SiC हीट एक्सचेंज ट्यूब

SiC हीट एक्सचेंज ट्यूब

सिलिकॉन कार्बाइड हीट एक्सचेंज ट्यूबों के लिए सीधापन मानक: सीधापन (इकाई: मिमी/मीटर) 1.2% से कम या उसके बराबर। प्रत्येक हीट एक्सचेंज ट्यूब उत्पाद को फैक्ट्री छोड़ने से पहले मानक ट्यूब निरीक्षण को पूरी तरह से पास करना होगा।

 

 

SiC हीट एक्सचेंज ट्यूब का डिज़ाइन

सार्वभौमिक रूप से संक्षारण प्रतिरोधी सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) ट्यूब
पीएफए ​​पंक्तिबद्ध ट्यूब शीट
एफएफकेएम और एफकेएम ओ'रिंग गास्केट के साथ अद्वितीय सीलिंग प्रणाली
उत्कृष्ट तापीय चालकता
ट्यूबों की समायोज्य संख्या, आकार, लंबाई और दोनों तरफ पास की संख्या
शैल व्यास 100 से 400 मिमी तक
14, 19 या 25 मिमी Ø ट्यूब
1000 मिमी से 4500 मिमी लंबी ट्यूब
प्रक्रिया पक्ष पर शेल या हेडर के लिए ग्लास लाइन्ड स्टील, PTFE लाइन्ड स्टील, या ग्लास
कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील, ग्लास लाइन्ड स्टील, पीटीएफई लाइन्ड स्टील, या सर्विस साइड पर शेल या हेडर के लिए ग्लास
अद्वितीय, अति-सुरक्षित और विश्वसनीय ट्रिपल ट्यूब शीट / डबल सीलिंग प्रणाली

शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स को औद्योगिक और वाणिज्यिक सेटिंग्स की इन-लाइन हीटिंग और कूलिंग आवश्यकताओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। भले ही वे कितने भी अच्छे से बने हों, ये अभिन्न घटक गंदगी और जंग के प्रति संवेदनशील होते हैं, इसलिए लगातार प्रदर्शन और दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए उचित रखरखाव और सफाई प्रोटोकॉल आवश्यक हैं।

हीट एक्सचेंजर्स विभिन्न अनुप्रयोगों में अपरिहार्य हैं। सामान्यतया, हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग ऑपरेशन के दौरान घटकों द्वारा उत्पन्न अत्यधिक गर्मी को खत्म करने के लिए तरल पदार्थों (आमतौर पर गतिशील तरल पदार्थ) के बीच गर्मी स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। विशेष रूप से एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में, अधिकांश इंजन कूलिंग इंजन और केबिन के बीच स्थित एयर ऑयल हीट एक्सचेंजर द्वारा प्रदान की जाती है। हीट एक्सचेंजर ऑपरेशन के दौरान इंजन ऑयल को ठंडा कर सकता है, जिससे इंजन क्षमता को यथासंभव अनुकूलित किया जा सकता है। इसलिए, उपकरण को उच्च तापमान, गंभीर संक्षारण और घिसाव की स्थिति में काम करने में सक्षम होना चाहिए, जो समुद्री वातावरण, गतिशील कंपन और दीर्घकालिक संचालन क्षेत्रों में लंबे समय तक डाउनटाइम वाले विमानों के लिए उपयुक्त हो।

इसकी जटिल संरचना के कारण, एयरोस्पेस हीट एक्सचेंजर्स पारंपरिक रूप से ब्रेजिंग या डिफ्यूजन बॉन्डिंग के माध्यम से पतली प्लेटों को इकट्ठा करने की एक लंबी प्रक्रिया के माध्यम से उत्पादित किए जाते हैं। ब्रेज़िंग में जुड़े सब्सट्रेट से कम पिघलने बिंदु वाले भराव धातुओं का उपयोग किया जाता है, जो मजबूत आसंजन पैदा कर सकता है और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार कर सकता है। हालाँकि, यह कई जोड़ों वाले बड़े घटकों के लिए पूरी तरह उपयुक्त नहीं है और इष्टतम परिणाम प्राप्त करने के लिए अत्यधिक कुशल और अनुभवी ऑपरेटरों की आवश्यकता होती है। नवोन्मेषी प्रसार बंधन धातु घटकों के बीच बेहतर और आसान बंधन की सुविधा प्रदान कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च प्रदर्शन वाले कॉम्पैक्ट हीट एक्सचेंजर्स प्राप्त होते हैं। विशेष रूप से, इस प्रक्रिया में शीट को पिघलाने या उसके आकार को विकृत किए बिना जोड़ने के लिए उच्च तापमान और दबाव लागू करना शामिल है। हालाँकि, इस प्रक्रिया के लिए विशेष उपकरण और लंबे प्रसंस्करण समय की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, कनेक्शन की सफलता सतह के उपचार और सतहों के बीच निकट संपर्क पर निर्भर करती है, जो जटिल ज्यामितीय आकृतियों की अनुप्रयोग सीमा को सीमित करती है। पिछले कुछ वर्षों में, एयरोस्पेस उद्योग ने महत्वपूर्ण तकनीकी प्रगति की है, और अब अपशिष्ट को कम करने के लिए हीट एक्सचेंजर घटकों की विनिर्माण दक्षता अधिक है। हालाँकि, नए और अधिक कुशल हीट एक्सचेंजर्स का विकास अभी भी जारी है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि थर्मल दक्षता प्रदर्शन के उच्च स्तर को प्राप्त करते हुए, घटकों के आकार को प्रभावित करके उनके अंतिम वजन को कम करना है। इसलिए, हीट एक्सचेंजर्स के डिजाइन और निर्माण प्रक्रिया में कई मुख्य उद्देश्य हैं, जो इंजीनियरिंग और उत्पादन लागत के दृष्टिकोण से चुनौतीपूर्ण हैं।

