Dúvidas sobre trocadores de calor de alta e baixa pressão

A pressão de projeto correspondente do tubo provavelmente não precisa ser aumentada, de acordo com a tabela de classificação de tubos

Por favor, peça a um especialista para responder! O cálculo da resistência dos tubos de troca de calor está dentro dos padrões; portanto, não haverá risco de ruptura dos tubos, independentemente da pressão no lado do casco ； Não sei se está certo, mas por que é necessário projetar uma detonação segura no lado do casco? Fique de olho!

Trocador de calor de tipo shell-and-tube cuja pressão de projeto no lado de baixa pressão é inferior a 80% da pressão de projeto no lado de alta pressão； Quanto a esse tipo de trocador de calor, existem as seguintes dúvidas: 1. Se o lado de baixa pressão não for projetado com uma pressão equivalente a 80% da pressão do lado de alta pressão, então devem ser adotadas medidas de segurança, como válvulas de segurança ou discos de ruptura. Mas, no caso de resfriadores a água, para onde deveriam ser direcionados os fluidos em caso de ruptura dos discos de ruptura? Afinal, o lado do processo envolve gases inflamáveis e tóxicos? 2. Se a pressão de projeto do lado de baixa pressão for elevada para 80% da pressão de projeto do lado de alta pressão, pode-se considerar que os tubos de troca de calor não vão se romper? Será que a pressão de projeto dos tubos correspondentes também precisa ser aumentada? Resposta: No projeto de trocadores de calor, quando há uma diferença significativa entre as pressões de projeto do lado dos tubos e do lado do casco – como no seu caso, de 80% – geralmente a pressão mais alta é aplicada ao lado dos tubos. Isso ajuda a economizar material. Nesse caso do lado do casco, a pressão é baixa. Se aumentarmos a pressão de projeto para o mesmo nível daquele do lado dos tubos, isso não será econômico. A pressão de projeto deve permanecer a mesma, ou seja, baixa. A espessura calculada deve ser aumentada em alguns milímetros. Mas quanto exatamente? Primeiro, é preciso verificar se o meio no lado do casco é compressível, ou seja, se seu coeficiente de compressão é alto ou baixo. Se for alto, basta aumentar a quantidade em uma proporção menor; se for baixo, é preciso aumentá-la em uma proporção maior. Como você disse aqui, para a água, a taxa de compressão é baixa; então, basta aumentar alguns MM. Em um caso como o seu, a água está no lado do casco. No lado do casco, são instalados discos de ruptura (geralmente não se utiliza válvula de segurança, mas pode-se conectar uma válvula de segurança em série, como você mencionou, para gases inflamáveis e tóxicos). Os requisitos de instalação seguem as normas gerais. Por que fazer isso, então? Devido à alta pressão no interior dos tubos, se estes estourarem durante a troca de calor (o que é pouco provável), o gás de processo chegará imediatamente ao lado externo dos tubos. Quanto menor for a taxa de compressão nesse lado, maior será a velocidade com que a pressão aumenta, podendo causar o estouro dos tubos. Por isso, são utilizados discos de ruptura. (Por esse motivo, geralmente não se utilizam válvulas de segurança, pois elas causam atraso; quando há substâncias tóxicas, a única solução é usar um sistema em série.) Assim, fica tudo mais seguro. Só vai explodir, vai mesmo explodir. Não é necessário aumentar a pressão de projeto dos tubos, pois a ruptura também é controlada pelo dispositivo de proteção contra explosões, ou seja, a membrana de ruptura. Assim que a membrana de segurança estourar, tudo ficará seguro. Isso não afeta o tubo. Quanto à possibilidade de ruptura dos tubos de troca de calor, isso está relacionado à pressão de projeto de cada um deles. Mesmo que você aumente a pressão no lado do casco, ainda pode haver ruptura. É possível controlar isso, aumentando ou diminuindo a pressão? Então, foi projetado com base na diferença de pressão. Não sei se você ficou satisfeito com as respostas acima. :P

Muito detalhado! Portanto, o fator de segurança do tubo interno deve ser alto, já que o tubo externo oferece uma proteção contra eventos raros ； Se houver uma ruptura do tubo, e também ocorrer um acidente com discos de ruptura no lado do revestimento, é porque o meio é tóxico! Certo?

Por ser tóxico, é necessário conectar em série a membrana de ruptura e a válvula de segurança, para que seja possível conectar um tubo e direcionar o material para um local seguro. Se não houver substâncias tóxicas ou materiais explosivos, basta usar uma membrana de ruptura. A membrana de ruptura serve para evitar que o revestimento externo se rompa em caso de explosão do tubo.

Ainda não entendi a finalidade da conexão em série. Como o tubo é conectado? À válvula de segurança ou ao disco de ruptura?

Há duas possibilidades, de acordo com as normas: uma é a corrosividade do seu meio; se for instalado apenas um válvula de segurança, o custo do material será muito alto； O segundo requisito é a ausência total de vazamentos.

Conecte uma membrana de ruptura no equipamento (a membrana de ruptura deve garantir que não se formem fragmentos em caso de explosão). Em seguida, conecte uma válvula de segurança em série com ela. Por fim, conecte um tubo de ventilação à válvula de segurança.

Se houver uma explosão, não se sabe se o que será expelido é líquido ou gás Existem normas de projeto para trocadores de calor de alta e baixa pressão no país?

Se o lado de alta pressão estiver no percurso do revestimento e o lado de baixa pressão no percurso dos tubos, como acontece em alguns equipamentos químicos, será ainda necessário instalar dispositivos de alívio?