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熱交換器に関する一般的な基礎知識

熱交換器に関する一般的な基礎知識

2024-03-11

1. 熱交換器の分類方法は?

回答:「石油化学株式会社の設備分類目録」によれば、次のように分類されます。

(1) シェルアンドチューブ熱交換器

(2) ケーシング熱交換器

(3) 水浸熱交換器

(4) スプレー熱交換器

(5) ロータリー(スネークチューブ)熱交換器

(6) プレート式熱交換器

(7) プレートフィン熱交換器

(8) チューブフィン熱交換器

(9) 廃熱ボイラー

(10) その他

2. 熱交換器はどのように熱を伝達しますか?

回答: 最も一般的な隔壁熱交換器には、伝導と対流という 2 つの主な熱伝達方法があります。高温の流体は、まず対流によって管壁の一方の側に熱を伝達し、次に伝導によって管壁の一方の側からもう一方の側に熱を伝達します。最後に、管壁の反対側は対流によって熱を伝達します。熱は冷たい流体に伝達され、熱交換器の熱伝達プロセスが完了します。

3.媒体流量は熱伝達効果にどのような影響を与えますか?

回答: 熱交換器内の媒体の流量が大きいほど、その熱伝達係数は大きくなります。したがって、熱交換器内の媒体の流量を増やすと、熱交換効果を大幅に向上させることができますが、流量の増加による悪影響は、熱交換器を通る圧力損失が増加し、ポンプのエネルギー消費量が増加することです。特定の適切な範囲が必要です。

4. 熱交換チューブの表面構造は伝熱効果にどのような影響を与えますか?

回答: フィンチューブ、ネイルヘッドチューブ、ネジ付きチューブなどの熱交換チューブの特別に設計された表面構造を使用すると、一方では伝熱面積が増加し、他方では特殊な表面の乱流が増加します。チューブの外側の流体の流れが大幅に増加します。乱流の程度、両方の側面により、熱交換器の全体的な熱伝達効果が向上するため、これらの表面構造はライトパイプの表面よりも優れたパフォーマンスを発揮します。

5. 熱交換チューブの表面のスケール除去に一般的に使用される方法は何ですか?

回答: 熱交換チューブの表面をスケール除去する一般的な方法は次のとおりです。

機械的スケール除去: スチールドリルによる手動スケール除去、加圧水スケール除去

化学的スケール除去

6.熱交換チューブ表面のスケール付着を防ぐ方法は何ですか?

答え: (1) ニッケルリンメッキ

(2) ケミカルコーティング、847コーティング

7. 熱交換装置の熱伝達を高める一般的な方法は何ですか?

回答:熱交換器の熱伝達を高める主な方法

1つは、 などの伝熱面積を増やす構造を採用することです。

1 フィンチューブ、釘頭チューブ、ねじ込みチューブ、ジャバラ等を使用してください。

2. 管表面の機械加工:スパイラルリング管、スパイラル溝管、ねじ管など。

3. 小径パイプを使用すると、同じ管板面積上のパイプの数が増え、伝熱面積が増加します。

2 つ目は、熱交換器内の流体の流量を増やすことで、次のように熱伝達係数を大幅に向上させることができます。

1 スパイラルストリップをチューブに挿入したり、チューブの外側にバッフルを設置したり、擬似チューブなどを追加したりするなど、スポイラーを追加します。

2. チューブパスまたはシェルパスの数を増やします。

また、熱交換器の製造には熱伝導率の良い材料を使用し、熱交換器の防食・スケール対策や適時洗浄を行うことで、伝熱効果を高めています。

8. チューブアンドチューブ熱交換器をオーバーホールする場合、詰まったチューブの数の要件は何ですか?

回答: チューブ束の個々のチューブの腐食穴は、3 ~ 5° の円錐を備えた加工された金属プランジャーで塞ぐことができます。一般に、同じパイププロセスでは、パイプの詰まりの数はパイプの総数の 10% を超えませんが、プロセスの要件に応じて適切に増やすことができます。

9. 管板の両側のガスケットはなぜ同じ材料で作られなければならないのですか?