आजकल, एयरोस्पेस उद्योग में उपयोग किए जाने वाले सभी घटकों को सख्त पर्यावरणीय नियमों को पूरा करने के लिए विनिर्माण और सेवा जीवन की आवश्यकता होती है, जिससे इन उद्योगों को हीट एक्सचेंजर्स के लिए एक नई दृष्टि रखने के लिए मजबूर होना पड़ता है। वे जटिल डिजाइन के माध्यम से ताप विनिमय दक्षता में सुधार की उम्मीद करते हैं, लेकिन पारंपरिक विनिर्माण तकनीकें जटिल प्रणालियों के निर्माण को प्राप्त कर सकती हैं। इसके अलावा, इस नए विनियमन ने नई विनिर्माण प्रौद्योगिकियों पर विचार किया है, इस प्रकार उच्च घनत्व/शक्ति अनुपात वाली सामग्रियों को भी ध्यान में रखा गया है।

हीट एक्सचेंजर के डिज़ाइन में आमतौर पर घटक के सतह क्षेत्र को अधिकतम करने और घटक के भीतर दबाव ड्रॉप को कम करने के बीच एक जटिल संतुलन शामिल होता है। आम तौर पर, हीट एक्सचेंजर्स को विभिन्न तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है, जैसे स्थानांतरण तंत्र, प्रक्रिया गुण, द्रव प्रवाह और कॉम्पैक्टनेस। एक कॉम्पैक्ट हीट एक्सचेंजर की विशेषता यह है कि इसमें प्रति यूनिट वॉल्यूम में बड़ी संख्या में हीट एक्सचेंज सतहें होती हैं, और घटकों की कुल मात्रा को कम करके गर्मी हस्तांतरण को अधिकतम करना कॉम्पैक्ट हीट एक्सचेंजर डिजाइन का आधार है। अपने अपेक्षाकृत छोटे आकार, हल्के वजन और उच्च तापीय क्षमता के कारण, इन कॉम्पैक्ट हीट एक्सचेंजर्स का एयरोस्पेस उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

टोपोलॉजी अनुकूलन और जाली संरचना को अत्यधिक महत्व दिया जाता है

वैज्ञानिक समुदाय अभी भी हीट एक्सचेंजर्स की मौजूदा सीमाओं को संबोधित करने और बेहद कॉम्पैक्ट और हल्के घटकों को प्राप्त करते हुए थर्मल दक्षता को अधिकतम करने के लिए नए डिजाइन उपकरण और विनिर्माण विधियों की खोज कर रहा है। हीट एक्सचेंजर्स के कई विवरण अंततः प्रदर्शन आवश्यकताओं से नहीं, बल्कि विनिर्माण क्षमताओं से प्रेरित होते हैं। इसलिए, हल्के, उच्च प्रदर्शन वाले हीट एक्सचेंजर्स के बार-बार उत्पादन के लिए पिच, फिन ऊंचाई और फिन मोटाई जैसे चर के प्रभावों को समझना महत्वपूर्ण है। अतीत में, फिन आकार और थर्मल दक्षता के बीच सहसंबंध पर व्यापक शोध ने नए हीट एक्सचेंजर्स के डिजाइन को प्रेरित किया है। परंपरागत रूप से, उपयोग किए जाने वाले पंखों का प्रकार धातु की शीट बनाने या झुकने की प्रक्रिया का परिणाम होता है, और उनके ज्यामितीय आकार को अंतिम घटक पर आसान कनेक्शन की अनुमति देनी चाहिए। यह नए और अधिक शक्तिशाली हीट एक्सचेंजर्स उत्पन्न करने के लिए संभावित ज्यामितीय संयोजनों को कम करता है।

आधुनिक उद्योग तकनीकी प्रगति के एक निश्चित स्तर तक पहुंच गया है, जो उपरोक्त सीमाओं पर काबू पाना सुनिश्चित कर सकता है। विशेष रूप से, डिज़ाइन चरण में टोपोलॉजी अनुकूलन और उत्पादन चरण में एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के संयोजन ने हीट एक्सचेंजर्स के उत्पादन स्थान का विस्तार किया है, संभावित श्रेणियां जोड़ी हैं, और, कुछ सीमाओं के तहत, एयरोस्पेस और अन्य अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शन को बेहतर बनाने में मदद मिल सकती है।

टोपोलॉजी ऑप्टिमाइज़ेशन एक गणितीय तकनीक है जो आकार उत्पन्न करने के लिए परिवर्तनीय डिज़ाइन पैरामीटर और बाधाओं का उपयोग करती है जो एक या अधिक उद्देश्य कार्यों को अधिकतम या न्यूनतम करना सुनिश्चित करती है। विशेष रूप से, बाधाओं को संतुष्ट करते हुए उद्देश्य फ़ंक्शन के अधिकतम या न्यूनतम मूल्य तक पहुंचने के लिए इंजीनियरिंग मापदंडों के मूल्यों को समायोजित करके अनुकूलन प्राप्त किया जाता है। यह उपयोगी उपकरण, उन्नत कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग सॉफ्टवेयर और एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग तकनीक के साथ मिलकर, अनुकूलित सतहों और कम वजन के साथ हीट एक्सचेंजर डिजाइन बना सकता है।

