Apa karakteristik struktural shell - dan - penukar panas tabung?

Shell - dan - penukar panas tabungadalah jenis penukar panas yang umum. Mereka menggunakan dinding tabung sebagai permukaan perpindahan panas untuk mentransfer panas ke objek atau peralatan lain, dan banyak digunakan dalam industri seperti petrokimia, industri ringan, dan energi. Lalu, apa struktur dan karakteristiknya? Bagaimana standar parameter diformulasikan? Di bawah ini, kami akan menguraikan "karakteristik struktural dan formulasi standar shell - dan - tabung penukar panas".

Shell - dan - penukar panas tabung adalah salah satu peralatan proses yang banyak digunakan dalam industri seperti teknik kimia, minyak bumi, industri cahaya, dan energi. Mereka memiliki karakteristik berbagai pemilihan material, pembersihan permukaan perpindahan panas yang nyaman, penerapan yang kuat, kapasitas pemrosesan yang besar, dan kemampuan untuk menahan suhu tinggi dan tekanan tinggi.

Desain struktural shell - dan - penukar panas tabung terutama didasarkan padaGB 151(Standar Nasional Republik Rakyat Tiongkok:Shell - dan - penukar panas tabung). Periksa kekuatan tabung lembar di GB 151 didasarkan padaTeori pelat tipis tentang fondasi elastis. Di bawah kondisi struktur axisymmetric, itu menyederhanakan tiga {- deformasi dimensi dari pelat tipis menjadi dua {- berkas dimensi - seperti deformasi untuk menghitung kekuatannya. Pemilihan ketebalan shell dari penukar panas terutama ditentukan oleh shell - tekanan samping yang ditanggung oleh shell.

Karena karakteristik kerjanya, penukar panas tidak hanya mengandung beban seperti tabung - tekanan samping dan shell - tekanan samping, tetapi juga menanggung beban suhu media kerja. Dalam GB 151, untuk beban tekanan, pemilihan ukuran lembaran tabung dan cangkang, serta metode koneksi antara lembaran tabung tetap (yang juga berfungsi sebagai flensa) dan cangkang ditentukan. Namun, tidak ada persyaratan khusus untuk ukuran ini di bawah aksi beban suhu.

Melalui pemeriksaan kekuatan shell - dan - penukar panas tabung, beban diklasifikasikan ke dalam beban tekanan dan beban suhu untuk menggambarkan karakteristik respons tegangan dari struktur di bawah beban ini, dan kemudian saran untuk meningkatkan struktur diajukan. Artikel ini mengadopsiTiga - Metode analisis elemen hingga dimensiuntuk mempelajari hukum yang melekat.

Struktur Bem - tipe penukar panas ditunjukkan pada Gambar 1. Ada 500 tabung pertukaran panas pada lembaran tabung, didistribusikan di bagian atas lembaran tabung dan kiri dan kanan simetris. Dimensi dan bahan struktural adalah sebagai berikut:

• Diameter dalam lembaran tabung: 1300 mm
• Ketebalan lembaran tabung: 80 mm
• Diameter luar flensa: 1460 mm
• Bahan lembar tabung: 00cr19ni10 (ultra - baja tahan karat karbon rendah karbon)
• Ketebalan cangkang: 24 mm

Untuk menyederhanakan perhitungan, ketika menetapkan model elemen hingga, hanya struktur utama penukar panas (seperti lembaran tabung, cangkang, bundel tabung, dan sambungan ekspansi) dipertimbangkan, dan gasket flensa digantikan oleh tekanan spesifik seragam yang setara.

Karena struktur seluruh penukar panas adalah depan simetris - kembali dan kiri - kanan, hanya seperempat dari perakitan yang diambil, dan setengah dari panjang tabung pertukaran panas dipertimbangkan. Tabung pertukaran panas ramping, jadi aelemen batangdigunakan untuk simulasi. Metode ini tidak akurat untuk menghitung tegangan lembar tabung di dekat tabung; Faktanya, jika koneksi las - yang diperluas antara tabung pertukaran panas dan lembar tabung dipertimbangkan, tegangan aktual di lokasi ini juga sulit untuk dihitung. MenurutSaint - Prinsip Venant, perawatan ini memiliki sedikit dampak pada perhitungan lembar tabung di area tubed non- jauh.