回答:管板両側のフランジ締結ボルトは同じボルトですので、管板両側のガスケットにかかる比圧力は同じになります。

両側のガスケットの材質が異なる場合、片側のガスケットの比圧が不足してシール不良が発生したり、もう一方のガスケットの比圧が高くなりすぎてシール不良が発生したりすることがあります。したがって、管板の両側のガスケットは同じ材質を使用する必要があります。

10. 冷却水熱交換器からスケールが発生するのはなぜですか?

回答: スケールは、水中に溶解した塩が結晶化し、熱交換器のチューブ壁に付着することによって形成されます。緻密で硬く、粘着力が強く剥がれにくいのが特徴です。

水中に浮遊する多数の粒子が結晶の種になる可能性があります。他の不純物イオン、バクテリア、粗い金属表面などはすべて結晶化プロセスに強い触媒作用を及ぼし、結晶化に必要な過飽和を大幅に減少させます。そのため、冷却水熱交換器にはスケールが発生しやすくなります。

11. フローティングヘッド熱交換器の主なコンポーネントは何ですか?

回答: 主なコンポーネントは次のとおりです: チューブバンドル、バッフル、衝突防止プレート、タイロッド、ディスタンスチューブ、シェル、チューブボックス、チューブシート、入口フランジ、出口フランジ、フローティングチューブシート、フローティングヘッドフランジ、フローティングヘッドカバー、フローティングヘッドフックリング、フローティングヘッドガスケット、アウターヘッドカバーフランジ、アウターヘッドカバーサイドフランジ、アウターヘッドカバー、アウターヘッドカバーガスケット、エアベント、ドレンポート、パイプボックスフランジ、パイプボックスサイドフランジ、パイプボックスガスケット、パイプボックス側面ガスケット、固定サドル、可動サドル。

12.固定管プレート熱交換器の主なコンポーネントは何ですか?

回答: 主なコンポーネントは次のとおりです: 管束、バッフル、タイロッド、ディスタンスチューブ、シェル、管箱 (トップカバー)、管板、入口フランジ、出口フランジ、管箱フランジ、管箱ガスケット、固定サドル、可動サドル、イヤーサポート、拡張ジョイント。

13.U チューブ熱交換器の主なコンポーネントは何ですか?

回答:主な構成部品は、U字管束、バッフル、衝突防止板(インナーガイドチューブ)、タイロッド、ディスタンスチューブ、シェル、パイプボックス、チューブプレート、入口フランジ、出口フランジ、パイプボックス方式フランジ、パイプボックス側フランジ、パイプボックスガスケット、パイプボックス側ガスケット、固定サドル、可動サドル。

14. ジャケットアンドチューブ熱交換器の主なコンポーネントは何ですか?

回答: スリーブアンドチューブ熱交換器の主なコンポーネントは次のとおりです: インナーチューブ、アウターチューブ、リターンエルボ

15.水浸熱交換器の主なコンポーネントは何ですか?

回答:水浸熱交換器の主な構成要素は、入口管、出口管、集合管、コイル管、冷却水タンクです。

16.スプレー熱交換器の主なコンポーネントは何ですか?

回答: スプレー熱交換器の主なコンポーネントは、チューブ束、ファン、給水ノズル、排水パイプ、給水ポンプです。

17. 固定管プレート熱交換器、U字管熱交換器、フローティングヘッド熱交換器の特徴は何ですか?

