Прямые и U-гибкие теплообменные трубки влияют на то, как обменник вмещает тепловое расширение, как его поверхности могут быть очищены, и как поврежденные трубы проверяются или заменяются.
Прямые трубы обеспечивают прямой доступ через отверстие и могут использоваться в нескольких конфигурациях обменника.У-гибкие трубки обеспечивают непрерывный путь возвращения и позволяют пучке труб разместить дифференциальное тепловое расширение в рамках обычной конструкции U-трубки.
Для закупок эти требования должны быть переведены в четкие размеры,спецификации материала, формирующие требования и критерии проверки.
Прямая трубка описывает форму компонента. Она не определяет, как поддерживается пучок трубки или как размещается тепловое движение.
Прямые трубы могут быть установлены как в фиксированных, так и в плавучих обменниках.с обеими концами, заканчивающимися на одном и том же трубном листе.
ASHRAE описывает прямые трубные устройства с фиксированными или съемными пучками, а также съемными U-трубными пучками.Это различие имеет важное значение при сравнении поддержания доступа и теплового расширения поведения.
| Рассмотрение конструкции | Прямые трубы: фиксированные листовые трубы | Прямые трубы: плавучая голова | У-гибкие трубки: обычные U-трубки |
|---|---|---|---|
| Устройство труб | Прямые трубы между фиксированными трубными листами | Прямые трубы с одним концом, способные перемещаться через устройство плавучей головы | Две ноги соединены обратным изгибом |
| Дифференциальное тепловое расширение | Необходимо оценить; может потребоваться расширение | Установка плавучей головки | Устраивается через U-трубку |
| Очистка труб | Прямой доступ к отверстию при доступности голов | Прямой доступ к отверстию при доступности голов | Сгибание ограничивает доступ с помощью жестких инструментов |
| Механическая чистка боковой части раковины | Обычно ограничивается фиксированным пакетом | Удаление пакета обеспечивает доступ | Удаление пакета обычно обеспечивает доступ |
| Замена отдельных труб | Зачастую практичный, подлежащий совместному проектированию и доступу | Зачастую практичный после подходящего демонтажа | Может быть трудно, особенно для внутренних рядов |
| Акцент на закупках | Прямая длина, конечное состояние и устройство трубки | Размеры труб и совместимость с съемным комплектом | Геометрия изгиба, готовые стены, идентификация и обработка рядов |
Литература по выбору производителя подтверждает эти практические различия,включая ограниченную очистку стороны оболочки для конструкций с фиксированным листом труб и ограничения на замену отдельных труб в пачках U-труб.
Оболочка и трубы могут работать при разных температурах и могут иметь разные коэффициенты теплового расширения.
В фиксированном обменнике труб, сдерживание этого движения может создавать нагрузки в трубах, оболочке, трубках и соединениях.
Обычное расположение U-труб позволяет сгибающемуся концу двигаться по мере расширения и сокращения труб.и между отдельными трубками, как особенность его конструкции U-трубки.
Эта гибкость особенно полезна, когда тепловое движение является важной проблемой проектирования.
Форма трубы сама по себе не определяет давление.
Дизайн давления зависит от материала, температуры, размеров, минимально доступной стенки, состояния изготовления и применимых правил строительства.При оценке должна учитываться геометрия готового изгиба и любое истончение стенки, происходящее во время формовки..
Внешнее давление также имеет значение. трубка может испытывать более высокое давление снаружи, чем внутри во время работы, отключения или испытания.
Как прямые, так и U-гибкие трубы требуют подходящей поддержки от вибраций, вызванных потоком.
Для U-трубных пучков область изгиба заслуживает особого внимания, поскольку ее геометрия и расположение опоры отличаются от прямых ног.Стандарты TEMA включают положения, касающиеся поддержки в зоне U-bend, что подчеркивает необходимость рассматривать этот регион как особый проектный фактор.
Требования к техническому обслуживанию должны быть установлены до выбора конфигурации трубы.
Прямые трубки обеспечивают прямой путь для подходящего оборудования для очистки, когда канал или расположение головки позволяет доступ.
