Preguntas sobre intercambiadores de calor de alta y baja presión

La presión de diseño correspondiente de la tubería probablemente no necesite aumentarse, según la tabla de clasificación de tuberías

¡Por favor, que alguien experto responda! El cálculo de la resistencia de los tubos de intercambio térmico es satisfactorio; no habrá rotura de los tubos, independientemente de la presión en el lado del casco ； No sé si es correcto, ¿por qué hay que diseñar una explosión controlada en el circuito de la carcasa? ¡Sigue pendiente!

Intercambiadores de calor de tipo carcasa con una presión de diseño en el lado de baja presión que es inferior al 80% de la presión de diseño en el lado de alta presión； Respecto a este tipo de intercambiadores de calor, existen las siguientes dudas: 1. Si el lado de baja presión no se diseña con una presión equivalente al 80% de la presión del lado de alta presión, entonces deberían tomarse medidas de seguridad como la instalación de válvulas de seguridad o discos de ruptura. Pero en el caso de los enfriadores por agua, si se instalan discos de ruptura en el lado del agua, ¿hacia dónde debería dirigirse el fluido en caso de ruptura? Después de todo, ¿el lado del proceso son gases inflamables y tóxicos? 2. Si la presión de diseño del lado de baja presión se eleva al 80% de la presión de diseño del lado de alta presión, ¿se puede considerar entonces que los tubos de intercambio de calor no se romperán? ¿También hay que aumentar la presión de diseño de las tuberías correspondientes? Respuesta: En el diseño de los intercambiadores de calor, si la diferencia de presión entre el lado de las tuberías y el lado del casco es bastante grande, como en tu caso del 80%, generalmente se coloca la presión más alta en el lado de las tuberías. Esto permite ahorrar material. En el circuito de la carcasa, la presión es baja. Si se aumenta la presión de diseño a la misma que en el circuito de las tuberías, eso no sería económico. La presión de diseño debe seguir siendo la correspondiente al circuito de la carcasa (baja). El espesor calculado debe aumentar en unos pocos milímetros. ¿Cuánto exactamente? Primero, hay que ver si el medio en el circuito de la carcasa es compresible; es decir, si su coeficiente de compresión es alto o bajo. Si es alto, se debe aumentar la cantidad en menor medida; si es bajo, se debe aumentarla en mayor medida. Como dices aquí, con agua la relación de compresión es baja, así que hay que aumentar unos cuantos MM. En un caso como el tuyo, el agua se encuentra en el circuito de la carcasa. En ese lado se instalan discos de ruptura (generalmente no se utilizan válvulas de seguridad, pero se puede conectar una válvula de seguridad en serie; es lo que mencionaste, en relación con los gases inflamables y tóxicos). Los requisitos de instalación se ajustan a las normas generales. ¿Por qué se hace esto? Debido a la alta presión en el interior de los tubos, si estos se rompen (lo cual ocurre con poca frecuencia), el gas de proceso pasará inmediatamente al lado exterior de los tubos. Cuanto menor sea la relación de compresión en ese lado, mayor será la velocidad a la que aumentará la presión, y es posible que también se rompan esos tubos. Por eso se instalan discos de ruptura. (Por eso, generalmente no se utilizan válvulas de seguridad, ya que estas tienen un tiempo de respuesta lento; en casos donde hay sustancias tóxicas, solo se puede recurrir a sistemas en serie) Así se garantiza la seguridad. Solo va a explotar, se va a hacer pedazos. No es necesario aumentar la presión de diseño de las tuberías, ya que la explosión también se controla mediante un dispositivo especial para ello: la válvula de alivio. Una vez que la placa de ruptura estalla, todo queda seguro. No afecta a las tuberías. En cuanto a si los tubos de intercambio de calor se rompen o no, eso depende de la presión de diseño de cada uno. Incluso si se aumenta la presión en el lado del casco, los tubos podrían romperse igualmente. ¿Se puede controlar eso? ¿Se puede aumentar o disminuir la presión al mismo tiempo? Entonces, se diseñó en función de la diferencia de presión. No sé si te satisface la respuesta anterior. :P

¡Está muy bien explicado! Por lo tanto, el coeficiente de seguridad del tubo interno debe ser alto; el tubo externo está destinado a prevenir situaciones de baja probabilidad ； Si se produce una rotura del tubo, también puede ocurrir una explosión en el circuito de la carcasa, ya que el medio es tóxico ¿Verdad?

Debido a que es tóxico, es necesario conectar en serie la válvula de ruptura y la válvula de seguridad, de modo que se pueda conectar un conducto para evacuarlo a un lugar seguro. Si no hay sustancias tóxicas ni medios explosivos, entonces basta con utilizar una membrana de ruptura. Esta membrana sirve para evitar que la carcasa se rompa en caso de una explosión del tubo.

Todavía no entiendo qué es el uso en serie; ¿cómo se conecta el conducto? ¿Se conecta al válvula de seguridad o a la membrana de ruptura?

Hay dos posibilidades, según las normas: la primera es la corrosividad de tu medio; si solo se instala una válvula de seguridad, el costo del material resulta demasiado elevado； En segundo lugar, se exige que no haya ninguna fuga.

Se conecta una membrana de ruptura en el equipo (es un requisito de la membrana de ruptura: que no se generen fragmentos al producirse la ruptura); luego, se conecta una válvula de seguridad en serie con ella. Finalmente, se conecta un tubo de derivación a la válvula de seguridad.

Si se produce una explosión, ¿no se sabe si lo que sale es líquido o gas? ¿Existen en el país normas de diseño para intercambiadores de calor de alta y baja presión?

Si el lado de alta presión se encuentra en el recorrido del casco y el lado de baja presión en el recorrido de las tuberías, algo que ocurre en algunas instalaciones químicas, ¿es aún necesario instalar dispositivos de alivio?