सीधे बनाम यू-बेंड हीट एक्सचेंजर ट्यूब: डिजाइन और खरीद

सीधी और यू-बेंड हीट एक्सचेंजर ट्यूब्स इस बात को प्रभावित करती हैं कि एक एक्सचेंजर थर्मल विस्तार को कैसे समायोजित करता है, इसकी सतहों को कैसे साफ किया जा सकता है, और क्षतिग्रस्त ट्यूबों का निरीक्षण या प्रतिस्थापन कैसे किया जाता है।

सीधी ट्यूब्स बोर के माध्यम से सीधी पहुंच प्रदान करती हैं और कई एक्सचेंजर विन्यासों में उपयोग की जा सकती हैं। यू-बेंड ट्यूब्स एक निरंतर वापसी पथ प्रदान करती हैं और ट्यूब बंडल को एक पारंपरिक यू-ट्यूब डिजाइन के भीतर विभेदक थर्मल विस्तार को समायोजित करने की अनुमति देती हैं।

उपयुक्त विकल्प पूर्ण एक्सचेंजर व्यवस्था, संचालन की स्थिति और रखरखाव की रणनीति पर निर्भर करता है। खरीद के लिए, इन आवश्यकताओं को स्पष्ट आयामों, सामग्री विनिर्देशों, बनाने की आवश्यकताओं और निरीक्षण मानदंडों में अनुवादित किया जाना चाहिए।

एक सीधी ट्यूब घटक के आकार का वर्णन करती है। यह पहचान नहीं करती है कि ट्यूब बंडल का समर्थन कैसे किया जाता है या थर्मल आंदोलन को कैसे समायोजित किया जाता है।

सीधी ट्यूब्स को फिक्स्ड-ट्यूबशीट और फ्लोटिंग-हेड दोनों एक्सचेंजर में स्थापित किया जा सकता है। एक पारंपरिक यू-ट्यूब एक्सचेंजर में, प्रत्येक ट्यूब में एक वापसी मोड़ से जुड़े दो सीधे पैर होते हैं, दोनों सिरे एक ही ट्यूबशीट पर समाप्त होते हैं।

ASHRAE सीधी-ट्यूब व्यवस्थाओं का वर्णन करता है जिनमें या तो फिक्स्ड या हटाने योग्य बंडल होते हैं, साथ ही हटाने योग्य यू-ट्यूब बंडल भी होते हैं। रखरखाव पहुंच और थर्मल विस्तार व्यवहार की तुलना करते समय यह अंतर आवश्यक है।

निर्माता चयन साहित्य इन व्यावहारिक अंतरों की पुष्टि करता है, जिसमें फिक्स्ड-ट्यूबशीट डिजाइनों के लिए प्रतिबंधित शैल-साइड सफाई और यू-ट्यूब बंडलों में व्यक्तिगत ट्यूब प्रतिस्थापन पर सीमाएं शामिल हैं।

शैल और ट्यूब विभिन्न तापमानों पर काम कर सकते हैं और थर्मल विस्तार के विभिन्न गुणांक भी हो सकते हैं। इसलिए उनकी मुक्त थर्मल वृद्धि भिन्न हो सकती है।

एक फिक्स्ड-ट्यूबशीट एक्सचेंजर में, इस आंदोलन का अवरोध ट्यूबों, शैल, ट्यूबशीट्स और जोड़ों में भार उत्पन्न कर सकता है। डिजाइन को प्रासंगिक संचालन और क्षणिक स्थितियों का मूल्यांकन करना चाहिए।

एक पारंपरिक यू-ट्यूब व्यवस्था मुड़े हुए सिरे को ट्यूबों के विस्तार और संकुचन के रूप में स्थानांतरित करने की अनुमति देती है। ज़ाइलम अपने यू-ट्यूब निर्माण की एक विशेषता के रूप में शैल और ट्यूबों के बीच, और व्यक्तिगत ट्यूबों के बीच विभेदक विस्तार के समायोजन की पहचान करता है।

यह लचीलापन विशेष रूप से तब उपयोगी होता है जब थर्मल आंदोलन एक महत्वपूर्ण डिजाइन चिंता का विषय होता है। स्टार्टअप, शटडाउन और असमान हीटिंग के लिए अभी भी मूल्यांकन की आवश्यकता होती है।

