I. Razvrstitev izmenjevalnika toplote:
Lupinasti in cevni izmenjevalnik toplote lahko glede na strukturne značilnosti razdelimo v naslednji dve kategoriji.
1. Toga struktura lupine in cevnega toplotnega izmenjevalnika: ta toplotni izmenjevalnik je postal fiksna cev in plošča, običajno ga lahko razdelimo na enocevni in večcevni obseg dveh vrst.Njegove prednosti so preprosta in kompaktna struktura, poceni in široko uporabljena;slabost je, da cevi ni mogoče mehansko očistiti.
2. Lupinasti in cevni izmenjevalnik toplote z napravo za temperaturno kompenzacijo: lahko naredi segreti del proste ekspanzije.Strukturo obrazca lahko razdelimo na:
① toplotni izmenjevalnik s plavajočo glavo: ta toplotni izmenjevalnik se lahko prosto razširi na enem koncu cevne plošče, tako imenovana "plavajoča glava".Nanaša se na steno cevi in temperaturna razlika stene lupine je velika, prostor snopa cevi se pogosto čisti.Vendar je njegova struktura bolj zapletena, stroški predelave in izdelave so višji.
② Cevni izmenjevalnik toplote v obliki črke U: ima samo eno cevno ploščo, tako da se lahko cev prosto širi in krči, ko se segreva ali ohlaja.Struktura tega izmenjevalnika toplote je preprosta, vendar je delovna obremenitev izdelave krivine večja in ker mora imeti cev določen radij upogiba, je izkoristek cevne plošče slab, cev je mehansko očiščena, težko jo je razstaviti in zamenjati cevi ni enostavno, zato je potrebno skozi cevi preiti čisto tekočino.Ta izmenjevalnik toplote se lahko uporablja za velike temperaturne spremembe, visoke temperature ali visoke pritiske.
③ toplotni izmenjevalnik tipa embalaže: ima dve obliki, ena je v cevni plošči na koncu vsake cevi ima ločeno embalažno tesnilo, ki zagotavlja prosto širjenje in krčenje cevi, ko je število cevi v izmenjevalniku toplote je zelo majhna, pred uporabo te strukture, vendar je razdalja med cevjo kot splošni izmenjevalnik toplote velika, kompleksna struktura.Druga oblika je izdelana na enem koncu plavajoče strukture cevi in lupine, na plavajočem mestu z uporabo celotnega tesnila embalaže, struktura je preprostejša, vendar te strukture ni enostavno uporabiti v primeru velikega premera in visokega tlaka.Toplotni izmenjevalnik tipa polnila se zdaj redko uporablja.
II.Pregled konstrukcijskih pogojev:
1. zasnova izmenjevalnika toplote mora uporabnik zagotoviti naslednje konstrukcijske pogoje (procesne parametre):
① cev, delovni tlak programa lupine (kot eden od pogojev za določitev, ali je treba zagotoviti opremo v razredu)
② cev, program lupine delovna temperatura (vhod/izhod)
③ temperatura kovinske stene (izračunana s postopkom (zagotavlja uporabnik))
④Ime in značilnosti materiala
⑤Korozijska meja
⑥Število programov
⑦ območje prenosa toplote
⑧ specifikacije cevi izmenjevalnika toplote, razporeditev (trikotna ali kvadratna)
⑨ zložljiva plošča ali številka podporne plošče
⑩ izolacijski material in debelina (za določitev štrleče višine sedeža z imensko tablico)
(11) Barva.
Ⅰ.Če ima uporabnik posebne zahteve, mora uporabnik zagotoviti blagovno znamko, barvo
Ⅱ.Uporabniki nimajo posebnih zahtev, izbirajo jih oblikovalci sami
2. Več ključnih pogojev načrtovanja
① Delovni tlak: kot eden od pogojev za določitev, ali je oprema razvrščena, mora biti zagotovljen.
② lastnosti materiala: če uporabnik ne navede imena materiala, mora navesti stopnjo strupenosti materiala.