Жесткий инструмент для чистки не может следовать за U-сгибом.Соответствующие гибкие копья и специализированные инструменты водонагнетателя могут очищать определенные геометрические формы U-трубНапример, StoneAge предлагает инструменты, предназначенные для U-трубных пучков и небольших проходов, содержащих изгибы.
Обеспеченный охват очисткой зависит от:
Внутренний диаметр трубы.
Минимальный радиус изгиба.
Размеры инструмента и шланга.
Тип и степень тяжести депозита.
Доступ через канал.
Совместимость процесса очистки с материалом трубки.
Укажите предполагаемый метод очистки и подтвердите, что он может достигать требуемых поверхностей.
Доступ со стороны раковины зависит в первую очередь от съемки пучка, расположения труб и доступного пространства между трубами.
Удаляемый U-трубный пучок может обеспечить доступ к внешним поверхностям труб.
При любом из этих устройств тесное расстояние между трубками и поддерживающие компоненты могут ограничивать инструменты для чистки.
Доступ к инспекции через U-склонение зависит от зонда и фактической геометрии трубы.
Гибкие зонды вихревого тока доступны для исследования подходящих труб с U-сгибом, включая аустенитную нержавеющую сталь.но проход зонды и показатели исследования должны быть подтверждены для выбранного отверстия и радиуса.
В полезном плане инспекции определяются любые недоступные регионы и методы их оценки.
Прямые трубки часто предлагают более прямой путь замены, при условии совместной конструкции и достаточного пространства для вывода.
В U-трубках соседние трубы могут препятствовать удалению отдельной трубы, особенно во внутренних рядах.приемлема ли разработанная стратегия перекрытия, и когда необходимо замена пучка.
Ни прямая, ни геометрия U-угиба не гарантируют лучших тепловых характеристик.
Для сравнения необходимо использовать требуемую нагрузку, свойства жидкости, скорость потока, предположения о загрязнении и допустимые падения давления.Распределение потока на стороне оболочки и расположение пропуска все влияют на результат.
Обычная U-труба обеспечивает путь потока вперед и назад.
Для конструкций U-трубки гидравлическая оценка должна включать потерю обратного изгиба и фактическую длину пути потока.
Для сравнения закупок требуется, чтобы обе предложенные конструкции соответствовали одинаковым операционным сценариям и критериям производительности.Равный наружный диаметр трубы или равна номинальная площадь поверхности не устанавливает равные характеристики обменника.
Такой запрос, как 19,05 мм U-труба длиной 6 м, оставляет несколько измерений неопределенными.
На чертеже должна быть выделена длина прямой ноги, общая оболочка и развитая длина трубы.
| Размер | Определение |
|---|---|
| Внешний диаметр, D | Внешний диаметр трубы |
| Толщина стенки, t | Указанная стена с ее номинальной, минимальной или средней базой |
| Радиус изгиба центральной линии, R | Радиус, измеренный до середины трубы |
| Длины прямых ног, L1 и L2 | Длины от соответствующих концов резки до точек касания изгиба |
| Расстояние между центрами ног | Расстояние между центральными линиями параллельных ног |
| Общая сумма | Максимальные внешние габариты готового компонента |
| Развитая длина | Длина, измеренная вдоль центральной линии трубы |
Для идеального плоского 180° полукруглого изгиба с параллельными ногами:
Расстояние между центрами ног = 2R
Геометрическая развитая длина = L1 + L2 + πR
Внутренний радиус изгиба меньше радиуса центральной линии на половину наружного диаметра трубы.
Предположим:
Внешний диаметр трубы:190,05 мм.
Радиус изгиба центральной линии:75 мм.
Протяженность прямой ноги от каждого края резки до точки ее касания:6,000 мм.