ट्यूब का आकार अकेले दबाव रेटिंग स्थापित नहीं करता है।

दबाव डिजाइन सामग्री, तापमान, आयामों, न्यूनतम उपलब्ध दीवार, निर्माण की स्थिति और लागू निर्माण नियमों पर निर्भर करता है। यू-बेंड ट्यूबों के लिए, मूल्यांकन को तैयार मोड़ ज्यामिति और निर्माण के दौरान पेश की गई किसी भी दीवार की पतली होने का हिसाब रखना चाहिए।

बाहरी दबाव भी मायने रखता है। संचालन, शटडाउन या परीक्षण के दौरान एक ट्यूब बाहर की ओर अंदर की तुलना में अधिक दबाव का अनुभव कर सकती है।

सीधी और यू-बेंड दोनों ट्यूबों को प्रवाह-प्रेरित कंपन के खिलाफ उपयुक्त समर्थन की आवश्यकता होती है।

यू-ट्यूब बंडलों के लिए, मोड़ क्षेत्र विशेष ध्यान देने योग्य है क्योंकि इसकी ज्यामिति और समर्थन व्यवस्था सीधे पैरों से भिन्न होती है। TEMA मानक यू-बेंड क्षेत्र में समर्थन को संबोधित करने वाले प्रावधानों को शामिल करते हैं, इस क्षेत्र को एक विशिष्ट डिजाइन विचार के रूप में मानने की आवश्यकता को सुदृढ़ करते हैं।

ट्यूब विन्यास का चयन करने से पहले रखरखाव की आवश्यकताओं को स्थापित किया जाना चाहिए।

सीधी ट्यूब्स उपयुक्त सफाई उपकरण के लिए एक सीधा मार्ग प्रदान करती हैं जब चैनल या हेड व्यवस्था पहुंच की अनुमति देती है। यह तब मूल्यवान हो सकता है जब जमाओं को नियमित यांत्रिक हटाने की आवश्यकता होती है।

एक कठोर सफाई उपकरण यू-बेंड का अनुसरण नहीं कर सकता है। हालांकि, यू-ट्यूब सार्वभौमिक रूप से रासायनिक सफाई तक सीमित नहीं हैं। उपयुक्त लचीले लैंस और विशेष वॉटरजेट उपकरण कुछ यू-ट्यूब ज्यामिति को साफ कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, स्टोनएज, यू-ट्यूब बंडलों और छोटे-बोर मार्गों के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरण प्रदान करता है जिनमें मोड़ होते हैं।

प्राप्त करने योग्य सफाई कवरेज निर्भर करता है:

• ट्यूब अंदरूनी व्यास।

• न्यूनतम मोड़ त्रिज्या।

• उपकरण और नली आयाम।

• जमा का प्रकार और गंभीरता।

• चैनल के माध्यम से पहुंच।

• ट्यूब सामग्री के साथ सफाई प्रक्रिया की संगतता।

इच्छित सफाई विधि निर्दिष्ट करें और पुष्टि करें कि यह आवश्यक सतहों तक पहुंच सकती है।

शैल-साइड पहुंच मुख्य रूप से बंडल की हटाने की क्षमता, ट्यूब लेआउट और ट्यूबों के बीच उपलब्ध स्थान पर निर्भर करती है।

एक हटाने योग्य यू-ट्यूब बंडल बाहरी ट्यूब सतहों तक पहुंच प्रदान कर सकता है। एक सीधी-ट्यूब फ्लोटिंग-हेड बंडल भी यह पहुंच प्रदान कर सकता है।

किसी भी व्यवस्था के लिए, घनिष्ठ ट्यूब रिक्ति और समर्थन घटक सफाई उपकरणों को प्रतिबंधित कर सकते हैं। केवल बंडल हटाना हर सतह तक पहुंच की गारंटी नहीं देता है।

यू-बेंड के माध्यम से निरीक्षण पहुंच जांच और वास्तविक ट्यूब ज्यामिति पर निर्भर करती है।

लचीले एडी करंट जांच उपयुक्त यू-बेंड टयूबिंग की जांच के लिए उपलब्ध हैं, जिसमें ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील भी शामिल है। उनकी उपलब्धता का मतलब है कि मोड़ निरीक्षण संभव हो सकता है, लेकिन चयनित बोर और त्रिज्या के लिए जांच मार्ग और परीक्षा प्रदर्शन की पुष्टि की जानी चाहिए।

एक उपयोगी निरीक्षण योजना किसी भी दुर्गम क्षेत्रों और उनका आकलन करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियों की पहचान करती है।

सीधी ट्यूब्स अक्सर अधिक प्रत्यक्ष प्रतिस्थापन मार्ग प्रदान करती हैं, जो संयुक्त निर्माण और पर्याप्त निकासी स्थान के अधीन होती है।

