Tubería de acero del cambiador de calor

Los componentes de una cáscara y tubo de calor Intercambiador se puede dividir en las siguientes partes:

1. Shell

La cáscara es el intercambiador de calor más externo Parte que sostiene el haz de tubos. Es comúnmente un contenedor cilíndrico De acero u otras sustancias apropiadas

2. Tubos o haz de tubos

Una colección de tubos paralelos corriendo A lo largo de la longitud de la cáscara constituye el haz de tubos. Dependiendo de la Uso específico, los tubos se pueden componer de diversos materiales, por ejemplo Acero inoxidable, cobre, o titanio. El diámetro y espesor de los tubos También son parámetros de diseño importantes.

Hojas 3. Tube

Las hojas de tubo son hojas robustas que actúan como Barrera entre el haz de tubos y la carcasa. Comúnmente se construyen Utilizando acero y se funden a la cáscara para asegurar un cierre firme y libre de fugas. Los tubos se insertan a través de orificios en las láminas de tubos y se expanden O soldadas en posición.

4. deflectores

Los deflectores son placas o varillas que se colocan Dentro de la carcasa para regular el movimiento del fluido alrededor del haz de tubos. Éstos pueden ser longitudinales o transversales en la orientación y se pretenden Para mejorar la eficacia de la transferencia de calor.

5. boquillas de entrada y salida

Las boquillas de entrada y salida sirven como Puntos de entrada y salida para fluidos en el intercambiador de calor. Estas conexiones son Generalmente se colocan en los extremos opuestos de la carcasa y se unen a los tubos y La cáscara usando bridas u otros tipos de accesorios.

6. juntas de expansión

Las juntas de dilatación son conectores flexibles Que acomodan la expansión y contracción térmica del haz de tubos. Normalmente situado en la entrada Y la salida del intercambiador de calor, estas juntas se construyen con metal Fuelle u otros materiales flexibles.

7. Estructuras de apoyo

Las estructuras de soporte mantienen los intercambiadores de calor en Posición, asegurando una fundación estable. Las estructuras de apoyo pueden ser Temporal o permanente y puede ser de acero u otros materiales.

Shell y tubo Terminología geométrica

Diseño y paso del diámetro del tubo

Los tubos pueden variar en diámetro de 12,7mm (0,5 in) a 50,8mm (2 in), pero 19,05mm (0,75 in) y 25,4mm (1 in) son los Tamaños más comunes. Los tubos están dispuestos en patrones triangulares o cuadrados en Las hojas de tubo.

Tipos de deflectores

Los deflectores están instalados en el lado de la cáscara a Proporcionar una tasa de transferencia de calor más alta debido al aumento de la turbulencia y Tubos reduciendo así la ocasión del daño debido a la vibración. Hay un número De diversos tipos del bafle, que apoyan los tubos y promueven flujo a través Tubos.

Segmentario único (este es el más común),

Segmentario doble (se utiliza para obtener una Menor velocidad shellside y caída de presión),

Disco y Donut.

La distancia de centro a centro entre Deflectores se llama el baffle-pitch y esto se puede ajustar para variar el Velocidad de flujo cruzado. En la práctica, el paso del deflector no es normalmente mayor que un Distancia igual al diámetro interior de la cáscara o más cerca que una distancia Igual a una quinta parte del diámetro o 50,8mm (2 pulgadas) lo que sea mayor. En Para permitir que el fluido fluya hacia atrás y hacia adelante a través de la parte de los tubos El deflector está cortado. La altura de esta parte se denomina Corte deflector y se mide como un porcentaje del diámetro de la cáscara, por ejemplo, 25 por Ciento deflector de corte. El tamaño del corte deflector (o ventana deflectora) debe ser Considerado junto con el baffle pitch. Es normal dimensionar el deflector-corte y Paso del deflector para igualar aproximadamente las velocidades a través de la ventana y en Flujo cruzado, respectivamente.