गर्मी अपव्यय और प्रदर्शन को अधिकतम करने की बढ़ती मांग हीट एक्सचेंजर डिजाइन के लिए एक नई दृष्टि है। उदाहरण के लिए, जाली संरचनाओं का उपयोग गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाने और हीट एक्सचेंजर्स की दक्षता में सुधार करने के लिए एक संभावित तरीका साबित हुआ है। एक जाली संरचना एक आवधिक टोपोलॉजिकल क्रम में व्यवस्थित स्तंभों से बनी एक संरचना है, जिसे एक या अधिक बार दोहराया जाता है। ग्रिड संरचना महत्वपूर्ण यांत्रिक प्रतिरोध सुनिश्चित करती है, जिससे एक कुशल लोड समर्थन प्रणाली बनती है, और क्रॉस फ्लो हीट एक्सचेंज के लिए विनिर्माण संभावनाएं भी प्रदान करती है। छिद्रों के माध्यम से फैलने वाले ठंडे तरल पदार्थ के क्रॉस प्रवाह के कारण, गर्म तरल पदार्थ से गर्मी स्थानीय रूप से चालन और संवहन के माध्यम से जाल संरचना के माध्यम से नष्ट हो जाती है। जाली संरचना के खाली क्षेत्रों में उच्च तापीय चालकता, संवहन और कम प्रवाह प्रतिरोध के संयोजन से कुशल ताप विनिमय होता है। परंपरागत रूप से, जाली संरचनाएं पारंपरिक विनिर्माण तकनीकों का उपयोग करके तैयार की जाती हैं, जिनमें आर्किटेक्चर की संख्या पर कई सीमाएं होती हैं। दूसरी ओर, आधुनिक एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग तकनीक की शुरूआत ने संभावित ज्यामितीय आकृतियों का विस्तार किया है जिन्हें बनाया जा सकता है।

वर्तमान में, खोखले संरचनाओं के उपयोग पर शोध चल रहा है, और जाली संरचनाओं के साथ संयोजन थर्मल दक्षता में काफी सुधार कर सकता है। एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के माध्यम से निर्मित इन नई खोखली दीवार हीट एक्सचेंजर्स में औद्योगिक विकास की भारी संभावनाएं हैं, लेकिन गर्मी हस्तांतरण, नुकसान और संरचनात्मक प्रकारों के बीच संबंधों का अभी भी उचित मूल्यांकन करने की आवश्यकता है। हालाँकि, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के माध्यम से जाली संरचनाओं और पतली दीवार वाली सुविधाओं के निर्माण में कुछ सीमाएँ अभी भी चुनौतियाँ हैं जिन्हें वैज्ञानिक अनुसंधान संबोधित करने का प्रयास कर रहा है। न्यूनतम और अधिकतम झुकाव, मोटाई और सटीकता की सीमाएं हमेशा जटिल संरचनाओं के निर्माण की गारंटी नहीं देती हैं।

हीट एक्सचेंजर्स का एडिटिव विनिर्माण

एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग एक आधुनिक विनिर्माण प्रक्रिया है जो जटिल ज्यामितीय आकृतियों के साथ नए उत्पाद बनाने के लिए काफी लचीलापन और अवसर प्रदान करती है। हाल के दशकों में, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का औद्योगिक क्षेत्र पर भारी प्रभाव पड़ा है जहां पारंपरिक विनिर्माण तकनीकों से उत्पाद बनाना मुश्किल है और कच्चे माल की बर्बादी गंभीर है। इसके अलावा, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग की शुरूआत ने टोपोलॉजी ऑप्टिमाइजेशन जैसी प्रौद्योगिकियों को लागू करना संभव बना दिया है, जिससे घटकों के वजन को कम करके प्रदर्शन में सुधार हुआ है। इसलिए, एयरोस्पेस उद्योग में घटकों के निर्माण के लिए इन प्रक्रियाओं का उपयोग करने से नवाचार के अवसरों में वृद्धि हुई है और हीट एक्सचेंजर्स के निर्माण के लिए नए तरीके उपलब्ध हुए हैं।

आजकल, दर्जनों एडिटिव विनिर्माण प्रक्रियाएं हैं, लेकिन 3डी प्रिंटिंग प्रक्रिया जो हीट एक्सचेंजर्स का निर्माण कर सकती है, उसे सावधानीपूर्वक पहचानने की आवश्यकता है। प्रत्यक्ष ऊर्जा जमाव (डीईडी) तकनीक बड़े घटकों का उत्पादन कर सकती है, लेकिन उत्पाद की अंतिम सतह और आयामी सटीकता खराब है, जिससे यह प्रक्रिया पतली फीचर हीट एक्सचेंजर्स के उत्पादन के लिए अनुपयुक्त है। अल्ट्रासोनिक एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (यूएएम) पतली धातु प्लेटों को जोड़ने के लिए अल्ट्रासोनिक घर्षण का उपयोग करता है, और फिर वांछित ज्यामितीय आकार बनाने के लिए परत को घटिया विनिर्माण के माध्यम से संसाधित करता है। वर्तमान में, कई अध्ययन हीट एक्सचेंजर्स के निर्माण के लिए इस तकनीक की क्षमता का प्रदर्शन कर रहे हैं। पाउडर बेड पिघलने की तकनीक आज तक धातु भागों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली एडिटिव विनिर्माण विधि है, और यह प्रक्रिया वर्तमान में उपलब्ध सबसे आम 3 डी मुद्रित हीट एक्सचेंजर का उत्पादन करती है। 3डी प्रिंटिंग तकनीक की परिपक्वता के साथ विमानन इंजन जैसे उद्योगों के लिए अधिक कुशल हीट एक्सचेंजर्स डिजाइन करना संभव हो गया है।
 

