Ideias de design de trocadores de calor e conhecimentos relacionados

1. Projeto do trocador de calor, o usuário deve fornecer as seguintes condições de projeto (parâmetros do processo):

① tubo, pressão operacional do programa shell (como uma das condições para determinar se o equipamento da classe deve ser fornecido)

② tubo, temperatura operacional do programa shell (entrada/saída)

③ temperatura da parede metálica (calculada pelo processo (fornecida pelo usuário))

④Nome e características do material

⑤Margem de corrosão

⑥O número de programas

⑦ área de transferência de calor

⑧ especificações do tubo do trocador de calor, disposição (triangular ou quadrada)

⑨ placa dobrável ou o número da placa de suporte

⑩ material de isolamento e espessura (para determinar a altura saliente do assento da placa de identificação)

(11) Pintar.

Ⅰ.Se o usuário tiver requisitos especiais, o usuário deve fornecer marca, cor

Ⅱ.Os usuários não têm requisitos especiais, os próprios designers selecionam

2. Várias condições importantes de projeto

① Pressão de operação: como uma das condições para determinar se o equipamento é classificado, deve ser fornecida.

② características do material: caso o usuário não forneça o nome do material deverá fornecer o grau de toxicidade do material.

Porque a toxicidade do meio está relacionada ao monitoramento não destrutivo do equipamento, ao tratamento térmico, ao nível de forjados para a classe superior de equipamentos, mas também relacionada à divisão dos equipamentos:

a, desenhos GB150 10.8.2.1 (f) indicam que o recipiente contém meio extremamente perigoso ou altamente perigoso de toxicidade 100% RT.

b, os desenhos 10.4.1.3 indicam que os recipientes contendo meios extremamente perigosos ou altamente perigosos para toxicidade devem passar por tratamento térmico pós-soldagem (juntas soldadas de aço inoxidável austenítico não podem ser tratadas termicamente)

c.Forjados.O uso de toxicidade média para peças forjadas extremas ou altamente perigosas deve atender aos requisitos da Classe III ou IV.

③ Especificações do tubo:

Aço carbono comumente usado φ19×2, φ25×2,5, φ32×3, φ38×5

Aço inoxidável φ19×2, φ25×2, φ32×2,5, φ38×2,5

Disposição dos tubos do trocador de calor: triângulo, triângulo de canto, quadrado, quadrado de canto.

★ Quando for necessária limpeza mecânica entre os tubos do trocador de calor, deverá ser utilizado um arranjo quadrado.

1. Pressão de projeto, temperatura de projeto, coeficiente de junta de soldagem

2. Diâmetro: cilindro DN <400, uso de tubo de aço.

Cilindro DN ≥ 400, utilizando chapa de aço laminada.

Tubo de aço de 16" ------ com o usuário para discutir o uso de chapa de aço laminada.

3. Diagrama de layout:

De acordo com a área de transferência de calor, as especificações do tubo de transferência de calor para desenhar o diagrama de layout para determinar o número de tubos de transferência de calor.

Se o usuário fornecer um diagrama de tubulação, mas também para revisar, a tubulação está dentro do círculo limite da tubulação.

★Princípio de colocação de tubos:

(1) o círculo limite da tubulação deve estar cheio de tubo.

② o número de tubos multi-cursos deve tentar equalizar o número de cursos.

③ O tubo do trocador de calor deve ser disposto simetricamente.

4. Materiais

Quando a própria placa do tubo tem ressalto convexo e está conectada ao cilindro (ou cabeçote), deve-se usar forjamento.Devido ao uso de tal estrutura da placa do tubo é geralmente usada para pressões mais altas, inflamáveis, explosivas e toxicidade para ocasiões extremas e altamente perigosas, os requisitos mais elevados para a placa do tubo, a placa do tubo também é mais espessa.A fim de evitar que o ombro convexo produza escória, delaminação e melhore as condições de tensão da fibra do ombro convexo, reduza a quantidade de processamento, economizando materiais, o ombro convexo e a placa do tubo forjados diretamente do forjamento geral para fabricar a placa do tubo .