Lembar tabung adalah salah satu beban penting - komponen bantalan shell - dan - penukar panas tabung. Rasionalitas desain lembar tabung secara langsung terkait dengan biaya produksi dan kinerja komprehensif penukar panas. Sebagai bagian penting dari desain lembar tabung, perhitungan kekuatan lembar tabung selalu menjadi fokus penelitian dari departemen yang relevan di banyak negara, dan metode perhitungan untuk kekuatan lembar tabung telah terus dikembangkan dan ditingkatkan.

Sejak 1975, orang AmerikaASME ⅷ - i(American Society of Mechanical Engineers Boiler dan Kode Kapal Tekan, Bagian ⅷ, Divisi 1) telah berusaha memberikan spesifikasi desain yang cocok untuk berbagai jenis lembar tabung. Versi 1983 termasuk metode perhitungan untuk hanya didukung dan integral - lembaran tabung terstruktur dari u - penukar panas tabung, dan versi 1992 menambahkan metode perhitungan untuk penukar panas lembaran {6 {6} {{7} {7}.

Kode Kapal Tekanan PrancisCodap(Kode untuk konstruksi kapal atmosfer dan tekanan) termasuk metode perhitungan untuk lembaran tabung u - tube, floating - head, dan tetap - tabung - sheet heat exchanger di non - wajib yang diterbitkan di tahun 1986.

Selama bertahun -tahun, negara -negara industri besar telah memiliki rumus atau peraturan perhitungan desain lembar tabung sendiri, seperti: seperti:

• Standar InggrisBS 5500 (Spesifikasi untuk kapal tekanan las fusi yang tidak disukai)
• AmerikaTema(Asosiasi Produsen Penukar Tubular) Standar
• Standar Industri JepangJis(Standar yang relevan untuk kapal tekan dan penukar panas)
• Pedoman Perhitungan Kapal Tekanan Ceko, Rumus Perhitungan Lembar Tabung, dan Rumus Perhitungan Modifikasi TEMA
• Mantan Uni SovietManual Pengawasan Boiler
• JermanKode iklan(Pedoman untuk Desain, Pembuatan, dan Inspeksi Kapal Tekanan)

Untuk mempromosikan perdagangan bebas peralatan tekanan di negara -negara anggota UE, negara -negara anggota UE secara resmi memilih untuk mengadopsi yang direvisiEN 13445(Standar Eropa untuk Kapal Tekanan Tidak Dibuat) Pada bulan Maret 2002, dan mengumumkan versi standar ini pada 30 Mei tahun yang sama. Diperlukan bahwa semua standar nasional negara -negara anggota UE yang bertentangan dengan standar ini harus dihapuskan paling lambat November 2002.

EN 13445 berlaku untuknon - flame - Menghubungi bejana tekananDengan tekanan desain yang lebih besar dari 0,05 MPa dan terbuat dari baja feritik atau austenitik, dan suhu desain lebih rendah dari suhu yang sesuai di mana intensitas tegangan baja yang diijinkan dikendalikan oleh creep. Namun, itu tidak berlaku untuk peralatan tekanan seperti kapal tekanan seluler, bejana tekanan pada fasilitas nuklir yang menyebabkan efek radiasi setelah kegagalan, dan pembuluh tekanan yang dapat menghasilkan uap super panas di atas 110 derajat.

Untuk desain lembar tabung, EN 13445 mengusulkan dua metode:

• Metode tradisional: Ini mempertimbangkan faktor -faktor seperti tekanan internal dan eksternal dan dimensi geometris, secara ketat menghitung tegangan lembar tabung yang disebabkan oleh berbagai keadaan beban, dan melakukan pemeriksaan ketat.
• Metode analitik: Ini menentukan beban tegangan yang diijinkan melalui analisis lembar tabung.
• The above introduction regarding "the characteristics and structure of shell-and-tube heat exchangers" and "the history of standard formulation for shell-and-tube heat exchangers" is intended to help you understand shell-and-tube heat exchangers.

Dapatkan penawaran

In addition to shell-and-tube heat exchanger, GNEE also offers more high-quality products, such as volumetric heat exchangers, copper heat exchangers, titanium heat exchangers, heaters, chlorine coolers, high-pressure reactors, LPG storage tanks, cryogenic storage tanks, VPSA oxygen Generator, dll. Jika Anda tertarik dengan produk di atas atau produk lain, jangan ragu untuk mengirim email kesales@gneeheatex.com,Dan tim profesional kami akan dengan senang hati menjawab pertanyaan Anda.