Kuoren ja putkiputkilevyjen sopivan paksuuden määrittäminen on ratkaisevan tärkeää lämmönvaihtimien mekaanisen eheyden varmistamiseksi. Oikeat laskelmat auttavat estämään viat ja pidentämään laitteiden käyttöikää. Tässä artikkelissa hahmotellaan putkilevyjen paksuuden ja yleisen mekaanisen lujuuden arviointiin liittyviä olennaisia laskelmia.

Putkilevyn paksuus lasketaan

Putkilevyn paksuuden on kestettävä paineenero ja mekaaniset rasitukset käytön aikana. Peruskaavassa otetaan huomioon sisäinen paine, materiaalin vahvuus ja turvallisuustekijät.

Yleinen kaava on:

t = (P × D) / (2 × S × F)

jossa

  • t[ = putkilevyn vaadittu paksuus
  • P = sisäinen paine
  • D = putkilevyn halkaisija
  • S = materiaalin sallittu kuormitus
  • ]F = turvallisuustekijä

Mekaanisen eheyden arviointi

Mekaaninen eheys edellyttää paineen, lämpölaajenemisen ja ulkoisten kuormitusten arviointia. Finiittielementtianalyysiä (FEA) käytetään usein yksityiskohtaiseen arviointiin, mutta yksinkertaistetut laskelmat antavat alustavia arvioita.

Keskeisiä tekijöitä ovat seuraavat:

  • Sisäisestä paineesta johtuva stressi
  • Lämpölaajenemisen aiheuttama stressi
  • Ulkoiset mekaaniset kuormitukset
  • Materiaaliominaisuudet ja korroosiota koskevat päästöoikeudet

Lisähuomioita

Suunnittelukoodit ja -standardit, kuten ASEM Boiler ja painealuskoodi, antavat ohjeet vähimmäispaksuudesta ja turvamarginaaleista. Säännölliset tarkastukset ja testaus ovat välttämättömiä eheyden ylläpitämiseksi ajan mittaan.