Равные ноги с разрезанными концами в одной плоскости.
| Расчетные размеры | Результат |
|---|---|
| Расстояние между центрами ног | 1500,00 мм |
| Внешняя ширина через изгиб | 1690,05 мм |
| Длина дуги полукруговой центральной линии | 235.62 мм |
| Геометрическая длина | 12,235.62 мм |
| Общая осевая оболочка, от плоскости края резки до внешней коронки изгиба | Приблизительно 6,084.53 мм |
Таким образом, трубка с двумя 6 м прямыми ногами имеет геометрически развитую длину приблизительно12.236 м.
Производитель должен установить фактическую исходную длину пустого места, включая пределы подстрижки и обработки.Вышеуказанный расчет описывает идеальную геометрию и не является инструкцией по резке или формированию толерантности.
Для пучка, содержащего несколько радиусов, представьте схему изгиба, показывающую каждый ряд, радиус, длину ног и количество.
Общие спецификации труб для теплообменников из нержавеющей стали включают:
| Спецификация | Соответствующий объем продукции |
|---|---|
| ASTM A213/A213M | Бесшовные трубы для котлов, супернагревателей и теплообменников, включая указанные сорта нержавеющей стали |
| ASTM A249/A249M | Сварные трубы из аустенита, сделанные в холодной обработке, для котлов, супернагревателей, теплообменников и конденсаторов |
| ASTM A688/A688M | Бесшовные и сварные аустенитные трубы для нагрева воды из нержавеющей стали, включая U-трубы, если указано |
A213 включает в себя подачу с минимальной стенкой и, при заказе, с средней стенкой. A249 использует в своем объеме номинальную стенку. A688 специально рассматривает трубки нагревателей водоснабжения.Эти спецификации должны быть выбраны в соответствии с продуктом и услугой, а не рассматриваться как взаимозаменяемые этикетки..
Раздел VIII ASME BPVC рассматривает проектирование, изготовление, осмотр и испытания сосудов под давлением в рамках своей сферы применения.Требования TEMA и API 660 также могут применяться, если они указаны для соответствующего обменника и отрасли..
Заказ на покупку должен указывать применимые издания и устанавливать, как будут разрешаться противоречивые требования.
Тепловая обработка после изгиба зависит от качества материала, количества холодной работы, условий эксплуатации и требований.
Тот факт, что стартовая трубка поставлялась с отжигом, не устанавливает требуемого состояния после изгиба, равно как и сам термин "U-bend" не устанавливает один обязательный цикл тепловой обработки.
Производители предлагают различные способы обработки в зависимости от спецификации и качества.TPS также различает варианты обработки по материалам..
Если требуется лечение, определите:
Требуемое окончательное состояние материала.
Следует обработать изгиб и прилегающие к нему участки ног.
Утвержденная процедура отопления и охлаждения.
Защита поверхности и последующая очистка.
Требуемые температурные записи и проверки.
Такие термины, как "прожектован после изгиба", должны быть подтверждены идентифицируемой процедурой.
Проверка исходной прямой трубы и приемка готовой U-трубы служат разным целям.
Проверка готовых компонентов должна учитывать изменения, вызванные изгибом, тепловой обработкой, резкой и очисткой.
| Инспекционный пункт | Фокус прямой трубки | Дополнительный фокус на U-сгибе |
|---|---|---|
| Идентификация материала | Качество, тепловой номер и прослеживаемость сертификата | Отслеживаемость поддерживается путем формирования и распределения рядов |
| Размеры | ОД, стенка, прямота и конечная длина | Радиус, расстояние между ногами, длины ног, параллелизм и выравнивание плоскости изгиба |
| Толщина стенки | Соответствие упорядоченной стене | Минимальная стена в сформированном изгибе |
| Форма поперечного сечения | Применимые требования к округлости | Овальность изгиба или сглаживание |
| Состояние поверхности | Подразнения, убои, состояние и чистота | морщины, формирующиеся отметины и состояние поверхности, связанное с термической обработкой |
| Неразрушительная экспертиза | Требуемый метод, охват и критерии принятия | Подходит для геометрии изгиба и любых недоступных областей |
| Испытание давления или утечки | Применимые требования к продукту и заказу | Необходимая стадия испытаний после формирования и обработки |
| Документация | Материалы и протоколы испытаний | Схема изгиба, записи размеров и записи обработки |
План инспекции должен определять отбор проб, места измерений и пределы допустимости.потому что в разных документах могут использоваться разные определения.
