Shell ve Tube Heat Exchangers için Sabit Tube Sheets ve Floating Head Designs arasında nasıl seçilir
Table of Contents
Shell ve tüp ısı değiştiricileri, sabit bir tüp sayfası ile yüzen bir baş yapılandırması arasındaki birçok tasarım kararlarının toplanması ve en uygun maliyetli ve yüksek basınçları ve sıcaklıklarını ele geçirme yeteneği, iki sıvı arasındaki ısı geçişi için vazgeçilmez hale getirir.Bu iki tasarım arasında temel farklılıkları anlamak, sabit bir tüp sayfası ve yüzücük bir hesap yapılandırması en uygun maliyetlidir.Bu karar, yalnızca ilk maliyet ve ayak izi sınırlamaları kapsar.
Sabit Tube Sheet Design
Sabit bir tüp parçası ısı değiştiricisinde, her iki tüp çarşafları doğrudan kabuka kaynaklanır veya bu çarşaflara kaynaklanır, tek, katı bir montaj yaratır.Gruplar, boru paketleri ve tüp çarşafları birbirine bağlı olarak sabitlenir.Bu tasarım, kabuk ve döviz boruları arasındaki en basit ve en uygun maliyetli inşaattır.
İnşaat Detayları
Tipik kabuk aralıkları 60 inç üzerinde (1524 mm) bir kaç inç aralığına kadar değişir. Tube uzunlukları genellikle kabuk ve tüp paketlerinden kaçınma ihtiyacı ile sınırlıdır. Standart tüp hatlarının triangular, kare ve döndürmek için stres içerir. Sabit tüp levha tasarımı genellikle bir genişleme eklemi (beld) içerken, diferansiyel genişlemenin boru hatlarının boru hatlarının boru hatlarının veya boru hatlarının kapatılmasına yol açabilir.
Avantajları Avantajları Avantajları Avantajları
- [FONT:0) En düşük başlangıç maliyeti: Daha az bileşen ve daha basit üretim sermaye harcamalarını azaltır.
- [FONT:0)Dedüklenen sızıntı yolları:[Dönemli iki gazlı eklemler ( kanal ve bonnet) ile, dış sızıntıların riski en az dört veya daha fazla gazaplı eklemlere sahiptir.
- [FONT=0)Compact and logic:[Dönetici:[Dönesel bir kafa etek veya iç gazketleri yokluğu, daha küçük bir kabuk çapı ve daha kısa genel uzunlukta, kayaklı paketlerdeki tasarruf alanı sağlar.
- [FONT:0)Simpler tüpü paket kaldırma:[Dönler: 1 ) Bazı tasarımlarda, tüm paketler, bir çıkarılabilir kapak verildiğinde kanal sonundan çekilir, ancak bu birincil bir özellik değildir.
- [FONT:0) Yüksek tüp sayısı:[Dönem:[Dönemli)[[Dönemli))[[[0] Yüksek tüp sayısı:[Dönemli bir kafa için ekstra bir alana ihtiyaç yoktur, çünkü aynı kabuklu bir kafa tasarımı ile karşı daha fazla tüpler verilebilir.
Disadvantages
- [FONT=0] ⁇ genişleme sınırlamaları:[Dönetici ortak olmadan, tasarım kabuk tarafı ve tüp tarafı arasında büyük sıcaklık farklılıklarına tahammül edemez. Bir genişleme ile bile pratik sınırlar vardır.
- [FONT:0]Difficult dış tüp temizliği: Boru paketinin içinde sabitlenir; dış yüzeyler sadece kimyasal yöntemler (örneğin, asit temizliği) veya hidrobter gibi mekanik temizlik sınırlı olabilir, çünkü paketler kolayca kaldırılamaz.
- [FONT:0) Denetim veya yedek için erişim yok: Bir tüp sızıntıları varsa, tüm paketler değiştirilmesi veya sızıntı tüpün değiştirilmesi gerekir, ısı transfer alanı kalıcı olarak azaltılabilir.
- [FONT:0) Aynı anda yüksek sıcaklık ve yüksek basınç için uygun değildir: Birleştirilmiş etki, genişleme eklemleri ile bile uygulanabilir stresleri aşabilir.