回答: 固定管プレート式熱交換器は、コンパクトな構造、シンプルさ、低コスト、同じシェル直径内の最も多くの管の数、単一管の交換とメンテナンスの容易さ、管内の洗浄の便利さという特徴がありますが、それは困難です。チューブの外側やチューブとシェルの清掃には温度差が大きくなり、大きなストレスがかかります。

U字型チューブ熱交換器は、比較的単純な構造、温度差応力の問題がなく、流体流量が大きく、金属消費量が少ないという特徴があり、高温高圧流体に適しています。チューブ束を引き抜くと、シェル側やチューブ間を簡単に掃除できますが、チューブ内のエルボの掃除は簡単ではありません。、管板上のチューブの数が少なく、チューブ間の距離が大きく、チューブ束の中心に隙間があり、チューブの外側の流体がショートしやすいです。

フローティングヘッド熱交換器の特徴は、温度差応力の問題がなく、管束が自由に移動できることです。チューブ束が自由に引き出せるので、チューブ外側やチューブ束の清掃に便利です。しかし、フローティングヘッドは構造が複雑であり、コストが高い。フローティングヘッドのシール要件は厳しく、稼働中のフローティングヘッドの操作は容易です。漏れがあり、検出が困難です。

18. 固定管プレート式熱交換器はどこでの使用に適していますか?

回答: 固定管プレート式熱交換器は、シェル側の媒体が清浄でスケールが発生しにくく、媒体の温度差が比較的小さい場合に適しています。

19.U字チューブ熱交換器はどこでの使用に適していますか?

回答: U 字型チューブ熱交換器は、チューブとシェル壁の温度差が大きく、チューブ内を清浄な媒体が流れる高温高圧の状況に適しています。

20. フローティングヘッド熱交換器はどこでの使用に適していますか?

回答: フローティングヘッド熱交換器は、チューブとシェルの温度差が大きく、媒体が汚れていて、頻繁な洗浄が必要な場合に適しています。

21. チューブアンドチューブ熱交換器の配置には、三角形配置と 45 度の正方形配置が含まれます。なぜ?

回答: 三角形の配置と 45 度の正方形の配置には、それぞれ長所と短所があります。三角形配置の利点は、コンパクトさと高い熱伝達効率です。同じ管板面積内に最も多くの管があり、正方形配置よりも約 15% 多くなっています。しかし、チューブの外面を洗浄するのは簡単ではありません。その間、正方形の配置を45°の角度で回転させて、チューブの外面を洗浄します。三角形配置よりも便利ですが、パイプの数ははるかに少なくなります。

22. チューブアンドチューブ熱交換器のチューブに一般的に使用される材料は何ですか?

回答: 一般的に使用されるチューブ材料には、10#、20#、12CrMo、15CrMo、0Cr13、1Cr13、1Cr5Mo、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、チタン チューブ、410、321 などがあります。

23. チューブ式熱交換器で、チューブ径がそれぞれφ32、φ25、φ19、φ16になっているのはなぜですか?

回答: チューブの直径の大きさは、熱交換器の性能に直接影響します。パイプ径が小さく熱伝達率が大きく、同じ体積内での有効伝熱面積も大きくなります。これにより、構造をコンパクトにし、材料を節約することができます。ただし、パイプ径が小さすぎると悪影響も生じます。同じ流量の流体の場合、配管径が小さいほど流れ抵抗が大きくなり、圧力損失も大きくなります。また、パイプが細すぎると汚れが詰まりやすくなります。このため清掃が困難となるため、熱交換器のチューブ径は16mm~32mmが一般的です。

24. 熱交換器サポートのボルト穴が丸い、または長いのはなぜですか?

回答: シェルを基礎にしっかりと固定するために、固定支柱のボルト穴は丸くなっています。可動支柱のボルト穴は長円形です。その目的は、温度変化にさらされたときにシェルが自由に伸縮できるようにして、大きな応力を回避し、機器を保護することです。

25.一般的に使用される熱交換器ガスケットは何ですか?

回答: 一般的に使用される熱交換器ガスケットには、耐油アスベストガスケット、鉄被覆ガスケット、波形歯ガスケット、メタルガスケットなどがあります。

26. フローティングヘッド熱交換器用小型フローティングヘッドボルトを選定する際の注意点は何ですか?

