Küçük Kabuk ve Borulu Isı Değiştirici | Kompakt / Şasi Montajlı | Sabit Boru Tabakası / U-Boru | Malzemeler: CS / 304 / 316L / Ti
Genel Bakış – Kompakt Kabuk ve Borulu Isı Değiştirici
Küçük bir kabuk ve borulu ısı değiştirici, yer alanı, kurulum süresi ve sermaye maliyetinin kısıtlı olduğu düşük ila orta düzey görev uygulamaları için tasarlanmış kompakt bir ısı transfer ünitesidir. Tipik kabuk çapları DN100 ila DN500 arasında, ısı transfer alanları ise birim başına 1 m² ila 50 m² arasındadır.
Bu ürün TEMA Sınıf C veya B, ASME Bölüm VIII Bölüm 1 ve GB/T 151'e göre tasarlanmış ve üretilmiştir. Proses soğutma, numune şartlandırma, hidrolik yağ soğutma, buhar numune alma, pilot tesis hizmeti ve daha büyük tesislerdeki yardımcı sistemler için uygundur.
Tipik Uygulamalar
| Uygulama | Boru Tarafı Akışkanı | Kabuk Tarafı Akışkanı | Tipik Görev |
|---|---|---|---|
| Hidrolik yağ soğutucu | Hidrolik yağ | Soğutma suyu | 5 – 50 kW |
| Numune soğutucu | Proses numunesi | Soğutma suyu | 1 – 10 kW |
| Buhar numune alma | Buhar / yoğuşma suyu | Soğutma suyu | 2 – 20 kW |
| Pilot tesis reaktörü | Proses akışkanı | Isıtma veya soğutma ortamı | 5 – 100 kW |
| Kompresör yağ soğutucu | Yağlama yağı | Soğutma suyu | 10 – 80 kW |
| Yardımcı yağlama yağı soğutucu | Türbin yağlama yağı | Soğutma suyu | 20 – 150 kW |
| Kimyasal dozaj hattı | Kimyasal çözelti | Soğutma veya ısıtma akışkanı | 1 – 30 kW |
Yapı Tipleri
Sabit Boru Tabakası (TEMA L / M / N)
Her iki ucu sabit borular, sabit boru tabakalarına monte edilmiştir
Kabuk ve boru tabakaları kaynaklı veya cıvatalı
Temiz kabuk tarafı akışkanları ve orta sıcaklık farkı için uygundur
En düşük maliyet ve en basit yapı
U-Boru (TEMA U)
Her iki ucu tek bir boru tabakasına sabitlenmiş U şeklinde bükülmüş borular
Borular serbestçe genleşir, büyük sıcaklık farklarını karşılar
Kabuk tarafı temizliği için demontaj edilebilir demet
Yüksek sıcaklık farkı ve yüksek basınçlı boru tarafı için uygundur
Yüzer Başlıklı (TEMA P / S / T)
Bir boru tabakası sabit, bir tanesi yüzer
Her iki tarafın mekanik temizliği için tamamen demontaj edilebilir demet
Kirlenmeye eğilimli servis ve büyük sıcaklık farkları için uygundur
Sabit veya U-boru tasarımından daha yüksek maliyet
Tasarım Parametreleri
| Parametre | Aralık | Not |
|---|---|---|
| Kabuk çapı | DN100 – DN500 | Kompakt ayak izi |
| Boru dış çapı | 12.7 mm – 25.4 mm | Daha yüksek basınç için daha küçük dış çap |
| Boru et kalınlığı | 1.0 mm – 2.5 mm | ASME VIII-1 UG-27'ye göre |
| Boru uzunluğu | 500 mm – 3.000 mm | Nakliye ve elleçleme ile sınırlı |
| Isı transfer alanı | 1 m² – 50 m² | Birim başına |
| Tasarım basıncı (boru tarafı) | 4.0 MPa'ya kadar | Özel tasarımla daha yükseği mümkündür |
| Tasarım basıncı (kabuk tarafı) | 2.5 MPa'ya kadar | Özel tasarımla daha yükseği mümkündür |
| Tasarım sıcaklığı | -20°C ila +400°C | Malzemeye bağlı |