1. हीट एक्सचेंजर्स

राष्ट्रीय मानक योजना "हीट एक्सचेंजर" TC262 (राष्ट्रीय बॉयलर और दबाव पोत मानकीकरण तकनीकी समिति) के अधिकार क्षेत्र में है, जिसे 262SC5 (राष्ट्रीय बॉयलर और दबाव पोत मानकीकरण तकनीकी समिति हीट एक्सचेंजर शाखा) द्वारा निष्पादित किया जाता है, और राष्ट्रीय मानक समिति द्वारा पर्यवेक्षण किया जाता है।

2. मुख्य प्रारूपण इकाइयाँ
गांसु लैंके पेट्रोकेमिकल हाई टेक इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेड, चीन विशेष उपकरण परीक्षण और अनुसंधान संस्थान, बाजार विनियमन के लिए राज्य प्रशासन विशेष उपकरण सुरक्षा पर्यवेक्षण ब्यूरो, चीन पेट्रोकेमिकल इंजीनियरिंग कंस्ट्रक्शन कंपनी लिमिटेड, सिनोपेक गुआंगज़ौ इंजीनियरिंग कंपनी लिमिटेड, शंघाई लैनबिन पेट्रोकेमिकल इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेड, शीआन जियाओतोंग यूनिवर्सिटी, तियानजिन यूनिवर्सिटी, सिंघुआ यूनिवर्सिटी, चीन कुनलुन इंजीनियरिंग कंपनी लिमिटेड, तियानहुआ केमिकल मशीनरी एंड ऑटोमेशन रिसर्च एंड डिजाइन इंस्टीट्यूट कंपनी लिमिटेड, चीन तियानचेन इंजीनियरिंग कंपनी ., लिमिटेड, शंघाई विशेष उपकरण पर्यवेक्षण और निरीक्षण प्रौद्योगिकी अनुसंधान संस्थान, जियांग्सू विशेष उपकरण सुरक्षा पर्यवेक्षण और निरीक्षण अनुसंधान संस्थान, चीन पेट्रोलियम और रसायन निगम शंघाई गाओकियाओ शाखा, लान्झू लांशी ग्रुप कंपनी लिमिटेड, झेजियांग झोंगडा न्यू मैटेरियल्स कंपनी लिमिटेड। , जियांग्सू चांगबाओ पुलिसेन स्टील पाइप कंपनी, लिमिटेड पेट्रोचाइना ईस्ट चाइना डिज़ाइन इंस्टीट्यूट कंपनी, लिमिटेड, लान्झू गुआन्यू हीट ट्रांसफर और एनर्जी सेविंग इंजीनियरिंग टेक्नोलॉजी रिसर्च कंपनी, लिमिटेड, शंघाई ब्लू ओशन साइंस एंड टेक्नोलॉजी इनोवेशन टेस्टिंग कं, लिमिटेड। , वगैरह।

3. बुनियादी जानकारी
योजना संख्या: 20241614-टी-469
पुनरीक्षण: पुनरीक्षण
परियोजना अवधि: 16 महीने
रिलीज की तारीख: 31 मई, 2024
घोषणा तिथि: 21 अगस्त, 2021
घोषणा आरंभ तिथि: 12 अप्रैल, 2024
घोषणा की समय सीमा: 12 मई, 2024
मानक श्रेणी: उत्पाद
अंतर्राष्ट्रीय मानक वर्गीकरण संख्या: 71.120.30
केंद्रीकृत इकाई: राष्ट्रीय बॉयलर और दबाव पोत मानकीकरण तकनीकी समिति
निष्पादन इकाई: राष्ट्रीय बॉयलर और दबाव पोत मानकीकरण तकनीकी समिति की हीट एक्सचेंजर शाखा
जिम्मेदार विभाग: राष्ट्रीय मानक समिति

4. मांग की स्थिति
जीबी/टी 151 टीएसजी 21 समन्वित मानक है, जो चीन में हीट एक्सचेंजर्स के लिए बुनियादी तकनीकी मानक से संबंधित है। जीबी 151-1999 संस्करण में एक अंग्रेजी संस्करण शामिल है, जो चीन की हीट एक्सचेंजर तकनीक और उत्पादों को विदेशी बाजारों में प्रवेश करने के लिए पर्याप्त सहायता प्रदान करता है; वर्तमान में, चीन की स्वतंत्र प्रौद्योगिकी के नेतृत्व वाली अंतर्राष्ट्रीय परियोजनाओं की संख्या बढ़ रही है, और नए मानकों के संशोधन के बाद, समग्र संरचना, आवेदन का दायरा, तकनीकी सामग्री और ऊर्जा दक्षता ग्रेडिंग में महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए हैं। इसलिए, चीन के स्वतंत्र ब्रांड के निर्माण, अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा दक्षता आदान-प्रदान को मजबूत करने और विदेशों में उत्पादों को बढ़ावा देने के लिए मानक समर्थन प्रदान करने के लिए मानक के अंग्रेजी संस्करण को एक साथ लागू करने की आवश्यकता है।