यू-ट्यूब बंडलों में, पड़ोसी ट्यूब व्यक्तिगत ट्यूब को हटाने में बाधा डाल सकती हैं, खासकर आंतरिक पंक्तियों में। रखरखाव योजना को संबोधित करना चाहिए कि क्या क्षतिग्रस्त ट्यूबों को बदला जा सकता है, क्या एक इंजीनियर प्लगिंग रणनीति स्वीकार्य है, और बंडल प्रतिस्थापन कब आवश्यक हो जाता है।

न तो सीधी और न ही यू-बेंड ज्यामिति बेहतर थर्मल प्रदर्शन की गारंटी देती है।

तुलना में आवश्यक ड्यूटी, द्रव गुण, प्रवाह दर, फाउलिंग धारणाएं और स्वीकार्य दबाव ड्रॉप का उपयोग करना चाहिए। गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र, ट्यूब-साइड वेग, शैल-साइड प्रवाह वितरण और पास व्यवस्था सभी परिणाम को प्रभावित करते हैं।

एक पारंपरिक यू-ट्यूब एक बाहरी और वापसी प्रवाह पथ प्रदान करता है। सीधी-ट्यूब एक्सचेंजर अपने हेड और विभाजन व्यवस्था के माध्यम से कई ट्यूब-साइड पास का भी उपयोग कर सकते हैं।

यू-ट्यूब डिजाइनों के लिए, हाइड्रोलिक मूल्यांकन में रिटर्न-बेंड हानि और वास्तविक प्रवाह-पथ लंबाई शामिल होनी चाहिए। विभिन्न मोड़ पंक्तियों में अलग-अलग पथ लंबाई भी हो सकती है।

खरीद तुलना के लिए, दोनों प्रस्तावित डिजाइनों को समान संचालन मामलों और प्रदर्शन मानदंडों को पूरा करने की आवश्यकता होती है। समान ट्यूब बाहरी व्यास या समान नाममात्र सतह क्षेत्र समान एक्सचेंजर प्रदर्शन स्थापित नहीं करता है।

"19.05 मिमी यू-ट्यूब, 6 मीटर लंबा" जैसा अनुरोध कई आयामों को अपरिभाषित छोड़ देता है।

ड्राइंग को सीधी-पैर की लंबाई, समग्र लिफाफा और विकसित ट्यूब लंबाई को अलग करना चाहिए।

एक आदर्श समतल 180 डिग्री अर्ध-वृत्ताकार मोड़ के लिए समानांतर पैरों के साथ:

पैर केंद्र रिक्ति = 2आर

ज्यामितीय विकसित लंबाई = एल₁ + एल₂ + πआर

अंदरूनी मोड़ त्रिज्या केंद्र रेखा त्रिज्या से ट्यूब के बाहरी व्यास के आधे से कम होती है। इन त्रिज्या परिभाषाओं को ड्राइंग पर स्पष्ट रूप से पहचाना जाना चाहिए।

मान लें:

• ट्यूब बाहरी व्यास: 19.05 मिमीहै।

• केंद्र रेखा मोड़ त्रिज्या: 75 मिमीहै।

• प्रत्येक कट सिरे से उसके स्पर्शरेखा बिंदु तक सीधी-पैर की लंबाई: 6,000 मिमीहै।

• समान पैर जिनके कट सिरे एक ही तल में हों।

इसलिए 6 मीटर सीधे पैरों वाली ट्यूब की ज्यामितीय विकसित लंबाई लगभग 12.236 मीटरहै।

निर्माता को ट्रिमिंग और प्रक्रिया भत्ते सहित वास्तविक प्रारंभिक खाली लंबाई स्थापित करनी चाहिए। उपरोक्त गणना आदर्श ज्यामिति का वर्णन करती है और यह काटने का निर्देश या बनाने की सहनशीलता नहीं है।

कई त्रिज्या वाले बंडल के लिए, प्रत्येक पंक्ति, त्रिज्या, पैर की लंबाई और मात्रा दिखाने वाली एक मोड़ अनुसूची प्रदान करें।

सामान्य स्टेनलेस स्टील हीट एक्सचेंजर ट्यूब विनिर्देशों में शामिल हैं:

A213 में न्यूनतम-दीवार और, जब आदेश दिया जाता है, तो औसत-दीवार आपूर्ति शामिल होती है। A249 अपने दायरे में एक नाममात्र-दीवार आधार का उपयोग करता है। A688 विशेष रूप से फीडवाटर हीटर टयूबिंग को संबोधित करता है। इन विनिर्देशों को उत्पाद और सेवा के अनुसार चुना जाना चाहिए न कि परस्पर विनिमय योग्य लेबल के रूप में माना जाना चाहिए।