Tipik Uygulamaları Tipik Uygulamaları
Sabit tüp levha değiştiricileri, kanaldaki foulingin hafif ve kabuklu fouling düşük olduğu temiz hizmetlerde yaygın olarak kullanılır. Ortak uygulamalar arasında [[Döneticiler:0) Konforlu yüzeysel olarak yüksek çözünürlükte (Dönemli su sistemleri)) ısıtılır.
Yüzen Baş Tasarım
Yüzücü kafa ısı değişimi, sabit bir parçaya sahiptir (çoğunlukla baş tarafı) ve kabuktan bağımsız olarak hareket etmek için serbest olan ikinci bir tüp sayfasıdır.Hazırdaklı kafa,[Döncük başın kapağına ve ayarlandığı gibi)
İnşaat Detayları
Bir çekme tasarımında, tüm tüp paketi, dolu bir kafa tasarımı ile karşılaştırıldığında daha büyük bir kabuk çapını kaldırılabilir.Kaçlı bir kapak parçası (veya bir gazlı zil yüzüğü) yüz yüzen bir kabuk çapına tam erişim sağlar, ancak daha küçük bir kabuklu bir şekilde yedeklenir.
Avantajları Avantajları Avantajları Avantajları
- [FONT:0)Eksik termal genişleme konaklama: [Dönetici:[Dönetici:0) Boru paketi ve kabuk, yüksek sıcaklık veya yüksek basınçlı diferansiyel hizmetler için uygun hale getirmeksizin büyük sıcaklık farklılıklarına sahip olabilir.
- [FONT:0)Reforce tube paketi:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dövücük tüpler için geri alınabilir.
- [FONT:0) Youtube yedek olası:[Dönetici:[Dönetici:0) Bireysel tüpler başarısız olduğu gibi değiştirilebilir, değişimcinin hayatını genişletebilir.
- [FONT:0)Wide sıcaklık ve basınç aralığı:[Dönetici:[Döneticileri) DÜŞÜŞÜNCÜSÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜye ve Basınç aralığına bağlı olarak 6.000 psi (414 bar) üzerinde baskılar olabilir.
- [FONT:0)Yüksek fouling hizmetleri için hazır: Ease of Temizleme, ham petrol, asfalt veya polimer çözümleri gibi ağır kabuklu fouling ile süreçler için ideal kılar.
Disadvantages
- [FONT:0) Yüksek başlangıç maliyeti:[Dönetici:[Dönetici:) Ek bileşenler (baş kapağı, gazketleri, fikreleri) ve daha büyük kabuk büyüklüğü, karşılaştırılabilir sabit bir tüp ünitesine kıyasla% 10-30 oranında sermaye maliyetinin artırılması.
- [FONT:0) Daha fazla potansiyel sızıntı noktası:[Dönetici:[Dönetici:0) Yüzücü kafa eklemi, kapak gazı ve paketleme (eğer mevcutsa) iç veya dış sızıntı için ekstra yerler ekleyin. Bu noktalar dikkatli montaj ve periyodik bakım gerektirir.
- [FONT:0]Larger kabuk çapı:[Dönetici:[Dönetici: 0,3 inç) Aynı tüp sayısı için, yüzbaşı değişiminin bir kabuk çapına yaklaşık 2-4 inç (50-100 mm) daha büyük bir kafayı tutma, ağırlık ve ayak izi daha büyük.
- [FONT:0) Daha karmaşık inşaat:[Döneticiler daha sıkıdır ve üretim yetenekli kaynak ve uygun hale gelir, daha uzun zamanlara yol açar.
- [FONT:0)Maintenance karmaşıklığı:[Dönetici:[Döncük başı geri çekmek ve paket çıkarmak, genellikle zaman geçtikçe artan ekipman ve kabuk tespiti gerektirir.
Tipik Uygulamaları Tipik Uygulamaları
DÖRÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ
Tasarım Seçimi için Anahtar Faktörleri
Termal genişleme ve Stres
En kritik faktör iki tasarımın diferansiyel termal genişlemeyi nasıl ele aldıklarını ayırt eder. Sabit bir tüp sayfasında, boru hatları, boru hatları veya eklem sızıntıları farklı metal sıcaklıkları (önüşüküm ve akış düzenlemelerine bağlı olarak).Eğer sıcaklık farkı, bir genişleme eklemi olmadan, aksiyel stresler elde edebilir, boru hatları ve boru hatlarına neden olur.Bu yüzenlık bölümün tamamına uygun olarak genişletilir.