5. Trocador de calor e conexão da placa do tubo

O tubo na conexão da placa do tubo, no projeto do trocador de calor de casco e tubo, é uma parte mais importante da estrutura.Ele não apenas processa a carga de trabalho, mas deve fazer cada conexão na operação do equipamento para garantir que o meio não tenha vazamentos e suporte a capacidade de pressão média.

A conexão do tubo e da placa tubular ocorre principalmente das três maneiras a seguir: uma expansão;soldagem;soldagem por expansão c

A expansão do casco e do tubo entre o vazamento do meio não causará consequências adversas da situação, especialmente porque a soldabilidade do material é fraca (como tubo trocador de calor de aço carbono) e a carga de trabalho da planta de fabricação é muito grande.

Devido à expansão da extremidade do tubo na deformação plástica da soldagem, há uma tensão residual, com o aumento da temperatura, a tensão residual desaparece gradualmente, de modo que a extremidade do tubo reduz o papel de vedação e colagem, portanto, a expansão da estrutura pelas limitações de pressão e temperatura, geralmente aplicáveis ​​à pressão de projeto ≤ 4Mpa, ao projeto da temperatura ≤ 300 graus, e na operação sem vibrações violentas, sem mudanças excessivas de temperatura e sem corrosão sob tensão significativa .

A conexão de soldagem tem as vantagens de produção simples, alta eficiência e conexão confiável.Através da soldagem, o tubo à placa do tubo tem um papel melhor no aumento;e também pode reduzir os requisitos de processamento de furos de tubo, economizando tempo de processamento, fácil manutenção e outras vantagens, deve ser usado como uma questão de prioridade.

Além disso, quando a toxicidade do meio é muito grande, o meio e a atmosfera misturados Fácil de explodir o meio é radioativo ou a mistura de material dentro e fora do tubo terá um efeito adverso, a fim de garantir que as juntas sejam vedadas, mas também costuma usar o método de soldagem.Método de soldagem, embora as vantagens de muitos, porque ele não pode evitar completamente a "corrosão em fendas" e nós soldados de corrosão sob tensão, e parede de tubo fino e placa de tubo grosso são difíceis de obter uma solda confiável entre eles.

O método de soldagem pode ter temperaturas mais altas do que a expansão, mas sob a ação do estresse cíclico de alta temperatura, a solda é muito suscetível a trincas por fadiga, tubos e lacunas nos furos dos tubos, quando submetida a meios corrosivos, para acelerar o dano da junta.Portanto, há juntas de soldagem e dilatação utilizadas ao mesmo tempo.Isto não só melhora a resistência à fadiga da junta, mas também reduz a tendência à corrosão em frestas e, portanto, sua vida útil é muito mais longa do que quando é utilizada apenas soldagem.

Em que ocasiões é adequado para a implementação de juntas e métodos de soldagem e dilatação, não existe um padrão uniforme.Geralmente na temperatura não é muito alta, mas a pressão é muito alta ou o meio é muito fácil de vazar, o uso de expansão de força e solda de vedação (solda de vedação refere-se simplesmente para evitar vazamento e implementação da solda, e não garante a força).

Quando a pressão e a temperatura são muito altas, o uso de soldagem de resistência e expansão de pasta, (soldagem de resistência é mesmo se a solda estiver estanque, mas também para garantir que a junta tenha uma grande resistência à tração, geralmente se refere à resistência do a solda é igual à resistência do tubo sob carga axial durante a soldagem).O papel da expansão é principalmente eliminar a corrosão em frestas e melhorar a resistência à fadiga da solda.As dimensões estruturais específicas da norma (GB/T151) foram estipuladas, não entraremos em detalhes aqui.

Para os requisitos de rugosidade da superfície do furo do tubo:

a, quando o tubo do trocador de calor e a conexão de soldagem da placa do tubo, o valor Ra da rugosidade da superfície do tubo não é superior a 35uM.

b, um único tubo do trocador de calor e conexão de expansão da placa do tubo, o valor Ra da rugosidade da superfície do furo do tubo não é maior que a conexão de expansão de 12,5uM, a superfície do furo do tubo não deve afetar a estanqueidade de expansão dos defeitos, como através do longitudinal ou espiral pontuação.