การออกแบบการประกอบ Shell และ Tube Heat Exchanger ASME TEMA

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ผู้ผลิต, การประกอบและการออกแบบ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนกระเป๋าและท่อตาม ASME และ TEMA

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและหลอด (STHE) คืออะไร?

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ (STHE) เป็นชนิดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรม เนื่องจากความแข็งแกร่ง ความยืดหยุ่นและความสามารถในการจัดการกับความดันและอุณหภูมิสูง. มันประกอบด้วยเปลือก (ภาชนะความดันขนาดใหญ่) กับกระดุมของท่อภายใน. น้ําเหลวหนึ่งไหลผ่านท่อ (ด้านท่อ) และอีกหนึ่งไหลนอกท่อภายในเปลือก (ด้านเปลือก)ความร้อนจะโอนระหว่างของเหลวสองผ่านผนังท่อ.

STHEs กํากับโดยสองมาตรฐานหลัก:

1.ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC), Section VIII, Division 1: รับประกันความปลอดภัยของภาชนะความดัน

2. TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association) มาตรฐาน: กําหนดการออกแบบเครื่องกล, ความอดทน, และวิธีการผลิต

รายละเอียดทางเทคนิคสําคัญตาม ASME และ TEMA

1.มาตรฐานการออกแบบ

สารประกอบการประกอบการประกอบการ

- ครอบคลุมการออกแบบเขตความดัน (เปลือก, หนังท่อ, ช่องทาง)

- จําเป็นต้องคํานวณความหนาขั้นต่ํา การเสริมกระบอกและการทดสอบไฮโดรสเตติก

มาตรฐาน TEMA (ประเภท R, C, B):

-ประเภท R: การใช้งานในโรงแปรรูปและกระบวนการที่รุนแรง (ความดัน / อุณหภูมิสูง)

-ประเภท C: บริการธุรกิจ/อุตสาหกรรมทั่วไป

-ประเภท B: บริการกระบวนการทางเคมี (สภาพแวดล้อมที่เกิดจากสารกัด)

2. ส่วนประกอบและการตั้งค่า

ตัวอย่างการกําหนด TEMA:

AES:

-A: หัวหน้า (ปิดด้วยพับ)

- E: กระสุนผ่านเดียว

-S: หัวหลังลอย

3การออกแบบความร้อน

หน่วยงานความร้อน (Q):Q=U⋅A⋅ΔTLMTDครับ

- ยู: คออฟเฟกชั่นการถ่ายทอดความร้อนรวม (W/m2·K)

- A: พื้นที่ถ่ายส่งความร้อน (ท่อ OD × ความยาว × จํานวนท่อ)

-ΔTLMTDครับ: ความแตกต่างของอุณหภูมิเฉลี่ยของล็อก (ถูกแก้ไขเพื่อการจัดลําดับการไหล)

การจัดลําดับการไหล:

- คอนเตอร์ฟลอย: ประสิทธิภาพทางอุณหภูมิสูงสุด

-การไหลผ่านแบบคู่: ง่ายกว่า แต่มีประสิทธิภาพต่ํากว่า

-การไหลผ่าน: บ่อยในเครื่องประปา

วิธีประสิทธิภาพ-NTU:
- ใช้สําหรับการจัดลําดับการไหลที่ซับซ้อนหรือคุณสมบัติของเหลวที่เปลี่ยนแปลง

4การออกแบบเครื่องกล

มิติของเปลือกและท่อ:

-Shell ID: กําหนดโดยการจัดวางกระดูกท่อ (สามเหลี่ยม, ตาราง, ตารางหมุน)

- Tube pitch: ขั้นต่ํา 1.25 × Tube OD (เพื่ออนุญาตการทําความสะอาด)

การออกแบบเบฟล์:

- แบฟเฟลเซ็กเมนตัล (ตัด 20 ٪ 50%) ด้วยระยะระหว่างต่อ TEMA (นาที 1/5 ID เปลือกหรือ 2 ")

- ไม่มีท่อในหน้าต่าง (NTIW): กําจัดพื้นที่ตาย

ความดันลด:

-ด้านเปลือก: ปรับปรุงผ่านระยะ / การตัด

-ด้านท่อ: ฟังก์ชันของความเร็วของของเหลวและความยาวของท่อ

5การเลือกวัสดุ

6. ASME Compliance และการทดสอบ

การทดสอบแบบไฮโดรสเตติก

-1.5 × ความดันการออกแบบ (ASME VIII-1 UG-99)

- ทดสอบทั้งเปลือกและด้านท่อแยกกัน

การทดสอบแบบปนิวเมติก:

-1.1 × ความดันการออกแบบ (ถ้าการทดสอบแบบไฮโดรสแตตไม่ได้จริง)

ความต้องการ NDT:

-RT (การทดสอบรังสี) สําหรับ welds

-PT (สารเจาะสี) หรือ MT (อนุภาคแม่เหล็ก) สําหรับรอยแตกบนพื้นผิว

7การใช้งานทั่วไป

น้ํามันและก๊าซ: เครื่องทําความร้อนก่อน เครื่องทําความเย็น เครื่องประปา

โรงไฟฟ้า: เครื่องปรับอากาศควาย เครื่องทําน้ําร้อน

สาขาอุตสาหกรรมเคมี: ระบบเย็นตัวปฏิกิริยา, การปั่น

HVAC เครื่องเย็น เครื่องทําความร้อน

ข้อดีและข้อจํากัด