(1) 長さ

(2) 湿式 H2S 応力腐食

(3)温度

27. チューブアンドチューブ熱交換器のバッフル (バッフル ロッド) の機能は何ですか?

回答: 熱交換器のバッフル (バッフル ロッド) は、シェル側の流体の流れ方向を変え、シェル側の流体の流量を増加させ、媒体の乱流を増加させ、熱伝達効率を向上させ、チューブ束を支えます。

28. チューブアンドチューブ熱交換器には、なぜ単管パス、二管パス、四管パス、六管パス、八管パスがあるのですか?

回答: 熱交換器内のチューブの総数が同じ場合、チューブの通過数を増やすと各チューブの流量が増加し、その結果、熱伝達係数が増加し、必要な熱伝達面積が減少します。ただし、圧力損失も増加し、流体が向流で完全に熱交換することができなくなり、熱交換器の構造がより複雑になります。したがって、一般的に使用されるチューブのパス数は 2 回以上、8 回以下です。具体的な選択は、実際のプロセス要件に基づいて行う必要があります。

29. チューブアンドチューブ熱交換器の内部漏れの原因は何ですか?

回答: 熱交換器の内部漏れは次の理由が考えられます。

熱交換チューブが腐食、穴あき、破損している。

パイプ口の腐食と減肉による漏れの原因

熱交換チューブと管板間の伸縮継手が緩んでいる

熱交換チューブと管板の溶接部に亀裂、気孔、腐食穴が発生する

小型フローティングヘッドボルトが緩んでいるか折れている

小さなフローティングヘッドガスケットが破損しています

小さなフローティングヘッドまたはフローティングチューブシートシールが損傷している

30. 熱交換器のオーバーホール後に水圧をテストする必要があるのはなぜですか?

回答: 熱交換器のオーバーホール後に水圧をテストする目的は、熱交換器が設計圧力 (つまり、圧力強度)、気密性、インターフェースまたは接合部の品質、溶接品質に安全に耐える能力があるかどうかを確認することです。そして密閉構造の気密性。程度。また、容器やパイプなどの母材溶接部の加圧後の残留変形を観察することができ、材料の問題点をタイムリーに発見できます。

31. チューブ熱交換器には垂直に設置されるものと水平(水平)に設置されるものがあるのはなぜですか?

回答: チューブ型熱交換器には、主に次の点を考慮して、垂直型のものと水平型のものがあります。

① 製造プロセスの要件: たとえば、一部のリボイラーでは一定の中液レベルが必要です。横型熱交換器を使用すると液面高さの要件を満たせないため、縦型熱交換器を選択する必要があります。

②大規模:プロセスユニットの熱交換面積が数千平方メートル必要な場合、ヒートパイプ長6メートルの横型熱交換器を選択すると、複数の熱交換器が必要となり、大きな面積を占有することになります。面積が広くなり、デバイスの効果的な空間配置には役立たない。熱交換チューブの長さが 12 メートルの縦型熱交換器を選択した場合、1 台で問題を解決できます。

③ 圧力損失の低減:生産工程によっては媒体輸送時の圧力損失を最小限に抑える必要があります。縦型熱交換器を選択し、タワーと並べて配置することで、タワーへの接続パイプラインを短くし、圧力損失を低減します。

32. ある場所ではスリーブアンドチューブ熱交換器と水浸熱交換器が使用され、他の場所ではチューブアンドチューブ熱交換器が使用されるのはなぜですか?

回答: 現在、石油精製および化学生産ユニットに選択されている熱交換装置のほとんどは管状熱交換器です。しかし、一部の生産設備では、スリーブ型熱交換器や水浸式熱交換器がまだ少数存在しています。チューブアンドチューブ式熱交換器はコンパクトな構造で熱交換効率が高いですが、熱交換チューブが細いため、固体粒子を含む媒体に使用すると詰まりが発生しやすくなります。そのため、媒体中に固体粒子が含まれる場所では、スリーブ型熱交換器や水浸型熱交換器が一般的に使用されます。

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熱交換器に関する一般的な基礎知識

熱交換器に関する一般的な基礎知識

1. 熱交換器の分類方法は?

