmışsa) | Çatlak yok, gözenekliliği ≤ 0,8 mm |
| Fin kaynakları (HF kaynaklı) | Görsel + PT (örnek) | % 100 görsel; % 5 PT | Çatlak yok, soluk yüzgeç yok. |
| Başlık kaynakları | RT veya UT | ASME VIII-1 UW-51 / UW-52 uyarınca | Kod başına |
| Tüp içi durumu | Boroskop | Tüplerin %5'i (asgari) | Çizik yok > 0,1 mm, tıkanıklık yok |
Hidrostatik Test (Tüp Yarı)
Test basıncı: ASME VIII-1 UG-99'a göre 1.3 * tasarım basıncı * (S test sıcaklığında / S tasarım sıcaklığında)
Test ortamı: Korozyon inhibitörü olan temiz su (çerezsiz çelik için klorür ≤ 50 ppm)
Bekleme süresi: ≥ 30 dakika
Kabul edilebilirlik: Sıfır basınç düşüşü; boru eklemlerinden, başlıklarından veya fişlerinden görünür bir sızıntı yoktur
Pnömatik sızıntı testi (belirtildiyse)
Test basıncı: 0,6 MPa hava veya azot
Sızıntı tespiti: Tüm eklemlere ve kaynaklara sabun kabarcıkları uygulanır
Kabul edilebilirlik: kabarcık yok; eşdeğer delik yöntemi başına sızıntı oranı ≤ 1*10−5 Pa·m3/s
Kompresör Ara soğutucu / Ardından soğutucu
Tüp tarafı sıvısı: Sıkıştırılmış hava veya doğal gaz (sıkıştırıldıktan sonra)
Tüp tarafı sıcaklığı: Giriş 120°C 180°C, çıkış 40°C 60°C
Basınç: 0,5 ∼ 10,0 MPa
Boru malzemesi: Karbon çelik (hava) / 304L (CO2 / H2O içeren doğal gaz)
Fin tipi: L-ayak (≤ 150°C) veya KL-ayak (150~180°C)
Yüzgeç geometrisi: OD 25.4 mm * 2.0 mm duvar; yüzgeç yüksekliği 12.5 mm; 10 FPI
Bündel satırları: 4 6 satır
Hava yüzü hızı: 2,5 ∼ 3,5 m/s
Hava tarafı ΔP: ≤ 200 Pa
Rafineri Üst Kondansörü
Tüp tarafı sıvısı: Hidrokarbon buharı + buhar (destilasyon üst masrafı)
Tüp tarafı sıcaklığı: Giriş 100°C ∼ 150°C (kondensasyon), çıkış 40°C ∼ 60°C
Basınç: 0.1 MPa (vakumdan yakın atmosfere)
Boru malzemesi: Karbon çelik (korroziv olmayan) veya 316L (kısır servis)
Fin türü: L-ayak veya KL-ayak (Al 1100) H2S hizmeti için, 316L tüpü ile dışa vurulmuştur
Yüzgeç geometrisi: OD 25.4 mm * 2.0 mm; yüzgeç yüksekliği 12.5 mm; 10 FPI
Bündel satırları: 4 satır; sıvı drenajı için çıkışa 1:50 e doğru eğimli
Doğal gaz soğutucu (su kaybından veya sıkıştırmadan sonra)
Tüp tarafı sıvısı: İşlenmiş doğal gaz
Tüp tarafı sıcaklığı: Giriş 60°C - 100°C, çıkış 30°C - 45°C
Basınç: 4,0 ∼ 10,0 MPa
Tüp malzemesi: 316L veya Duplex 2205 (klorür varsa)
Pençe tipi: Ekstrüze edilmiş (Al 1100 dış) offshore/kıyı korozyon koruma için
Yüzgeç geometri: OD 19.05 mm * 2.0 mm; yüzgeç yüksekliği 12.5 mm; 10 FPI
Toplu sıralar: 2 3 sıra (düşük basınç düşüşü)
Hava yüzü hızı: 2,0 m/s
Hava tarafı ΔP: ≤ 150 Pa
Hava soğutmalı buhar kondansörü (ACC) √ Elektrik Santrali
Boru tarafı sıvısı: Buhar (turbin egzozu) su haline kondensasyon, vakum koşulunda
Tüp tarafı sıcaklığı: Giriş 60°C - 100°C, çıkış 35°C - 45°C
Basınç: Vakum (10 50 kPa mutlak) ASME VIII-1 UG-28'e göre dış basınç tasarımı
Boru malzemesi: Karbon çelik (galvanize veya kaplanmış) veya paslanmaz çelik (amonyak/klorürler durumunda)
Pençe tipi: Yüksek frekanslı kaynaklı (metallürjik bağ)
Tüp geometri: Plaka yüzgeçleri veya spiral kaynaklı yüzgeçleri olan eliptik veya düz oval tüpler (hava tarafı ΔP'yi azaltın)
Bültenin yönelimi: A çerçeve veya V çerçeve (uzaktan 60° e eğilmiş)
Hava akışı: İndüklenmiş taslak (üstten fanlar)
Özel özellikler: Kondensat toplama başlığına doğru 1:80 e eğilmiş paketler; dondurma koruması (buhar izleme veya kış çalışması için elektrikli ısıtma 0 °C'nin altında)
Havadaki kirlenme (toz, polen, kimyasal çöküntüler) basınç düşüşünü arttırır ve ısı aktarımını azaltır.