5. उद्देश्य एवं महत्व
हीट एक्सचेंजर एक इकाई प्रक्रिया उपकरण है जिसका उपयोग हीट एक्सचेंज और ट्रांसफर के लिए किया जाता है, जिसका व्यापक रूप से पेट्रोलियम, रसायन, धातु विज्ञान, बिजली, फार्मास्यूटिकल्स, भोजन, प्रकाश उद्योग, मशीनरी इत्यादि जैसे उद्योगों में उपयोग किया जाता है। बाजार विनियमन के लिए राज्य प्रशासन के आंकड़ों के मुताबिक, चीन में लगभग 5 मिलियन पंजीकृत दबाव वाहिकाएँ और लगभग 1 मिलियन हीट एक्सचेंजर्स हैं, जो 20% से अधिक हैं।

हीट एक्सचेंजर्स एक विशिष्ट प्रकार के दबाव पोत से संबंधित हैं, और सुरक्षा सुनिश्चित करना मौलिक है। इसके अलावा, प्रक्रिया उद्योग में एक प्रमुख ऊर्जा खपत उपकरण के रूप में, उनकी ऊर्जा दक्षता स्तर ऊर्जा उद्योग के हरित विकास के लिए एक महत्वपूर्ण गारंटी है।

1990 के दशक से, चीन ने धीरे-धीरे अनुसंधान के आधार पर चीनी विशेषताओं वाले हीट एक्सचेंजर्स के लिए एक तकनीकी मानक प्रणाली स्थापित करने की अवधारणा विकसित की है। 2014 में, जीबी/टी 151 पर आधारित उत्पादों, घटकों और प्रदर्शन मानकों को कवर करने वाला एक सिस्टम आर्किटेक्चर धीरे-धीरे बनाया गया था। उसी समय, सुरक्षा और प्रदर्शन के लिए सामान्य आवश्यकताओं को पहली बार मानक में स्पष्ट किया गया था।

पिछले दशक में, कार्बन शिखर और कार्बन तटस्थता जैसी राष्ट्रीय रणनीतिक दिशाओं के मार्गदर्शन और कार्यान्वयन के साथ, ऊर्जा उद्योग के विकास ने एक नई स्थिति प्रस्तुत की है। उभरते क्षेत्रों की मांग का विस्तार जारी है, अनुप्रयोग परिदृश्य लगातार उभर रहे हैं, और बड़े पैमाने पर विकास फल-फूल रहा है। हीट एक्सचेंजर उत्पादों ने जटिल और विविध विकास मॉडल प्रस्तुत किए हैं, और मौजूदा मानक सीमाएं टूट गई हैं।

इस प्रयोजन के लिए, मानक दायरे, विधियों और संकेतकों की अनुकूलनशीलता पर व्यापक रूप से जांच करना और अनुसंधान करना और निम्नलिखित चार पहलुओं में विकास और सुधार करना आवश्यक है: 1) अनुप्रयोग परिदृश्य: पेट्रोलियम की "ऊर्जा" विशेषता धीरे-धीरे है कमजोर हो रहा है, और "भौतिकीकरण" के विकास में स्पष्ट प्रवृत्ति के साथ, रासायनिक मूल सामग्री के रूप में इसकी मांग धीरे-धीरे बढ़ रही है; साथ ही, स्वच्छ ऊर्जा, सौर ऊर्जा और हाइड्रोजन ऊर्जा जैसे उभरते क्षेत्रों की मांग लगातार बढ़ रही है।

मानक के मूल लागू क्षेत्र और उत्पाद दायरे अब उद्योग विकास की जरूरतों के लिए उपयुक्त नहीं हैं। हीट एक्सचेंजर्स के लिए सामान्य तकनीकी मानक प्रणाली को संशोधित और सुधारना, हीट एक्सचेंजर्स के लिए सामान्य आवश्यकताओं को सारांशित करना और बढ़ाना आवश्यक है; विभिन्न प्रकार के हीट एक्सचेंजर उत्पादों जैसे कार्ड प्रकार, पूरी तरह से वेल्डेड प्लेट प्रकार और प्लेट शेल प्रकार को शामिल करने के लिए हीट एक्सचेंजर उत्पादों के संदर्भ मानकों के दायरे का विस्तार करें; कुंडलित ट्यूब और वैक्यूम प्रसार वेल्डेड प्लेट जैसे उभरते हीट एक्सचेंजर उत्पाद मानकों को अवशोषित और बढ़ावा देना; मानकों के निरंतर विकास को ध्यान में रखते हुए, जीबी/टी 151 के अधिकार क्षेत्र में शामिल किए जाने वाले भविष्य के उत्पादों के लिए मार्गदर्शन या समाधान प्रदान करें।

2) ऊर्जा दक्षता ग्रेडिंग: ऊर्जा संरक्षण और उत्सर्जन में कमी कार्बन शिखर और कार्बन तटस्थता जैसी राष्ट्रीय रणनीतियों को प्राप्त करने का महत्वपूर्ण साधन बन गए हैं। रिफाइनिंग उद्यमों के लिए उच्च-ऊर्जा खपत और ऊर्जा पुनर्प्राप्ति उपकरण के रूप में, गर्मी हस्तांतरण, ऊर्जा दक्षता गणना और मूल्यांकन की हीट एक्सचेंजर वृद्धि प्रमुख मुद्दे बन गए हैं जिन्हें तत्काल दूर करने की आवश्यकता है।