回答:「石油化学株式会社の設備分類目録」によれば、次のように分類されます。

(1) シェルアンドチューブ熱交換器

(2) ケーシング熱交換器

(3) 水浸熱交換器

(4) スプレー熱交換器

(5) ロータリー(スネークチューブ)熱交換器

(6) プレート式熱交換器

(7) プレートフィン熱交換器

(8) チューブフィン熱交換器

(9) 廃熱ボイラー

(10) その他

2. 熱交換器はどのように熱を伝達しますか?

回答: 最も一般的な隔壁熱交換器には、伝導と対流という 2 つの主な熱伝達方法があります。高温の流体は、まず対流によって管壁の一方の側に熱を伝達し、次に伝導によって管壁の一方の側からもう一方の側に熱を伝達します。最後に、管壁の反対側は対流によって熱を伝達します。熱は冷たい流体に伝達され、熱交換器の熱伝達プロセスが完了します。

3.媒体流量は熱伝達効果にどのような影響を与えますか?

回答: 熱交換器内の媒体の流量が大きいほど、その熱伝達係数は大きくなります。したがって、熱交換器内の媒体の流量を増やすと、熱交換効果を大幅に向上させることができますが、流量の増加による悪影響は、熱交換器を通る圧力損失が増加し、ポンプのエネルギー消費量が増加することです。特定の適切な範囲が必要です。

4. 熱交換チューブの表面構造は伝熱効果にどのような影響を与えますか?

回答: フィンチューブ、ネイルヘッドチューブ、ネジ付きチューブなどの熱交換チューブの特別に設計された表面構造を使用すると、一方では伝熱面積が増加し、他方では特殊な表面の乱流が増加します。チューブの外側の流体の流れが大幅に増加します。乱流の程度、両方の側面により、熱交換器の全体的な熱伝達効果が向上するため、これらの表面構造はライトパイプの表面よりも優れたパフォーマンスを発揮します。

5. 熱交換チューブの表面のスケール除去に一般的に使用される方法は何ですか?

回答: 熱交換チューブの表面をスケール除去する一般的な方法は次のとおりです。

機械的スケール除去: スチールドリルによる手動スケール除去、加圧水スケール除去

化学的スケール除去

6.熱交換チューブ表面のスケール付着を防ぐ方法は何ですか?

答え: (1) ニッケルリンメッキ

(2) ケミカルコーティング、847コーティング

7. 熱交換装置の熱伝達を高める一般的な方法は何ですか?

回答:熱交換器の熱伝達を高める主な方法

1つは、 などの伝熱面積を増やす構造を採用することです。

1 フィンチューブ、釘頭チューブ、ねじ込みチューブ、ジャバラ等を使用してください。

2. 管表面の機械加工:スパイラルリング管、スパイラル溝管、ねじ管など。

3. 小径パイプを使用すると、同じ管板面積上のパイプの数が増え、伝熱面積が増加します。

2 つ目は、熱交換器内の流体の流量を増やすことで、次のように熱伝達係数を大幅に向上させることができます。

1 スパイラルストリップをチューブに挿入したり、チューブの外側にバッフルを設置したり、擬似チューブなどを追加したりするなど、スポイラーを追加します。

2. チューブパスまたはシェルパスの数を増やします。

また、熱交換器の製造には熱伝導率の良い材料を使用し、熱交換器の防食・スケール対策や適時洗浄を行うことで、伝熱効果を高めています。

8. チューブアンドチューブ熱交換器をオーバーホールする場合、詰まったチューブの数の要件は何ですか?

回答: チューブ束の個々のチューブの腐食穴は、3 ~ 5° の円錐を備えた加工された金属プランジャーで塞ぐことができます。一般に、同じパイププロセスでは、パイプの詰まりの数はパイプの総数の 10% を超えませんが、プロセスの要件に応じて適切に増やすことができます。

9. 管板の両側のガスケットはなぜ同じ材料で作られなければならないのですか?