Ker je toksičnost medija povezana z nedestruktivnim nadzorom opreme, toplotno obdelavo, stopnjo odkovkov za višji razred opreme, povezana pa je tudi z delitvijo opreme:
a, GB150 10.8.2.1 (f) risbe kažejo, da posoda vsebuje izjemno nevaren ali zelo nevaren medij strupenosti 100 % RT.
b, 10.4.1.3 risbe kažejo, da je treba posode, ki vsebujejo izjemno nevarne ali zelo nevarne medije za strupenost, po varjenju toplotno obdelati (zvarjeni spoji avstenitnega nerjavnega jekla ne smejo biti toplotno obdelani)
c.Odkovki.Uporaba srednje toksičnosti za ekstremno ali zelo nevarne odkovke mora izpolnjevati zahteve razreda III ali IV.
③ Specifikacije cevi:
Običajno uporabljeno ogljikovo jeklo φ19×2, φ25×2,5, φ32×3, φ38×5
Nerjaveče jeklo φ19×2, φ25×2, φ32×2,5, φ38×2,5
Razporeditev cevi izmenjevalnika toplote: trikotnik, kotni trikotnik, kvadrat, kotni kvadrat.
★ Če je potrebno mehansko čiščenje med cevmi izmenjevalnika toplote, je treba uporabiti kvadratno razporeditev.
1. Projektni tlak, projektna temperatura, koeficient varilnega spoja
2. Premer: DN <400 valj, uporaba jeklene cevi.
DN ≥ 400 valj, z valjano jekleno ploščo.
16" jeklena cev ------ z uporabnikom za razpravo o uporabi valjane jeklene plošče.
3. Diagram postavitve:
Glede na območje prenosa toplote, specifikacije cevi za prenos toplote za risanje diagrama postavitve za določitev števila cevi za prenos toplote.
Če uporabnik zagotovi diagram cevi, pa tudi za pregled cevi je v mejnem krogu cevi.
★Princip polaganja cevi:
(1) v mejnem krogu cevi mora biti polna cevi.
② število udarcev z več udarci mora poskušati izenačiti število udarcev.
③ Cev izmenjevalnika toplote mora biti nameščena simetrično.
4. Material
Ko ima cevna plošča sama konveksno ramo in je povezana z valjem (ali glavo), je treba uporabiti kovanje.Zaradi uporabe takšne strukture cevne plošče se na splošno uporabljajo za višje tlake, vnetljive, eksplozivne in strupene za ekstremne, zelo nevarne priložnosti, višje zahteve za cevno ploščo pa so tudi debelejše.Da bi se izognili konveksni rami, ki povzroča žlindro, razslojevanje in izboljšali pogoje napetosti vlaken konveksne rame, zmanjšajte količino obdelave, prihranite materiale, konveksno ramo in cevno ploščo, ki sta neposredno kovana iz celotnega odkovka za izdelavo cevne plošče .
5. Povezava izmenjevalnika toplote in cevne plošče
Priključek cevi v cevni plošči je pri zasnovi lupine in cevnega toplotnega izmenjevalnika pomembnejši del strukture.On ne obdeluje samo delovne obremenitve, ampak mora narediti vsako povezavo pri delovanju opreme, da zagotovi, da medij brez puščanja in vzdrži zmogljivost srednjega tlaka.
Povezava cevi in cevne plošče je v glavnem na tri načine: razširitev;b varjenje;c ekspanzijsko varjenje
Razširitev lupine in cevi med uhajanjem medija ne bo povzročila škodljivih posledic situacije, zlasti ker je varivost materiala slaba (kot je cev izmenjevalnika toplote iz ogljikovega jekla) in je delovna obremenitev proizvodnega obrata prevelika.
Zaradi razširitve konca cevi pri varilni plastični deformaciji pride do preostale napetosti, z dvigom temperature pa preostala napetost postopoma izgine, tako da konec cevi zmanjša vlogo tesnjenja in lepljenja, tako razširitev strukture s tlakom in temperaturnimi omejitvami, ki se običajno uporabljajo za projektni tlak ≤ 4Mpa, načrtovanje temperature ≤ 300 stopinj in pri delovanju brez nasilnih vibracij, brez prekomernih temperaturnih sprememb in brez znatne stresne korozije .