उच्च दक्षता वाले घटकों और प्रवाह संरचनाओं द्वारा प्रस्तुत निष्क्रिय संवर्धित ताप अंतरण प्रौद्योगिकी ने हीट एक्सचेंजर संवर्धित ताप अंतरण प्रौद्योगिकी की प्रगति को बढ़ावा देते हुए महत्वपूर्ण प्रगति की है। हालाँकि, उत्पाद चयन और डिज़ाइन को निर्देशित करने के लिए मात्रात्मक डेटा की कमी है; पारंपरिक प्रवाह पथ विश्लेषण विधि शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स के शेल साइड रिसाव क्षेत्र के संरचनात्मक डिजाइन के लिए बुनियादी आवश्यकताओं का प्रस्ताव करती है, लेकिन इसमें मात्रात्मक विश्लेषण या प्रयोगात्मक डेटा सत्यापन का अभाव है।
इस प्रयोजन के लिए, ऊर्जा दक्षता से संबंधित संकेतकों और मूल्यांकन तत्वों की मात्रा निर्धारित करना और विभिन्न उत्पाद मानकों की ऊर्जा दक्षता गणना और मूल्यांकन विधियों में धीरे-धीरे सुधार करना आवश्यक है।

3) गुणवत्ता और दक्षता में सुधार: एनबी/टी 47019 ने मूल I और II स्तर की सटीकता के आधार पर एक सख्त टीआई स्तर की सटीकता का प्रस्ताव दिया है, जिससे हीट एक्सचेंजर घटकों के गुणवत्ता स्तर में और सुधार हुआ है। तदनुसार, ट्यूब बंडलों के लिए गुणवत्ता ग्रेडिंग प्रणाली स्थापित करने के लिए मानक में और सुधार करने की आवश्यकता है।
इस उद्देश्य के लिए, मानक को उनकी उपयोग विशेषताओं के आधार पर ट्यूब प्लेट और ट्यूब छेद की सटीकता और आकार श्रृंखला को उचित रूप से वर्गीकृत करने और मिलान करने, ट्यूब हेड के संरचनात्मक प्रकार, संरचनात्मक डिजाइन और ताकत गणना विधियों को पूरक और सुधारने और विशेष तैयार करने की आवश्यकता है हीट एक्सचेंजर्स की आंतरिक गुणवत्ता में सुधार करने में मदद के लिए वेल्डिंग, विस्तार संयुक्त प्रक्रिया मूल्यांकन, गैर-विनाशकारी परीक्षण विधियों आदि की आवश्यकताएं।

4) बड़े पैमाने पर: एकीकृत शोधन और रासायनिक प्रक्रियाएं, साथ ही बड़े पैमाने के उपकरण, पेट्रोकेमिकल उद्योग के विकास में एक अपरिहार्य प्रवृत्ति बन गए हैं। उत्पादों के संरचनात्मक आयाम तेजी से चरम आकार की ओर विकसित हो रहे हैं, और बड़ी संख्या में हीट एक्सचेंजर्स का नाममात्र व्यास 4000 मिमी (ईओ प्रतिक्रिया/हीट एक्सचेंजर्स, मैलिक एनहाइड्राइड प्रतिक्रिया/रिएक्टर, स्टाइरीन मल्टी-स्टेज कूलर, आदि) से काफी अधिक हो गया है।
हीट एक्सचेंजर्स की उच्च प्रवाह भार स्थितियां बड़े ट्यूब बंडलों के प्रवाह प्रेरित कंपन को उत्पाद विश्वसनीयता के लिए सीमित कारकों में से एक बनाती हैं।

ट्यूब प्लेट डिज़ाइन विधि में बड़े व्यास, गैर-मानक पाइप और ऊर्ध्वाधर स्व-भार भार पर विचार करने में कई सीमाएँ हैं।
इस उद्देश्य के लिए, मानक को बड़े पैमाने के उत्पादों की तकनीकी प्रगति और इंजीनियरिंग अनुभव की जांच करने, विभिन्न प्रकार के हीट एक्सचेंजर्स की लागू व्यास सीमा में सुधार करने, द्रव प्रेरित कंपन की डिजाइन विधि को परिष्कृत करने, इंजीनियरिंग सहायक उपायों को परिष्कृत करने, अनुप्रयोग को बढ़ावा देने की आवश्यकता है। ट्यूब प्लेट हल्के डिजाइन के तरीकों की, ट्यूब प्लेटों की गणना मॉडल, मापदंडों और मूल्यांकन संकेतकों में सुधार करें, और बड़े पैमाने पर हीट एक्सचेंजर्स में ट्यूब प्लेटों के संख्यात्मक विश्लेषण के लिए उपयुक्त एक इंजीनियरिंग विधि बनाएं।

6. दायरा और मुख्य तकनीकी सामग्री

1, यह मानक धातु हीट एक्सचेंजर्स की सामान्य आवश्यकताओं, सामग्रियों, डिजाइन, विनिर्माण, निरीक्षण, स्वीकृति, स्थापना और उपयोग को निर्दिष्ट करता है।

इस मानक पर लागू डिज़ाइन दबाव है:

ए) शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर का डिज़ाइन दबाव 35 एमपीए से अधिक नहीं होगा;

बी) अन्य संरचनात्मक प्रकार के हीट एक्सचेंजर्स का डिज़ाइन दबाव संबंधित उत्पाद मानकों के अनुसार निर्धारित किया जाएगा।
इस मानक पर लागू डिज़ाइन तापमान है:

ए) स्टील जीबी 150 में सूचीबद्ध सामग्रियों के लिए स्वीकार्य तापमान सीमा से अधिक नहीं होना चाहिए।

बी) अन्य धातु सामग्री को संबंधित संदर्भ मानकों में सूचीबद्ध स्वीकार्य ऑपरेटिंग तापमान के अनुसार निर्धारित किया जाएगा। इस मानक में शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स पर लागू नाममात्र व्यास 6000 मिमी से अधिक नहीं होगा, और डिजाइन दबाव (एमपीए) और नाममात्र व्यास (मिमी) का उत्पाद 4.05 × 10 ^ 4 से अधिक नहीं होगा।