El diseño mecánico de una cáscara y un tubo El cambiador de calor proporciona la información sobre artículos tales como grueso de la cáscara, reborde Espesor, etc. Estos se calculan utilizando un código de diseño de recipiente a presión tales Como el código de caldera y recipiente a presión de ASME (American Society of Ingenieros Mecánicos y el British Master Pressure Vessel Standard, BS 5500. ASME es el código más utilizado para intercambiadores de calor y se encuentra en 11 secciones. La Sección VIII (Recipientes a Presión Confinados) del código es la más aplicable a Intercambiadores de calor, pero la Sección II-Materiales y la Sección V-No destructiva Las pruebas también son relevantes.

Tanto ASME como BS5500 son ampliamente utilizados y Aceptado en todo el mundo, pero algunos países insisten en que sus Se utilizan los códigos. Para tratar de simplificar esto, las Normas Internacionales Organización está tratando de desarrollar un nuevo código reconocido internacionalmente Pero es probable que sea un tiempo antes de que esto sea aceptado.

Información sobre mechaniCal Propiedades Tabla de la especificación

A: ASTM A179 cubre sin costuras estirado en frío Tubos de acero con poco carbono para los cambiadores de calor y los condensadores, convenientes para el servicio Hasta ~ 400 °C. ASTM A213 cubre el aleación-acero ferrítico y austenítico inconsútil Tubos para calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor, adecuados para servicio Hasta 650 °C (T91) o más para grados austeníticos. A179 es más económico para Aplicaciones de baja temperatura, mientras que A213 ofrece una resistencia a la fluencia superior y Resistencia a la corrosión para el servicio de alta temperatura y de alta presión.

A: Los tubos sin costura no tienen costura de soldadura, Estructura uniforme de ofrecimiento y rendimiento superior en de alta presión, Alta temperatura, y condiciones de servicio cíclicas. Tubos soldados están hechos por Formando y soldando una tira, ofreciendo tolerancias dimensionales más apretadas (Especialmente uniformidad del espesor de la pared), superficies internas más lisas y Un costo significativamente menor (20-30% menos). Para la mayoría de las aplicaciones de intercambiadores de calor de presión moderada, Los tubos soldados modernos funcionan igualmente bien y son a menudo la opción preferida para Proyectos sensibles a costos. Para servicio de vapor de alta presión crítico (por ejemplo, Supercalentadores), los tubos sin costura se especifican típicamente.

A: Grado A179 (acero al carbono): hasta ~ 400 °C. Grado T11 (1.25Cr-0.5Mo): hasta ~ 538 °C. Grado T22 (2.25Cr-1Mo): hasta ~ 565 °C. Grado T91 (9Cr-1Mo-V): hasta ~ 650 °C. Grados inoxidables austeníticos (TP304, TP316): hasta ~ 750 °C (fluencia) Fuerza limitada por encima de 650 °C. Para temperaturas superiores a 750 °C, a base de níquel Se recomiendan las aleaciones.

A: Los tubos rectos son el estándar Configuración para la mayoría de los intercambiadores de calor de carcasa y tubos, con tubos fijos en ambos Termina a las hojas de tubo. Los tubos de la U-curva se doblan en una U-forma, permitiendo el tubo Paquete para ampliar y contraer libremente sin subrayar las hojas de tubo, Eliminando la necesidad de una junta de expansión. Se prefieren los tubos de la U-curva para Aplicaciones diferenciales de alta temperatura.

A: EN 10204 Tipo 3,1 certificados de prueba de molino (MTC) con trazabilidad completa al número de calor, incluido el análisis químico, mecánico Propiedades, resultados de NDE, y expedientes hidrostáticos de la prueba. Certificados de tipo 3,2 Con verificación de terceros (SGS, BV, TÜ)V) también Disponible. El sellado del código de ASME (SA179/SA213/SA249) se puede proporcionar para la presión Aplicaciones del buque.