回答:管板両側のフランジ締結ボルトは同じボルトですので、管板両側のガスケットにかかる比圧力は同じになります。

両側のガスケットの材質が異なる場合、片側のガスケットの比圧が不足してシール不良が発生したり、もう一方のガスケットの比圧が高くなりすぎてシール不良が発生したりすることがあります。したがって、管板の両側のガスケットは同じ材質を使用する必要があります。

10. 冷却水熱交換器からスケールが発生するのはなぜですか?

回答: スケールは、水中に溶解した塩が結晶化し、熱交換器のチューブ壁に付着することによって形成されます。緻密で硬く、粘着力が強く剥がれにくいのが特徴です。

水中に浮遊する多数の粒子が結晶の種になる可能性があります。他の不純物イオン、バクテリア、粗い金属表面などはすべて結晶化プロセスに強い触媒作用を及ぼし、結晶化に必要な過飽和を大幅に減少させます。そのため、冷却水熱交換器にはスケールが発生しやすくなります。

11. フローティングヘッド熱交換器の主なコンポーネントは何ですか?

回答: 主なコンポーネントは次のとおりです: チューブバンドル、バッフル、衝突防止プレート、タイロッド、ディスタンスチューブ、シェル、チューブボックス、チューブシート、入口フランジ、出口フランジ、フローティングチューブシート、フローティングヘッドフランジ、フローティングヘッドカバー、フローティングヘッドフックリング、フローティングヘッドガスケット、アウターヘッドカバーフランジ、アウターヘッドカバーサイドフランジ、アウターヘッドカバー、アウターヘッドカバーガスケット、エアベント、ドレンポート、パイプボックスフランジ、パイプボックスサイドフランジ、パイプボックスガスケット、パイプボックス側面ガスケット、固定サドル、可動サドル。

12.固定管プレート熱交換器の主なコンポーネントは何ですか?

回答: 主なコンポーネントは次のとおりです: 管束、バッフル、タイロッド、ディスタンスチューブ、シェル、管箱 (トップカバー)、管板、入口フランジ、出口フランジ、管箱フランジ、管箱ガスケット、固定サドル、可動サドル、イヤーサポート、拡張ジョイント。

13.U チューブ熱交換器の主なコンポーネントは何ですか?

回答:主な構成部品は、U字管束、バッフル、衝突防止板(インナーガイドチューブ)、タイロッド、ディスタンスチューブ、シェル、パイプボックス、チューブプレート、入口フランジ、出口フランジ、パイプボックス方式フランジ、パイプボックス側フランジ、パイプボックスガスケット、パイプボックス側ガスケット、固定サドル、可動サドル。

14. ジャケットアンドチューブ熱交換器の主なコンポーネントは何ですか?

回答: スリーブアンドチューブ熱交換器の主なコンポーネントは次のとおりです: インナーチューブ、アウターチューブ、リターンエルボ

15.水浸熱交換器の主なコンポーネントは何ですか?

回答:水浸熱交換器の主な構成要素は、入口管、出口管、集合管、コイル管、冷却水タンクです。

16.スプレー熱交換器の主なコンポーネントは何ですか?

回答: スプレー熱交換器の主なコンポーネントは、チューブ束、ファン、給水ノズル、排水パイプ、給水ポンプです。

17. 固定管プレート熱交換器、U字管熱交換器、フローティングヘッド熱交換器の特徴は何ですか?