2, मुख्य तकनीकी सामग्री

क) सामान्य आवश्यकताओं में सुधार करें:

1) "सामान्य आवश्यकताएं" खंड जीबी/टी 151 4.1.1 में सुधार करें, जिसमें यह प्रावधान किया गया है कि नए अवसरों और हीट एक्सचेंजर्स की नई संरचनाओं के लिए जो इस मानक की सामान्य आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, विशेष तकनीकी स्थितियों या उद्यम मानकों के आधार पर विकसित किया जाना चाहिए उन लोगों के लिए लोड की स्थिति और संरचनात्मक विशेषताओं पर जिनके पास अभी तक उत्पाद मानक नहीं हैं।

2) "सामान्य आवश्यकताएँ" जीबी/टी 151 4.1.2 क्लॉज और पूरक एसएच/टी 3119-2016 (आस्तीन प्रकार), एनबी/टी 47004.2 (पूरी तरह से वेल्डेड प्लेट प्रकार), XXXX (प्लेट शेल प्रकार) में सुधार करें ) और अन्य हीट एक्सचेंजर उत्पाद मानक।
बी) पाइप प्रमुखों के लिए विशेष तकनीकी नियम विकसित करना:

1) एनबी/टी 47014 के परिशिष्ट डी में हीट एक्सचेंज ट्यूब हेड के लिए एकल प्रकार और वेल्डिंग प्रक्रिया मूल्यांकन की खराब प्रयोज्यता के मुद्दे को संबोधित करने के लिए परिशिष्ट एन जोड़ें। फ़िलेट वेल्ड, ग्रूव वेल्ड और संयोजन सीम की वेल्डिंग प्रक्रिया मूल्यांकन के लिए विशेष आवश्यकताओं का प्रस्ताव करें ट्यूब हेड के लिए वेल्ड। एनबी/टी 47031.2 के परिशिष्ट ए में पाइप हेड के लिए गैर-विनाशकारी परीक्षण प्रकारों और दोष मानदंडों की संकीर्ण प्रयोज्यता के जवाब में, और उद्योग के उच्च पैरामीटर और विश्वसनीयता आवश्यकताओं के संयोजन में, पाइप के गैर-विनाशकारी परीक्षण के लिए विशेष आवश्यकताएं पाइप हेड प्रक्रिया नमूनों के लिए आंतरिक दोषों की ग्रेडिंग और गैर-विनाशकारी परीक्षण विधियों को स्पष्ट करते हुए, हेड प्रस्तावित किए गए हैं।

2) परिशिष्ट पी जोड़ें और शक्ति विस्तार ट्यूब हेड की विस्तार संयुक्त प्रक्रिया के मूल्यांकन के लिए विशेष आवश्यकताओं का प्रस्ताव करें।

3) ताकत वेल्डिंग, ताकत विस्तार और संयुक्त संरचना पाइप हेड पुल-आउट लोड के लिए मूल्यांकन विधियों और कार्यान्वयन नियमों का प्रस्ताव करते हुए परिशिष्ट क्यू जोड़ें।

4) "गैर-विनाशकारी परीक्षण" (पहले नीचे ले जाया गया) पर जीबी/टी 151 का खंड 8.13 जोड़ें, पाइप हेड के रेडियोग्राफिक परीक्षण के लिए सिद्धांत खंड प्रदान करें (जैसे कि जब डिजाइन दस्तावेजों में निर्दिष्ट किया गया हो, जब माध्यम बेहद खतरनाक हो...) , और न्यूनतम नमूनाकरण अनुपात का प्रस्ताव रखें।

ग) विशिष्टता पैरामीटर उन्नयन:

1) जीबी/टी 151 1.5 के "स्कोप" खंड में सुधार करें, गैर निकासी योग्य ट्यूब बंडलों की व्यास सीमा को 6000 मिमी तक विस्तारित करें, निकासी योग्य ट्यूब बंडलों की व्यास सीमा को 2600-3000 मिमी तक विस्तारित करें, और बढ़ाएं डिज़ाइन दबाव और नाममात्र व्यास का उत्पाद 4.05 × 10 ^ 4।

घ) द्रव प्रेरित कंपन: पेट्रोकेमिकल इंजीनियरिंग अनुप्रयोग मामलों के साथ परमाणु ऊर्जा प्रौद्योगिकी की प्रगति को जोड़ना, द्रव प्रेरित कंपन की डिजाइन विधि में सुधार करना, और इंजीनियरिंग सहायक उपायों को और अधिक परिष्कृत करना; विशेष रूप से, इसमें शामिल हैं:

1) "शेल प्रक्रिया" के लिए जीबी/टी 151 के खंड 6.8 में सुधार करें और नई बाईपास डिजाइन विधि को पूरक करें।

2) "द्रव प्रेरित कंपन" पर जीबी/टी 151 के परिशिष्ट सी में सुधार करें और पूरी तरह से समर्थित प्लेटों और विरोधी कंपन प्लेटों के लिए डिजाइन सिद्धांत प्रदान करें।

ई) ट्यूब प्लेट गणना विधि का विस्तार:

1) ट्यूब प्लेट लोड (स्वयं वजन) और गणना विधि (बड़े व्यास) की प्रयोज्यता स्पष्टीकरण।

2) बड़े बाहरी ड्राफ्ट ट्यूब संरचना के तनाव की गणना विधि।

3) केतली के आकार की झुकी हुई शंकु संरचना की समतुल्य कठोरता के लिए गणना मानदंड।

4) ट्यूब प्लेट के चारों ओर खुले स्थानों के लिए न्यूनतम दूरी की आवश्यकता प्रस्तावित है।