Prednosti varilne povezave so enostavna izdelava, visoka učinkovitost in zanesljiva povezava.Z varjenjem ima cev na cevno ploščo boljšo vlogo pri povečanju;in lahko tudi zmanjša zahteve za obdelavo lukenj za cevi, prihrani čas obdelave, enostavno vzdrževanje in druge prednosti, zato ga je treba uporabiti prednostno.
Poleg tega, ko je strupenost medija zelo velika, se medij in atmosfera mešata Enostavno eksplodira medij je radioaktiven ali pa bo imelo mešanje materiala znotraj in zunaj cevi škodljiv učinek, da se zagotovi tesnjenje spojev, vendar pogosto uporabljajo tudi metodo varjenja.Metoda varjenja, čeprav ima številne prednosti, ker se ne more popolnoma izogniti "razpokani koroziji" in zvarjenim vozliščem napetostne korozije, med tanko steno cevi in debelo ploščo cevi je težko dobiti zanesljiv zvar.
Metoda varjenja je lahko pri višjih temperaturah kot pri ekspanziji, vendar je zvar pod vplivom visokotemperaturne ciklične napetosti zelo dovzeten za utrujenostne razpoke, vrzel cevi in lukenj v cevi, ko je izpostavljen korozivnim medijem, da se pospeši poškodba spoja.Zato se hkrati uporabljajo varjenje in dilatacijski spoji.S tem se ne izboljša samo odpornost proti utrujanju spoja, ampak se tudi zmanjša nagnjenost k šprani koroziji, zato je njegova življenjska doba veliko daljša kot pri uporabi samo varjenja.
V kakšnih primerih je primerna izvedba varilnih in dilatacijskih spojev in načinov, enotnega standarda ni.Običajno temperatura ni previsoka, vendar je tlak zelo visok ali je medij zelo enostaven za puščanje, uporaba raztezanja trdnosti in tesnilnega zvara (tesnilni zvar se nanaša na preprosto preprečevanje puščanja in izvajanje zvara in ne zagotavlja moč).
Ko sta tlak in temperatura zelo visoka, se uporablja varjenje z močjo in ekspanzija paste (varjenje z močjo je tudi, če je zvar tesen, ampak tudi za zagotovitev, da ima spoj veliko natezno trdnost, se običajno nanaša na trdnost zvar je enak trdnosti cevi pri osni obremenitvi pri varjenju).Vloga ekspanzije je predvsem odpraviti špranjsko korozijo in izboljšati odpornost proti utrujenosti zvara.Specifične strukturne dimenzije standarda (GB/T151) so bile določene, tukaj ne bomo šli v podrobnosti.
Za zahteve glede hrapavosti površine lukenj cevi:
a, pri varjenju cevi izmenjevalnika toplote in cevne plošče vrednost hrapavosti površine cevi Ra ni večja od 35 uM.
b, ekspanzijska povezava z enim toplotnim izmenjevalnikom in cevno ploščo, hrapavost površine luknje v cevi Ra vrednost ni večja od 12,5 uM ekspanzijske povezave, površina luknje v cevi ne sme vplivati na raztezno tesnost napak, na primer skozi vzdolžno ali spiralno točkovanje.
III.Projektni izračun
1. Izračun debeline stene lupine (vključno s kratkim odsekom cevne škatle, glavo, izračunom debeline stene valja v programu lupine) cev, debelina stene valja v programu lupine mora ustrezati najmanjši debelini stene v GB151, za ogljikovo jeklo in nizko legirano jeklo je najmanjša debelina stene v skladu z na korozijsko mejo C2 = 1 mm. Če je C2 večji od 1 mm, je treba najmanjšo debelino stene lupine ustrezno povečati.
2. Izračun armature odprte luknje
Za lupino, ki uporablja sistem jeklenih cevi, je priporočljivo uporabiti celotno ojačitev (povečajte debelino stene cilindra ali uporabite debelostensko cev);za debelejšo cevno škatlo na veliki luknji, da se upošteva splošno gospodarstvo.
Nobena druga ojačitev ne sme izpolnjevati zahtev več točk:
① projektni tlak ≤ 2,5Mpa;
② Sredinska razdalja med dvema sosednjima luknjama ne sme biti manjša od dvakratne vsote premera obeh lukenj;
③ Nazivni premer sprejemnika ≤ 89 mm;
④ prevzeti najmanjšo debelino stene mora biti v skladu z zahtevami tabele 8-1 (prevzeti korozijsko mejo 1 mm).
