Consideraciones a tener en cuenta al calcular el diseño de los intercambiadores de calor

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1. Cálculo del espesor de las paredes del recipiente: incluye el cálculo del espesor de las secciones cortas de los tanques, de las tapas y del cuerpo del recipiente en la zona de tuberías. El espesor de las paredes de las tuberías y del cuerpo del recipiente debe cumplir con los requisitos de espesor mínimo establecidos en GB/T151. Para el acero al carbono y el acero de baja aleación, el espesor mínimo se calcula teniendo en cuenta un margen de corrosión de C2 = 1 mm. En los casos en que C2 es mayor que 1 mm, el espesor mínimo de las paredes del recipiente debe aumentar en consecuencia. 2. Cálculo de refuerzo por aberturas: En el caso de carcasas fabricadas con tubos de acero, se recomienda realizar un refuerzo integral (aumentando el espesor de las paredes del cilindro o utilizando tubos de mayor grosor) ； En el caso de tuberías bastante gruesas, cuando se abren orificios grandes en ellas, es necesario considerar los aspectos económicos. Para que no sea necesario reforzarlas, deben cumplirse los siguientes requisitos: ① La presión de diseño debe ser ≤ 2,5 Mpa. ② La distancia entre los centros de dos orificios adyacentes debe ser al menos el doble de la suma de los diámetros de dichos orificios. ③ El diámetro nominal de las conexiones debe ser ≤ 89 mm. ④ El espesor mínimo de la pared de las conexiones debe cumplir con los requisitos establecidos (el margen de corrosión para las conexiones debe ser de 1 mm). 3. Bridas: Cuando se utilizan bridas estándar en los equipos, es importante asegurarse de que las bridas sean compatibles con las juntas y los elementos de fijación. De lo contrario, será necesario realizar cálculos adicionales para las bridas. Por ejemplo, en el caso de las bridas de soldadura plana de tipo A, los juntas que se utilizan según las normas son juntas blandas no metálicas ； Cuando se utilizan juntas de revestimiento, se debe volver a calcular la brida. 4. Placa de tuberías: Es necesario prestar atención a los siguientes puntos:
① Temperatura de diseño de la placa de tuberías: Según las normas GB/T150 y GB/T151, dicha temperatura debe ser igual o superior a la temperatura del metal del componente. Sin embargo, en los cálculos relacionados con la placa de tuberías no es posible tener en cuenta la influencia de los medios presentes en el interior y en el exterior de las tuberías. Además, resulta difícil calcular la temperatura del metal de la placa de tuberías. Por lo tanto, generalmente se utiliza como temperatura de diseño la temperatura más alta entre las posibles opciones (según las normas).
② Intercambiadores de calor con múltiples circuitos de tuberías: En la zona donde se encuentran las tuberías, existe un área que no está sostenida por el intercambiador de calor, debido a la necesidad de instalar ranuras para separadores y estructuras de sujeción. Para disposiciones en forma de triángulo equilátero o cuadrado, se utilizan las fórmulas establecidas en GB/T151 para calcular dicha área.
③ Espesor efectivo de la placa de tuberías: El espesor efectivo de la placa de tuberías se refiere al espesor de la placa en la parte inferior de las ranuras para separadores, menos la suma de los siguientes valores: a) La cantidad de corrosión en el circuito de tuberías que excede la profundidad de las ranuras para separadores; b) El valor máximo entre el margen de corrosión en el circuito exterior y la profundidad de las ranuras en el lado del circuito exterior.

5. Instalación de juntas de expansión: En los intercambiadores de calor con placa fija, debido a la diferencia de temperatura entre los fluidos en los diferentes circuitos de tuberías, y dado que el intercambiador de calor y la carcasa están conectados de forma fija, existe una diferencia de expansión entre la carcasa y las tuberías durante su uso. Esto hace que la carcasa y las tuberías reciban cargas axiales. Para evitar daños en la carcasa y el intercambiador de calor, así como su inestabilidad o la separación de los tubos del intercambiador de calor del plato de tuberías, es necesario instalar juntas de expansión. Esto permite reducir las cargas axiales sobre la carcasa y el intercambiador de calor. Por lo general, cuando existe una gran diferencia de temperatura entre la carcasa y las paredes del intercambiador de calor, es necesario considerar la instalación de juntas de expansión. En los cálculos relacionados con el plato de tuberías, se deben determinar los valores de δ, τ y q, teniendo en cuenta las diferentes condiciones de temperatura. Si alguno de estos valores no cumple con los requisitos, será necesario instalar más juntas de expansión. δ: Esfuerzo axial en los tubos del intercambiador de calor. τ: Esfuerzo axial en el cilindro de la carcasa. q: Fuerza que actúa para separar los tubos del intercambiador de calor del plato de tuberías. Este texto proviene del sitio web www.shejiyuan.com