5) ट्यूब प्लेट के समतुल्य ठोस प्लेट संरचना के लिए तनाव विश्लेषण विधि।

च) डेटा अपग्रेड का समर्थन:

1) सिलेंडर में बड़े-व्यास की ग्रेडिंग जोड़ें और न्यूनतम मोटाई मान प्रदान करें।

2) बड़े व्यास वाले सिलेंडरों के लिए गोलाई सहनशीलता प्रदान करें।

छ) हीट एक्सचेंजर्स के लिए ऊर्जा दक्षता संकेतकों का शोधन:

1) जीबी/टी 151 "चयन और गणना" के खंड 4.3.2.1 में खंड ए) में सुधार करें और विशिष्ट ऊर्जा दक्षता आवश्यकताओं को पूरक करें;

2) ऊर्जा दक्षता परीक्षण और मूल्यांकन विधियों के पूरक के लिए जीबी/टी 151 "चयन और गणना" के खंड 4.3.2.1 में खंड डी जोड़ें।

ज) कुशल ताप हस्तांतरण के लिए ठोस उपाय:

1) जीबी/टी 151 "चयन और गणना" के खंड 4.3.2.2 में सुधार करें, और गर्मी हस्तांतरण दक्षता में सुधार के तरीकों के रूप में उच्च दक्षता वाले गर्मी हस्तांतरण तत्वों या उच्च दक्षता वाले शेल साइड संरचनाओं का उपयोग करने की सिफारिश करें।

2) "हीट एक्सचेंज ट्यूब" पर जीबी/टी 151 की धारा 5.4.2 में सुधार करें, ट्विस्टेड ट्यूब जैसे उच्च दक्षता वाले हीट ट्रांसफर घटकों को जोड़ें, और विभिन्न प्रकार के घटकों के लिए लागू परिदृश्य और हीट ट्रांसफर दक्षता संकेतक प्रदान करें।

3) जीबी/टी 151 "बैफल्स (घटक)" के अनुभाग 6.8.2.1 और 6.8.2.3 में सुधार करें, और सर्पिल बैफल्स जैसे उच्च दक्षता वाले शेल साइड संरचनाओं के लिए विशिष्ट चित्र, लागू परिदृश्य, लेआउट सिद्धांत और गर्मी हस्तांतरण दक्षता संकेतक जोड़ें। और चकित कर देता है.

i) शेल प्रवाह पथों के मात्रात्मक रिसाव संकेतक और ऊर्जा दक्षता ग्रेडिंग: शेल प्रवाह पथ में प्रत्येक प्रवाह पथ के रिसाव संकेतकों पर मात्रात्मक डेटा प्रस्तावित करें, बंडल स्तर और ऊर्जा दक्षता संकेतकों के बीच संबंध स्थापित करें, और डेटा मात्रा का ठहराव और ऊर्जा दक्षता ग्रेडिंग प्राप्त करें।

जे) शेल प्रवाह पथ सूचकांक मापदंडों का निर्धारण और अनुकूलन:

1) ऊर्जा दक्षता वर्गीकरण के अनुरूप क्लीयरेंस संकेतकों को अलग और परिष्कृत करने के लिए जीबी/टी 151 "हीट एक्सचेंज ट्यूब और बैफल्स के बीच क्लीयरेंस का नियंत्रण" के खंड 6.8.2.2.3 को संशोधित करें।

2) बफल्स के बीच अंतर पर जीबी/टी 151 की धारा 6.8.2.3 को संशोधित करें, और प्रवाह क्षेत्र विश्लेषण के साथ न्यूनतम अंतर सूचकांक की अनुकूलनशीलता को सत्यापित करें।

3) जीबी/टी 151 "बाईपास डैम्पर्स की सेटिंग" की धारा 6.8.3.2 को संशोधित करें, बाईपास बैफल संरचना और बाईपास प्रवाह पथ के बीच मात्रात्मक संबंध निर्धारित करने के लिए प्रवाह क्षेत्र विश्लेषण को संयोजित करें, सेटिंग सिद्धांतों को सत्यापित करें, सेटिंग आवश्यकताओं को प्रदान करें, और ऊर्जा दक्षता के अनुरूप हों वर्गीकरण.

4) जीबी/टी 151 के खंड 6.8.2.2.1 को संशोधित करें "बाफ़ल्स का बाहरी व्यास और स्वीकार्य विचलन", प्लेट सिलेंडर क्लीयरेंस और रिसाव प्रवाह के बीच मात्रात्मक संबंध निर्धारित करने के लिए प्रवाह क्षेत्र विश्लेषण को संयोजित करें, बाहरी व्यास स्वीकार्य विचलन और सिलेंडर गोलाई में सुधार करें संकेतक, इंजीनियरिंग निर्माण की आवश्यकताओं को पूरा करते हुए संकेतकों को बढ़ाते हैं, और ऊर्जा दक्षता वर्गीकरण के अनुरूप होते हैं।

5) जीबी/टी 151 "ब्लॉकिंग पाइप" के खंड 6.8.3.3 को संशोधित करें, आंतरिक गैर पाइप चैनलों और रिसाव प्रवाह के बीच मात्रात्मक संबंध निर्धारित करने के लिए प्रवाह क्षेत्र विश्लेषण को संयोजित करें, सेटिंग सिद्धांतों को सत्यापित करें, सेटिंग आवश्यकताओं को प्रदान करें, और ऊर्जा दक्षता वर्गीकरण के अनुरूप हों .

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