3. Prirobnica
Prirobnica opreme s standardno prirobnico mora biti pozorna na prirobnico in tesnilo, pritrdilni elementi se ujemajo, sicer je treba izračunati prirobnico.Na primer, ravna varilna prirobnica tipa A v standardu z ustreznim tesnilom za nekovinsko mehko tesnilo;ko je treba uporabo tesnila za navijanje ponovno izračunati za prirobnico.
4. Cevna plošča
Treba je biti pozoren na naslednja vprašanja:
① konstrukcijska temperatura cevne plošče: v skladu z določbami GB150 in GB/T151 je treba vzeti najmanj temperaturo kovine komponente, vendar pri izračunu cevne plošče ne moremo zagotoviti, da je cevna lupina procesna medijska vloga in temperaturo kovine cevne plošče je težko izračunati, na splošno je vzeta na višji strani načrtovane temperature za načrtovano temperaturo cevne plošče.
② večcevni toplotni izmenjevalnik: v območju cevovoda, zaradi potrebe po postavitvi distančnega utora in strukture vezne palice in ni bil podprt z območjem toplotnega izmenjevalnika Ad: formula GB/T151.
③Učinkovita debelina cevne plošče
Učinkovita debelina cevne plošče se nanaša na razdaljo med cevmi in debelino dna pregradnega utora cevne plošče minus vsota naslednjih dveh stvari
a, korozijska meja cevi, ki presega globino globine dela utora predelne cevi
b, korozijska meja programa lupine in cevna plošča na strani programa lupine strukture globine utora dveh največjih obratov
5. Komplet dilatacijskih spojev
V fiksnem cevnem in ploščnem toplotnem izmenjevalniku zaradi temperaturne razlike med tekočino v cevnem toku in cevno tekočino ter fiksno povezavo izmenjevalnika toplote in lupine in cevne plošče, tako da je pri uporabi stanja lupina in razlika v raztezanju cevi obstaja med lupino in cevjo, lupino in cevjo glede na aksialno obremenitev.Da bi se izognili poškodbam lupine in toplotnega izmenjevalnika, destabilizaciji toplotnega izmenjevalnika, odtrganju cevi toplotnega izmenjevalnika s cevne plošče, je treba nastaviti dilatacijske spoje, da zmanjšate osno obremenitev lupine in toplotnega izmenjevalnika.
Na splošno je temperaturna razlika v lupini in steni izmenjevalnika toplote velika, treba je razmisliti o nastavitvi razteznega spoja pri izračunu cevne plošče glede na temperaturno razliko med različnimi običajnimi pogoji, izračunanimi σt, σc, q, od katerih eden ne izpolnjuje pogojev , je treba povečati dilatacijski spoj.
σt - osna napetost cevi izmenjevalnika toplote
σc - osna napetost lupinskega valja
q--Povezava cevi izmenjevalnika toplote in cevne plošče sile izvleka
IV.Strukturno načrtovanje
1. Škatla za cevi
(1) Dolžina cevne škatle
a.Najmanjša notranja globina
① do odprtine enocevnega poteka cevne škatle najmanjša globina v sredini odprtine ne sme biti manjša od 1/3 notranjega premera sprejemnika;
② notranja in zunanja globina cevi mora zagotavljati, da najmanjša površina kroženja med obema slojema ni manjša od 1,3-kratne površine kroženja cevi izmenjevalnika toplote na sklop;
b, največja notranja globina
Premislite, ali je priročno zvariti in očistiti notranje dele, zlasti za nazivni premer manjšega večcevnega toplotnega izmenjevalnika.
(2) Ločena programska particija
Debelina in razporeditev predelne stene v skladu s tabelo 6 GB151 in sliko 15, pri debelini predelne stene, večji od 10 mm, je treba tesnilno površino obrezati na 10 mm;za cevni izmenjevalnik toplote je treba pregrado namestiti na odprtino za trganje (odtočna luknja), premer odtočne luknje je običajno 6 mm.