Bakım ve Temizlik Bakım
Ağır kabuklu fouling ile hizmetler için - ham petrol, polimerler veya yüksek askıya alınan katılarla soğutma suyu gibi - boru dış yüzeylerin mekanik temizliği önemlidir. Sabit tüp değişimleri sadece kimyasal yöntemler veya delme tüpleri ile temizlenebilir, bu da tam olarak restore edilemez ve yeterli bir şekilde yerleştirilebilir.
Maliyet Analizi Maliyet Analizi
İlk maliyet temelinde, sabit tüp levha değiştiricileri birkaç yıl içinde yüksek başlangıç yatırımı dengelemek için% 15–30 daha ucuz, eğer tüp hataları sık sık sık, sabit bir tüp levhası analizi, boru hattının değiştirilmesi için hesaplanmalıdır. yüksek basınçlı hizmetlerde, yüksek bakımlı hizmetler için, sabit tüpün tasarımını kolayca temizlemek için, sabit bir şekilde sabit bir şekilde yükleme işlemine olanak sağlar.
Leakage ve Güvenlik Tahminleri
Heat exchanger sızıntıları güvenlik ve çevresel tehlikeler oluşturur. Sabit tüp levha tasarımları sadece iki dış gazlı ekleme sahiptir - kanal kapağı ve bonnet - bu işlem sırasında harici sızıntılara karşı daha az yatkın hale gelir.Güvenlik için servisler için toksik, flammable, veya korrosif sıvılar, bu gazketler başarısız olursa, bu iki tane daha fazla hidrojen içeren bir sabit bir güvenlik noktası olabilir.
Muayene ve Yıkıcı Olmayan Test
Boruların periyodik inceleme kodları (örneğin, API 510, ASME B31.3) tarafından gereklidir. Sabit tüp levha birimlerinde, boruların iç incelemesi kanal tarafı ile basitdir, ancak dış denetim için tüp açma veya erozyon için) boru hattını kesmekten imkansızdır.Bu nedenle, betonlama işlemi genellikle gerekli olan bir şekilde yapılır.
Tasarım Seçimi için Karar Kılavuzu
Aşağıdaki kurallar, mühendisler tasarımla süreç koşullarına uymaya yardımcı olur:
- [FONT:0)Choose sabit tüpün parçası olduğunda: Üye:2).Üye ait:0)Temperyatür farkı, kabuk ve tüp tarafları arasındaki fark, 50°C (90°F) ORTAC'den daha az kabul edilebilir.
- Her iki kabuk yan ve tüp tarafı temizdir veya düşük fouling potansiyeline sahiptir.
- Bakım en az ve yüksek zaman sık temizlik olmadan gereklidir.
- Maliyet aşırılayıcı faktördür ve hizmet kritik değildir (örneğin, temiz su / su soğutması).
- Uzay sınırlıdır (örneğin, kayaklı birimler).
- Leak sıkılığı önemlidir; daha az gazket eklemleri dış sızıntı riskini azaltır.
Sınır vakalarında, aritFLT:0)U-tube ısı değiştirici[Dönetici: 1 ) Alternatif olarak A tipi BEU) bir alternatif olarak, U-tube paketleri, kanalda sabit bir tüp sayfası gibi genişletilebilir, basitleştirici bir gaz fişeği ve analiz hidrolik analizleri ile ilgili olarak mekanik olarak temizlenebilir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Sabit bir tüp sayfası ve yüzbaşı bir kafa kabuğu ve tüp ısı değiştiricisi arasındaki seçim, yüksek sıcaklık farkları ve bakım stratejilerinin gerektirdiği bir dengedir.Dörtücük ölçümler, sıcaklık kontrolleri, basınç seviyelerinin, fouling potansiyel, güvenlik endişelerinin ve yaşam döngüsünin minimum ve basitleştirilmesinin en iyi performans sağladığı tasarımlara sahiptir.