Производители выделяют измерения, проверку стенки изгиба, проверку утечки, проверку проникновения и проверку прохода среди доступных средств управления U-трубой.Необходимая комбинация должна быть установлена в заказе.
Проходный тест проверяет, что указанный габарит может проходить через трубу.Проверка проницаемости рассматривает признаки нарушения поверхности и не заменяет требуемое объемное исследование..
Если требуется испытание давления после изгиба или испытание на утечку, укажите процедуру, критерии приемлемости и требования к отчетности.
Технически полный RFQ должен позволять поставщикам оценивать один и тот же готовый компонент.
| Раздел RFQ | Информация, которую необходимо предоставить |
|---|---|
| Объем поставки | Прямые трубы, готовые U-трубы, запасные трубы или сборный комплект |
| Материал | Степень, спецификация продукта, издание и требуемое состояние |
| Размеры труб | ОД, толщина стенки, основание стенки и допуски |
| Длина прямой трубы | Окончательная длина и любое согласованное разрешение на изготовление |
| Геометрия U-угиба | Утвержденный чертеж, радиус центральной линии, длины ног, расстояние между ними и допуски |
| Количество | Количество готовых деталей и разбивка по рядам изгибов |
| Формирование принятия | Минимальные требования к оконченной стенке изгиба, пределам овальности или сглаживания, поверхности |
| Тепловая обработка | Требуемая процедура, обработанная область и записи |
| Концы труб | Требования, касающиеся окончательной подготовки, очистки костей, чистоты и суставов |
| Проверка | Методы, охват, отбор проб, критерии принятия и показания свидетелей |
| Документация | Сертификаты, прослеживаемость, отчеты о размерах и протоколы испытаний |
| Упаковка | Устройство поддержки, идентификация, защита конца и требования к разгрузке |
Одна готовая U-трубка имеет две ноги и два открытых конца.
Например, заказ на 200 готовых U-труб представляет собой 400 концов труб.концы и общий разрабатываемый метр.
У-трубная упаковка должна поддерживать прямые ноги и защищать изгибы от искажений и повреждений при контакте.
Сортировка труб по радиусу или ряду помогает получить проверку и сборку.
Защищайте концы труб и соблюдайте установленную внутреннюю чистоту во время транспортировки и хранения.
Оконченная котировка U-трубки может включать формирование, дополнительную проверку, термическую обработку, сортировку и специализированную упаковку.
На уровне обменника традиционная конструкция U-трубки может упростить конструкцию заднего конца, в то время как устройство прямой трубы может предложить преимущества в обслуживании.
Сравните изготовление, установку, доступ к инспекции, очистку, варианты ремонта и ожидаемое время простоя с первоначальной ценой покупки.
Выбор зависит от дифференциальной тепловой экспансии, материала, давления, цикла и требований к обслуживанию.
Некоторые могут быть очищены с помощью подходящего гибкого оборудования или специализированных инструментов для струи воды.вместе с возможностью снятия ожидаемых депозитов.
Ни один минимальный радиус не применяется к каждому материалу, диаметру, толщине стенки и процессу формования.Указанный радиус должен удовлетворять требованиям конструкции и продемонстрированным производителем возможностям при соблюдении пределов готовой стенки и формы..
Да, если для планируемой операции формовки указаны стартовые трубы.прослеживаемость и ответственность за обработку после изгиба и проверку перед покупкой.
Замена зависит от его расположения, соседних труб, опор и конструкции соединения.поэтому стратегия обслуживания должна быть установлена при выборе обменника.
Выберите расположение обменника вокруг теплового движения, загрязнения, доступа к инспекции и ремонта требований.материальное состояние и критерии приема, необходимые для подтверждения этого выбора.
Для закупки U-гибкости особенно ценны утвержденный чертеж и график гибкости ряда за рядом.Они облегчают проверку и установку готовых труб..