回答: 固定管プレート式熱交換器は、コンパクトな構造、シンプルさ、低コスト、同じシェル直径内の最も多くの管の数、単一管の交換とメンテナンスの容易さ、管内の洗浄の便利さという特徴がありますが、それは困難です。チューブの外側やチューブとシェルの清掃には温度差が大きくなり、大きなストレスがかかります。

U字型チューブ熱交換器は、比較的単純な構造、温度差応力の問題がなく、流体流量が大きく、金属消費量が少ないという特徴があり、高温高圧流体に適しています。チューブ束を引き抜くと、シェル側やチューブ間を簡単に掃除できますが、チューブ内のエルボの掃除は簡単ではありません。、管板上のチューブの数が少なく、チューブ間の距離が大きく、チューブ束の中心に隙間があり、チューブの外側の流体がショートしやすいです。

フローティングヘッド熱交換器の特徴は、温度差応力の問題がなく、管束が自由に移動できることです。チューブ束が自由に引き出せるので、チューブ外側やチューブ束の清掃に便利です。しかし、フローティングヘッドは構造が複雑であり、コストが高い。フローティングヘッドのシール要件は厳しく、稼働中のフローティングヘッドの操作は容易です。漏れがあり、検出が困難です。

18. 固定管プレート式熱交換器はどこでの使用に適していますか?

回答: 固定管プレート式熱交換器は、シェル側の媒体が清浄でスケールが発生しにくく、媒体の温度差が比較的小さい場合に適しています。

19.U字チューブ熱交換器はどこでの使用に適していますか?

回答: U 字型チューブ熱交換器は、チューブとシェル壁の温度差が大きく、チューブ内を清浄な媒体が流れる高温高圧の状況に適しています。

20. フローティングヘッド熱交換器はどこでの使用に適していますか?

回答: フローティングヘッド熱交換器は、チューブとシェルの温度差が大きく、媒体が汚れていて、頻繁な洗浄が必要な場合に適しています。

21. チューブアンドチューブ熱交換器の配置には、三角形配置と 45 度の正方形配置が含まれます。なぜ?

回答: 三角形の配置と 45 度の正方形の配置には、それぞれ長所と短所があります。三角形配置の利点は、コンパクトさと高い熱伝達効率です。同じ管板面積内に最も多くの管があり、正方形配置よりも約 15% 多くなっています。しかし、チューブの外面を洗浄するのは簡単ではありません。その間、正方形の配置を45°の角度で回転させて、チューブの外面を洗浄します。三角形配置よりも便利ですが、パイプの数ははるかに少なくなります。

22. チューブアンドチューブ熱交換器のチューブに一般的に使用される材料は何ですか?

回答: 一般的に使用されるチューブ材料には、10#、20#、12CrMo、15CrMo、0Cr13、1Cr13、1Cr5Mo、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、チタン チューブ、410、321 などがあります。

23. チューブ式熱交換器で、チューブ径がそれぞれφ32、φ25、φ19、φ16になっているのはなぜですか?

回答: チューブの直径の大きさは、熱交換器の性能に直接影響します。パイプ径が小さく熱伝達率が大きく、同じ体積内での有効伝熱面積も大きくなります。これにより、構造をコンパクトにし、材料を節約することができます。ただし、パイプ径が小さすぎると悪影響も生じます。同じ流量の流体の場合、配管径が小さいほど流れ抵抗が大きくなり、圧力損失も大きくなります。また、パイプが細すぎると汚れが詰まりやすくなります。このため清掃が困難となるため、熱交換器のチューブ径は16mm~32mmが一般的です。

24. 熱交換器サポートのボルト穴が丸い、または長いのはなぜですか?

回答: シェルを基礎にしっかりと固定するために、固定支柱のボルト穴は丸くなっています。可動支柱のボルト穴は長円形です。その目的は、温度変化にさらされたときにシェルが自由に伸縮できるようにして、大きな応力を回避し、機器を保護することです。

25.一般的に使用される熱交換器ガスケットは何ですか?

回答: 一般的に使用される熱交換器ガスケットには、耐油アスベストガスケット、鉄被覆ガスケット、波形歯ガスケット、メタルガスケットなどがあります。

26. フローティングヘッド熱交換器用小型フローティングヘッドボルトを選定する際の注意点は何ですか?