Hava tarafı ΔP, tasarım ΔP'sini % 30 oranında aşar (API 661'e göre)
Havadaki ΔP artışı, çalışmaya başlamanın üzerinden 50 Pa'ya ulaşır (birincisi olursa)
Temizlik yöntemleri:
Suyla yıkama: Suda çözünen çöküntüler için düşük basınçlı püskürtme (≤ 1,0 MPa)
Hava üflemesi: Kuru gevşek toz için basınçlı hava (≤ 0,6 MPa)
Kimyasal temizlik: Alkali veya asit bazlı deterjan (alüminyum yüzgeçler için onaylanmıştır; yüksek alkali çözeltilerden kaçının)
Tüp tarafı temizliği: sabit bir paket içinde mekanik olarak uygulanabilir değildir (tüpler bireysel olarak çıkarılamaz).veya on-line pigging sistemlerinin kullanılması (düz bükümlü daha büyük çaplı borular için).
Malzeme test sertifikaları (EN 10204 3.1 veya 3.2)
API 661 doldurulmuş veri sayfası (veya ISO 13706 veri sayfası)
TEMA veri sayfası (Uygulanabilirse sınıf R/B)
ASME U damgası veri raporu (üretilirse)
Boyut kontrol raporu (parça uzunluğu, boru levhası deliğinin düzenlenmesi, kanat geometri, boru OD)
Fin yapıştırma işlem parametreleri (bükme gerilimi, ekstrüzyon basıncı, kaynak akımı)
Hidrostatik test raporu (basınç çizelgesi kaydıyla)
Pnömatik sızıntı testi raporu (eğer yapılırsa)
NDE raporları: PT, UT, RT gerçekleştirildiği gibi
Saldırma prosedürü özelliği (WPS) ve nitelik kaydı (PQR)
Tüp kümesi, tüp sayısıyla, geçiş konfigürasyonu, başlık boyutları ve kaldırma kolunun yerleşimleri ile inşa edilmiş çizim
Boya/katlamanın özellikleri ve kalınlık doğrulama raporu
Temizlik ve bakım talimatları (dilediğinizde)
ACHE türü: Zorla çekim / İndükte çekim / A çerçeve / V çerçeve / Yatay
Toplu yönü: yatay / eğimli (buçuk)
Boru malzemesi ve boyutu (OD, duvar kalınlığı)
Pençe tipi L-ayak / KL / LL / Ekstrüde / HF kaynaklı / Çıplak
Yüzgeç malzemesi ve geometri (büyüklük, tonlama/FPI, kalınlık)
Tüp tarafındaki tasarım basıncı ve sıcaklığı
Tüp tarafındaki sıvı bileşimi (korrozivite, klorürler, H2S)
Tüp tarafındaki izin verilen basınç düşüşü
Hava giriş sıcaklığı (yaz tasarımı)
Hava yüzü hızı veya toplam hava akışı
Havadaki izin verilen basınç düşüşü (genellikle 100 ¢ 300 Pa)
Başlık türü: Plug / Cover-Plate / Pipe manifold
Tüp tarafı geçişleri sayısı ¢ Tek / İki / Dört
Boru sayısı ve boru düzeni (mevcut veya yeni bölge başına)
Korozyon koruma gereksinimleri (katlama, galvanize veya özel yüzgeç/tüp malzemeleri)
Dondurma koruması (ACC hizmeti için)
Yükseltme ve taşıma kısıtlamaları (en fazla ağırlık ve boyutlar)
Uygulanabilir Standartlar API 661 / ISO 13706 / TEMA / Müşteri Özellikleri
Fined tube bundle aşağıdaki sınırlamalara tabidir:
Sadece belirtilen boru tarafı basıncı ve sıcaklığı için tasarlanmıştır; bu sınırların dışındaki işlem tasarımı geçersiz kılar.
Hava tarafı performansı çevresel hava sıcaklığına ve kirlenmeye bağlıdır; soğutma kapasitesi çevresel sıcaklığın artmasıyla azalır.
Tüp tarafı temizliği, sabit bir paket içinde mekanik olarak uygulanabilir değildir ‡ kirlenme hizmetleri için kimyasal temizlik veya çevrimiçi pigging gereklidir.
Hava tarafındaki kirlenme basınç düşüşünü arttırır ve ısı aktarımını azaltır; düzenli temizlik programlarını sürdürülmelidir.
Dondurma koşullarında çalışan kanatlı paketler için, yoğunlaştırma hizmetleri için uygun dondurma koruması (yapışıklık, drenaj ve ısıtma) sağlanmalıdır.
Fin ucunun maksimum sıcaklığı malzemeye özgü sınırları aşmamalıdır (örneğin, L-ayak ≤ 150°C; ekstrüde ≤ 230°C; HF kaynaklı ≤ 450°C).
Termal döngü hizmeti için (> 500 döngü/yıl) gerilme sarma tipleri (L, KL, LL) önerilmez ‡ ekstrüde veya HF kaynaklı sarma kullanın.
Düz bir destek yapısına monte edilmelidir; Aşırı hizalama boru levhasının bozulmasına ve eklem sızmasına neden olur.
Çok yüksek boru tarafı basıncı (> 10.0 MPa) veya aşırı vakum için, özel başlık ve boru plaka tasarımı için danışın.