| Boru aralığı | 1.25 × – 1.5 × boru dış çapı | Üçgen veya kare düzen |
| Boru geçiş sayısı | 1, 2 veya 4 | Termal tasarıma göre |
| Kabuk geçiş sayısı | 1 veya 2 | Termal tasarıma göre |
Malzeme Seçimi
Boru ve Boru Tabakası Malzemeleri
| Malzeme | Şartname | Sıcaklık Aralığı | Uygulama |
|---|---|---|---|
| Karbon çeliği | SA-179 / SA-106 Gr.B | -20°C ila +425°C | Su, yağ, buhar, temiz akışkanlar |
| Paslanmaz 304 / 304L | ASTM A213 | -196°C ila +400°C | Hafif aşındırıcı akışkanlar, temiz buhar |
| Paslanmaz 316 / 316L | ASTM A213 | -196°C ila +400°C | Organik asitler, tuz çözeltileri, klorürler ≤ 200 ppm |
| Titanyum Gr.2 | ASTM B338 | -40°C ila +230°C | Deniz suyu, tuzlu su, yüksek klorürlü servis |
Kabuk Malzemeleri
Aşındırıcı olmayan kabuk tarafı akışkanları için karbon çeliği SA-516 Gr.70
Aşındırıcı kabuk tarafı akışkanları için paslanmaz 304L / 316L
Maliyeti optimize etmek için kabuk malzemesi boru malzemesinden farklı olabilir
Conta Malzemeleri
| Conta Tipi | Sıcaklık Aralığı | Basınç Limiti | Uygulama |
|---|---|---|---|
| Asbestsiz lif | -40°C ila +250°C | ≤ 4.0 MPa | Genel servis |
| Spiral sarım (SS + grafit) | -196°C ila +450°C | ≤ 10.0 MPa | Yüksek sıcaklık ve basınç |
| PTFE zarf | -40°C ila +200°C | ≤ 2.0 MPa | Aşındırıcı ve yüksek saflıkta servis |
Termal Tasarım Parametreleri
| Parametre | Tipik Aralık | Not |
|---|---|---|
| Genel ısı transfer katsayısı (su-su) | 800 – 1.500 W/m²·K | Hıza ve kirlenmeye bağlıdır |
| Genel ısı transfer katsayısı (yağ-su) | 200 – 600 W/m²·K | Yağ viskozitesine bağlıdır |
| Genel ısı transfer katsayısı (buhar-su) | 1.000 – 2.500 W/m²·K | Buhar kalitesine bağlıdır |
| Boru tarafı hızı (sıvı) | 0.5 – 2.5 m/s | Daha yüksek hız HTC'yi artırır ancak basınç düşüşünü de artırır |
| Kabuk tarafı hızı (sıvı) | 0.3 – 1.5 m/s | İzin verilen basınç düşüşü ile sınırlıdır |
| İzin verilen boru tarafı basınç düşüşü | 20 – 50 kPa | Uygulama gereksinimine göre |
| İzin verilen kabuk tarafı basınç düşüşü | 20 – 50 kPa | Uygulama gereksinimine göre |
| Kirlenme faktörü (su) | 0.0001 – 0.0003 m²·K/W | TEMA tablosuna göre |
| Kirlenme faktörü (yağ) | 0.0002 – 0.0005 m²·K/W | TEMA tablosuna göre |
Standart Konfigürasyonlar
Sabit Boru Tabakası – Cıvatalı Kapak
Kabuk: Dikişsiz boru veya haddelenmiş plaka
Boru tabakası: Kabuk flanşı ve kanal flanşı arasına cıvatalı
Kanal: Flanşlı bağlantılı cıvatalı kapak
Bağlantılar: ASME B16.5'e göre dişli NPT veya flanşlı
Tipik uygulama: Soğutma suyu, yağlama yağı, numune soğutma
U-Boru – Sökülebilir Demet
Kabuk: Bir uçta flanşlı kapaklı dikişsiz boru
Boru tabakası: Tek sabit boru tabakası
Demet: Kabuk tarafı temizliği için sökülebilir
Bağlantılar: ASME B16.5'e göre flanşlı
Tipik uygulama: Yüksek sıcaklık farkı, buhar servisi
Şasi Montajlı Ünite
Yapısal çelik şasi üzerine monte edilmiş ısı değiştirici, borulama, vanalar ve enstrümantasyon ile birlikte