2. Snop lupine in cevi
①Raven snopa cevi
Ⅰ, Ⅱ snop cevi, samo za ogljikovo jeklo, nizkolegirano jekleno toplotno izmenjevalno cev po domačih standardih, še vedno sta razviti "višja raven" in "navadna raven".Ko se domača cev toplotnega izmenjevalnika lahko uporabi "višje" jeklene cevi, ogljikovega jekla, nizko legiranega jekla toplotnega izmenjevalnika cevi snopa ni treba razdeliti na Ⅰ in Ⅱ ravni!
Ⅰ, Ⅱ snop cevi razlika je predvsem v zunanjem premeru cevi izmenjevalnika toplote, odstopanje debeline stene je drugačno, ustrezna velikost luknje in odstopanje sta drugačna.
Snop cevi razreda Ⅰ z zahtevami višje natančnosti, za cev toplotnega izmenjevalnika iz nerjavečega jekla, samo snop cevi Ⅰ;za običajno uporabljeno cev toplotnega izmenjevalnika iz ogljikovega jekla
② Cevna plošča
a, odstopanje velikosti luknje cevi
Upoštevajte razliko med snopom cevi Ⅰ, Ⅱ
b, utor programske particije
Ⅰ globina reže na splošno ni manjša od 4 mm
Ⅱ širina reže za podprogram: ogljikovo jeklo 12 mm;nerjaveče jeklo 11 mm
Posnemanje vogala pregradne reže z minutnim obsegom je na splošno 45 stopinj, širina posnetka b je približno enaka polmeru R vogala tesnila z minutnim obsegom.
③ Zložljiva plošča
a.Velikost luknje za cevi: razlikuje se glede na raven snopa
b, višina zareze premčne zložljive plošče
Višina zareze mora biti taka, da je tekočina skozi režo s pretokom skozi cevni snop, ki je podobna višini zareze, na splošno vzeta za 0,20-0,45-kratni notranji premer zaobljenega vogala, zareza je običajno zarezana v vrsti cevi pod sredino poravnajte ali izrežite dve vrsti lukenj za cevi med mostičkom (da olajšate nošenje cevi).
c.Usmerjenost zareze
Enosmerna čista tekočina, razporeditev z zarezami navzgor in navzdol;
Plin, ki vsebuje majhno količino tekočine, zarežite navzgor proti najnižjemu delu zložljive plošče, da odprete odprtino za tekočino;
Tekočina, ki vsebuje majhno količino plina, zarežite proti najvišjemu delu zložljive plošče, da odprete prezračevalno odprtino
Soobstoj plina in tekočine ali tekočina vsebuje trdne materiale, zarežite levo in desno razporeditev in odprite odprtino za tekočino na najnižjem mestu
d.Najmanjša debelina zložljive plošče;največji nepodprti razpon
e.Zložljive plošče na obeh koncih cevnega snopa so čim bližje vstopnim in izstopnim sprejemnikom lupine.
④Krvna palica
a, premer in število veznih drogov
Premer in število v skladu z izbiro tabele 6-32, 6-33, da se zagotovi, da je večja ali enaka površini prečnega prereza ojnice, podani v tabeli 6-33, pod predpostavko premera in števila vezi palice je mogoče spremeniti, vendar njen premer ne sme biti manjši od 10 mm, število pa ne manj kot štiri
b, vezni drog mora biti čim bolj enakomerno razporejen na zunanjem robu cevnega snopa, pri toplotnem izmenjevalniku velikega premera, v območju cevi ali v bližini reže zložljive plošče mora biti razporejen v ustreznem številu veznih drogov, poljubno zlaganje plošča ne sme biti manjša od 3 podpornih točk
c.Matica ojnice, nekateri uporabniki zahtevajo naslednje varjenje matice in zložljive plošče
⑤ Plošča proti splakovanju
a.Nastavitev plošče proti splakovanju je namenjena zmanjšanju neenakomerne porazdelitve tekočine in erozije konca cevi izmenjevalnika toplote.