(1) 長さ

(2) 湿式 H2S 応力腐食

(3)温度

27. チューブアンドチューブ熱交換器のバッフル (バッフル ロッド) の機能は何ですか?

回答: 熱交換器のバッフル (バッフル ロッド) は、シェル側の流体の流れ方向を変え、シェル側の流体の流量を増加させ、媒体の乱流を増加させ、熱伝達効率を向上させ、チューブ束を支えます。

28. チューブアンドチューブ熱交換器には、なぜ単管パス、二管パス、四管パス、六管パス、八管パスがあるのですか?

回答: 熱交換器内のチューブの総数が同じ場合、チューブの通過数を増やすと各チューブの流量が増加し、その結果、熱伝達係数が増加し、必要な熱伝達面積が減少します。ただし、圧力損失も増加し、流体が向流で完全に熱交換することができなくなり、熱交換器の構造がより複雑になります。したがって、一般的に使用されるチューブのパス数は 2 回以上、8 回以下です。具体的な選択は、実際のプロセス要件に基づいて行う必要があります。

29. チューブアンドチューブ熱交換器の内部漏れの原因は何ですか?

回答: 熱交換器の内部漏れは次の理由が考えられます。

熱交換チューブが腐食、穴あき、破損している。

パイプ口の腐食と減肉による漏れの原因

熱交換チューブと管板間の伸縮継手が緩んでいる

熱交換チューブと管板の溶接部に亀裂、気孔、腐食穴が発生する

小型フローティングヘッドボルトが緩んでいるか折れている

小さなフローティングヘッドガスケットが破損しています

小さなフローティングヘッドまたはフローティングチューブシートシールが損傷している

30. 熱交換器のオーバーホール後に水圧をテストする必要があるのはなぜですか?

回答: 熱交換器のオーバーホール後に水圧をテストする目的は、熱交換器が設計圧力 (つまり、圧力強度)、気密性、インターフェースまたは接合部の品質、溶接品質に安全に耐える能力があるかどうかを確認することです。そして密閉構造の気密性。程度。また、容器やパイプなどの母材溶接部の加圧後の残留変形を観察することができ、材料の問題点をタイムリーに発見できます。

31. チューブ熱交換器には垂直に設置されるものと水平(水平)に設置されるものがあるのはなぜですか?

回答: チューブ型熱交換器には、主に次の点を考慮して、垂直型のものと水平型のものがあります。

① 製造プロセスの要件: たとえば、一部のリボイラーでは一定の中液レベルが必要です。横型熱交換器を使用すると液面高さの要件を満たせないため、縦型熱交換器を選択する必要があります。

②大規模:プロセスユニットの熱交換面積が数千平方メートル必要な場合、ヒートパイプ長6メートルの横型熱交換器を選択すると、複数の熱交換器が必要となり、大きな面積を占有することになります。面積が広くなり、デバイスの効果的な空間配置には役立たない。熱交換チューブの長さが 12 メートルの縦型熱交換器を選択した場合、1 台で問題を解決できます。

③ 圧力損失の低減:生産工程によっては媒体輸送時の圧力損失を最小限に抑える必要があります。縦型熱交換器を選択し、タワーと並べて配置することで、タワーへの接続パイプラインを短くし、圧力損失を低減します。

32. ある場所ではスリーブアンドチューブ熱交換器と水浸熱交換器が使用され、他の場所ではチューブアンドチューブ熱交換器が使用されるのはなぜですか?

回答: 現在、石油精製および化学生産ユニットに選択されている熱交換装置のほとんどは管状熱交換器です。しかし、一部の生産設備では、スリーブ型熱交換器や水浸式熱交換器がまだ少数存在しています。チューブアンドチューブ式熱交換器はコンパクトな構造で熱交換効率が高いですが、熱交換チューブが細いため、固体粒子を含む媒体に使用すると詰まりが発生しやすくなります。そのため、媒体中に固体粒子が含まれる場所では、スリーブ型熱交換器や水浸型熱交換器が一般的に使用されます。