İçerir: Gerektiğinde sıcaklık göstergeleri, basınç göstergeleri, akış göstergeleri ve kontrol vanaları
Şasi boyutları: Tipik olarak 1.0 m × 0.8 m ila 2.5 m × 1.5 m
Nakliye ve kurulum için kaldırma kulpları sağlanmıştır
Tipik uygulama: Pilot tesis, yardımcı sistemler, uzak konumlar
İmalat ve Muayene
Boru-Boru Tabakası Birleşimi
Sadece genleştirilmiş: 160 – 200 MPa'da hidrolik genleşme, 5 – 8 saniye tutma
Sadece kaynaklı: GTAW fileto kaynağı, 1.5 – 2.0 mm bacak
Kaynak + genleşme: Döngüsel servis için sızdırmazlık kaynağı artı genleşme
Kaynaklı birleşim yerlerinde %100 nüfuziyet testi
İlk numunede çekme testi, karbon çeliği için hedef ≥ 20 MPa
Hidrostatik Test
Test basıncı: ASME VIII-1 UG-99'a göre tasarım basıncının 1.3 katı
Tutma süresi: ≥ 30 dakika
Kabul: Sıfır basınç düşüşü ve görünür sızıntı yok
Test ortamı: Korozyon inhibitörlü temiz su
Boyutsal Kontrol
Kabuk çapı ve uzunluğu
Boru tabakası delik deseni
Nozül yönü ve çıkıntısı
Genel boyutlar ve kaldırma kulpu konumu
Sevkiyat Başına Dokümantasyon
Malzeme test sertifikaları EN 10204 3.1 veya 3.2'ye göre
TEMA veri sayfası tasarıma göre tamamlanmış
Boyutsal muayene raporu
Basınç grafiği ile hidrostatik test raporu
Yapılan PT ve RT gibi NDT raporları
Kaynak prosedürü şartnamesi ve prosedür yeterlilik kaydı
Yapıldığı gibi çizim
İşletme ve bakım kılavuzu
Seçim Kontrol Listesi – Küçük Kabuk ve Borulu Isı Değiştirici
Boru tarafı ve kabuk tarafı akışkan adları
Her iki taraf için giriş ve çıkış sıcaklıkları
Her iki taraf için tasarım basıncı
Her iki taraf için tasarım sıcaklığı
Gerekli ısı yükü (kW)
Her iki taraf için izin verilen basınç düşüşü
Boru ve kabuk için malzeme tercihi
TEMA tipi tercihi: Sabit, U-boru veya yüzer başlıklı
Bağlantı tipi: Dişli veya flanşlı
Montaj: Bağımsız veya şasi montajlı
Enstrümantasyon gereksinimleri
Uygulanabilir standart: TEMA, ASME VIII-1 veya GB/T 151
Tasarım Sınırlama Beyanı – Küçük Kabuk ve Borulu Isı Değiştirici
Küçük kabuk ve borulu ısı değiştirici aşağıdaki sınırlamalara tabidir:
Yalnızca belirtilen basınç ve sıcaklık için tasarlanmıştır. Bu limitlerin dışındaki operasyonlar tasarımı geçersiz kılar.
Sabit boru tabakası tasarımı, borular ve kabuk arasındaki sıcaklık farkı karbon çeliği için 60°C veya paslanmaz çelik için 40°C'yi aşarsa genleşme dercisi gerektirebilir.
Boru tarafı katı madde içeriği ağırlıkça %2'nin üzerinde ise, üst akış filtrelemesi olmadan önerilmez.
Boru tarafının mekanik temizliği, düz borular ve her iki boru tabakası yüzeyine erişim gerektirir. U-boru demetleri boruların içinde mekanik olarak temizlenemez.
Kirlenmeye eğilimli servis için, sökülebilir demetli yüzer başlıklı veya U-boru tasarımı önerilir.
Paslanmaz çelik için hidrotest suyu, gerilme korozyonu çatlamasını önlemek için klorür içeriği ≤ 50 ppm olmalıdır.
Şasi montajlı üniteler, seviyeli bir temel ve bakım için yeterli erişim gerektirir.