शासी निर्माण कोड को अलग से बताएं। ASME BPVC धारा VIII अपने दायरे में दबाव-बर्तन डिजाइन, निर्माण, निरीक्षण और परीक्षण को संबोधित करती है। एक्सचेंजर और संबंधित उद्योग के लिए निर्दिष्ट होने पर TEMA आवश्यकताएं और API 660 भी लागू हो सकते हैं।

खरीद आदेश लागू संस्करणों की पहचान करेगा और स्थापित करेगा कि विरोधाभासी आवश्यकताओं को कैसे हल किया जाएगा।

पोस्ट-बेंड हीट ट्रीटमेंट सामग्री ग्रेड, कोल्ड वर्क की मात्रा, सेवा की स्थिति और शासी आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।

यह तथ्य कि प्रारंभिक ट्यूब को एनेल्ड आपूर्ति की गई थी, मोड़ के बाद आवश्यक स्थिति स्थापित नहीं करता है। इसी तरह, "यू-बेंड" शब्द अकेले एक अनिवार्य गर्मी-उपचार चक्र स्थापित नहीं करता है।

निर्माता विनिर्देश और ग्रेड के अनुसार विभिन्न उपचार प्रदान करते हैं। Alleima समाधान एनीलिंग, तनाव से राहत और स्थिरीकरण को अपनी यू-बेंड उपचार क्षमताओं के बीच सूचीबद्ध करता है; TPS इसी तरह सामग्री द्वारा उपचार विकल्पों को अलग करता है।

जहां उपचार की आवश्यकता होती है, परिभाषित करें:

• आवश्यक अंतिम सामग्री स्थिति।

• उपचारित होने वाले मोड़ और आसन्न पैर क्षेत्र।

• अनुमोदित हीटिंग और कूलिंग प्रक्रिया।

• सतह सुरक्षा और बाद की सफाई।

• आवश्यक तापमान रिकॉर्ड और सत्यापन परीक्षण।

"मोड़ के बाद एनेल्ड" जैसे शब्दों को एक पहचान योग्य प्रक्रिया द्वारा समर्थित किया जाना चाहिए।

शुरुआती सीधी ट्यूब का निरीक्षण और तैयार यू-ट्यूब की स्वीकृति अलग-अलग उद्देश्यों की पूर्ति करती है।

शुरुआती सामग्री रिकॉर्ड आपूर्ति की गई ट्यूब की पहचान और अनुपालन स्थापित करते हैं। तैयार-घटक निरीक्षण को मोड़, गर्मी उपचार, काटने और सफाई द्वारा पेश किए गए परिवर्तनों को संबोधित करना चाहिए।

निरीक्षण योजना को नमूनाकरण, माप स्थानों और स्वीकृति सीमाओं को परिभाषित करना चाहिए। "ओवलिटी" और "चपटापन" जैसे शब्दों को भी गणना विधि निर्दिष्ट करने की आवश्यकता होती है, क्योंकि विभिन्न दस्तावेज़ विभिन्न परिभाषाओं का उपयोग कर सकते हैं।

निर्माता उपलब्ध यू-ट्यूब नियंत्रणों में आयामी निरीक्षण, मोड़-दीवार जांच, रिसाव परीक्षण, प्रवेशक परीक्षा और मार्ग जांच की पहचान करते हैं। आवश्यक संयोजन आदेश में स्थापित किया जाना चाहिए।

एक मार्ग परीक्षण सत्यापित करता है कि एक निर्दिष्ट गेज ट्यूब से गुजर सकता है। यह दीवार की अखंडता स्थापित नहीं करता है। इसी तरह, प्रवेशक परीक्षण सतह-ब्रेकिंग संकेतों को संबोधित करता है और आवश्यक मात्रात्मक परीक्षा को प्रतिस्थापित नहीं करता है।

जहां पोस्ट-बेंड दबाव या रिसाव परीक्षण की आवश्यकता होती है, प्रक्रिया, स्वीकृति मानदंड और रिपोर्टिंग आवश्यकताओं को स्पष्ट रूप से पहचानें।

एक तकनीकी रूप से पूर्ण RFQ आपूर्तिकर्ताओं को समान तैयार घटक की कीमत लगाने की अनुमति देनी चाहिए।