b.Način pritrditve plošče proti izpiranju
Kolikor je mogoče pritrjen v cev s fiksnim naklonom ali blizu cevne plošče prve zložljive plošče, ko je vhod lupine nameščen v nefiksni palici na strani cevne plošče, se lahko plošča proti premešanju privari na telo cilindra
(6) Nastavitev dilatacijskih spojev
a.Nahaja se med obema stranema zložljive plošče
Da bi zmanjšali upor tekočine v ekspanzijskem spoju, je treba po potrebi v ekspanzijskem spoju na notranji strani podstavne cevi privariti podstavno cev na lupino v smeri toka tekočine, pri navpičnih toplotnih izmenjevalnikih, ko smer pretoka tekočine navzgor, mora biti nastavljena na spodnjem koncu izpustnih lukenj cevi obloge
b.Raztezni spoji zaščitne naprave za preprečevanje opreme v procesu transporta ali uporabe vlečenja slabega
(vii) povezava med cevno ploščo in lupino
a.Podaljšek deluje tudi kot prirobnica
b.Cevna plošča brez prirobnice (GB151 Dodatek G)
3. Prirobnica cevi:
① načrtovana temperatura večja ali enaka 300 stopinj, je treba uporabiti zadnjico.
② za izmenjevalnik toplote ni mogoče uporabiti za prevzem vmesnika, da bi se odrekli in izpraznili, je treba nastaviti v cevi, najvišjo točko lupine poteka odzračevalnika, najnižjo točko izpustne odprtine, najmanjši nazivni premer od 20 mm.
③ Navpični izmenjevalnik toplote je mogoče nastaviti s prelivno odprtino.
4. Podpora: vrsta GB151 v skladu z določbami člena 5.20.
5. Drugi dodatki
① Dvižna ušesa
Kakovost večja od 30 kg uradne škatle in pokrova škatle za cevi morajo biti nastavljena z ušesi.
② zgornja žica
Da bi olajšali razstavljanje cevne škatle, je treba pokrov cevne škatle namestiti na uradno ploščo, zgornjo žico pokrova cevne škatle.
V. Proizvodnja, inšpekcijske zahteve
1. Cevna plošča
① spojeni spoji cevnih plošč za 100-odstotno pregledovanje žarkov ali UT, kvalificirana raven: RT: Ⅱ UT: Ⅰ raven;
② Poleg toplotne obdelave za razbremenitev napetosti iz nerjavečega jekla;
③ odstopanje širine mostu luknje cevi: po formuli za izračun širine mostu luknje: B = (S - d) - D1
Najmanjša širina mostu luknje: B = 1/2 (S - d) + C;
2. Toplotna obdelava cevi:
Ogljikovo jeklo, nizko legirano jeklo, varjeno z razdeljenim razdelkom cevne škatle, kot tudi cevna škatla s stranskimi odprtinami več kot 1/3 notranjega premera cilindrične cevne škatle, pri uporabi varjenja za napetost reliefno toplotno obdelavo, tesnilno površino prirobnice in predelne stene je treba obdelati po toplotni obdelavi.
3. Tlačni preizkus
Ko je projektni tlak lupinskega procesa nižji od tlaka cevnega procesa, da se preveri kakovost povezave cevi izmenjevalnika toplote in cevne plošče
① Tlak programa lupine za povečanje preskusnega tlaka s programom cevi v skladu s hidravličnim preskusom, da se preveri, ali puščajo spoji cevi.(Vendar je treba zagotoviti, da je primarna napetost filma lupine med hidravličnim preskusom ≤0,9ReLΦ)
② Če zgornja metoda ni ustrezna, se lupina lahko hidrostatično preskusi glede na prvotni tlak po prehodu, nato pa lupina za preskus puščanja amoniaka ali preskus puščanja halogena.
VI.Nekatere težave, ki jih je treba upoštevati na grafikonih
1. Označite nivo cevnega snopa
2. Na cevi izmenjevalnika toplote mora biti zapisana številka oznake
3. Konturna linija cevne plošče zunaj zaprte debele polne črte
4. Montažne risbe morajo biti označene z orientacijo reže zložljive plošče
5. Standardne izpustne luknje za raztezne spoje, izpušne luknje na cevnih spojih, cevni čepi ne smejo biti prikazani
Čas objave: 11. oktober 2023