एक तैयार यू-ट्यूब में दो पैर और दो खुले सिरे होते हैं।

उदाहरण के लिए, 200 तैयार यू-ट्यूब का आदेश 400 ट्यूब सिरों का प्रतिनिधित्व करता है। खरीद आदेश, मोड़ अनुसूची और पैकिंग सूची को लगातार तैयार टुकड़ों को पैरों, सिरों और कुल विकसित मीटर से अलग करना चाहिए।

यू-ट्यूब पैकिंग को सीधे पैरों का समर्थन करना चाहिए और मोड़ों को विकृति और संपर्क क्षति से बचाना चाहिए।

त्रिज्या या पंक्ति के अनुसार ट्यूबों को छांटना प्राप्त निरीक्षण और असेंबली में मदद करता है। टीपीएस त्रिज्या-आधारित पैकिंग का वर्णन करता है जिसमें समर्थन होते हैं जो ट्यूबों को सुरक्षित करते हैं और असेंबली क्रम में हटाने की अनुमति देते हैं।

पहचान पर सहमत हों जो अनपैकिंग के बाद भी पठनीय रहे। परिवहन और भंडारण के दौरान ट्यूब के सिरों की रक्षा करें और निर्दिष्ट आंतरिक सफाई बनाए रखें।

एक तैयार यू-ट्यूब कोटेशन में निर्माण, अतिरिक्त निरीक्षण, गर्मी उपचार, छंटाई और विशेष पैकिंग शामिल हो सकती है।

एक्सचेंजर स्तर पर, एक पारंपरिक यू-ट्यूब डिजाइन पीछे के सिरे के निर्माण को सरल बना सकता है, जबकि एक सीधी-ट्यूब व्यवस्था रखरखाव लाभ प्रदान कर सकती है।

निर्माण, स्थापना, निरीक्षण पहुंच, सफाई, मरम्मत के विकल्प और अपेक्षित डाउनटाइम की तुलना प्रारंभिक खरीद मूल्य के साथ करें।

चयन विभेदक थर्मल विस्तार, सामग्री क्षमता, दबाव, साइकलिंग और रखरखाव की आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। उच्च तापमान अकेले पसंदीदा ट्यूब व्यवस्था निर्धारित नहीं करता है।

कुछ को उपयुक्त लचीले उपकरण या विशेष वॉटरजेट उपकरणों का उपयोग करके साफ किया जा सकता है। वास्तविक बोर और न्यूनतम मोड़ त्रिज्या के माध्यम से मार्ग की पुष्टि करें, साथ ही अपेक्षित जमाओं को हटाने की क्षमता के साथ।

कोई एकल न्यूनतम त्रिज्या हर सामग्री, व्यास, दीवार की मोटाई और बनाने की प्रक्रिया पर लागू नहीं होती है। निर्दिष्ट त्रिज्या को डिजाइन आवश्यकताओं और निर्माता की प्रदर्शित क्षमता को पूरा करना चाहिए, जबकि तैयार-दीवार और आकार की सीमाओं को पूरा करना चाहिए।

हां, यदि शुरुआती ट्यूबों को नियोजित बनाने की प्रक्रिया के लिए निर्दिष्ट किया गया है। खरीदने से पहले पर्याप्त शुरुआती लंबाई, दीवार भत्ता, सामग्री की स्थिति, ट्रेसबिलिटी और पोस्ट-बेंड उपचार और निरीक्षण की जिम्मेदारी की पुष्टि करें।

प्रतिस्थापन इसके स्थान, पड़ोसी ट्यूबों, समर्थन और संयुक्त निर्माण पर निर्भर करता है। आंतरिक-पंक्ति ट्यूबों को हटाना विशेष रूप से कठिन हो सकता है, इसलिए एक्सचेंजर चयन के दौरान रखरखाव की रणनीति स्थापित की जानी चाहिए।

थर्मल आंदोलन, फाउलिंग, निरीक्षण पहुंच और मरम्मत की आवश्यकताओं के आसपास एक्सचेंजर व्यवस्था चुनें। फिर उस विकल्प का समर्थन करने के लिए आवश्यक ट्यूब ज्यामिति, सामग्री की स्थिति और स्वीकृति मानदंड निर्दिष्ट करें।

यू-बेंड खरीद के लिए, एक अनुमोदित ड्राइंग और पंक्ति-दर-पंक्ति मोड़ अनुसूची विशेष रूप से मूल्यवान हैं। परिभाषित पोस्ट-फॉर्मिंग निरीक्षण और सुरक्षात्मक पैकिंग के साथ मिलकर, वे तैयार ट्यूबों को सत्यापित करना और स्थापित करना आसान बनाते हैं।