Apa Itu Penukar Panas Volumetrik
Penukar panas volumetrik, juga digambarkan sebagai perpindahan positif atau penukar panas tipe penyimpanan, adalah bejana bertekanan yang menampung badan air atau fluida proses sementara sekumpulan tabung di dalamnya membawa media pemanas atau pendingin. Panas melewati dinding tabung ke dalam volume yang disimpan, sehingga unit ini menggabungkan perpindahan panas dengan cadangan air panas yang dapat memenuhi kebutuhan mendadak.
Bundel tabung adalah bagian kerja dari peralatan. Bahannya menentukan seberapa cepat panas berpindah, berapa lama unit tersebut bertahan dan kandungan kimia air apa yang dapat ditoleransi, dan dalam sebagian besar desain tabung tersebut terbuat dari tembaga.
Mengapa Tembaga Merupakan Bahan Tabung Default
Tembaga menggabungkan tiga sifat yang sulit ditandingi dengan biaya yang sama. Ia memiliki konduktivitas termal yang sangat tinggi, sehingga permukaan tabung yang sederhana mentransfer aliran panas yang besar dan penukarnya tetap kompak. Ini tahan terhadap korosi dalam air netral dan agak agresif dan membentuk lapisan pelindung permukaan daripada rusak secara tiba-tiba. Dan itu ulet dan mudah dikerjakan, sehingga tabung dapat ditekuk sesuai radius yang diperlukan, diperluas menjadi lembaran tabung dan disambung dengan mematri atau mengelas tanpa retak.
Tembaga murni juga lebih tahan terhadap-penumpukan pengotoran biologis dibandingkan banyak bahan alternatif, sehingga menjaga permukaan perpindahan panas tetap bersih dan mempertahankan efisiensi dari waktu ke waktu.
Bahan Tabung Tembaga Digunakan di Unit Ini
| Nilai | Keterangan | Dimana itu dipilih |
|---|---|---|
| C12200 | Fosfor-tembaga terdeoksidasi, sisa fosfor tinggi | Tabung serba guna untuk tugas pemanasan air, uap, dan proses |
| C12000 | Fosfor-tembaga terdeoksidasi, sisa fosfor rendah | Diperlukan konduktivitas yang lebih tinggi, atau jika tabung digabungkan dalam atmosfer pereduksi |
| C11000 | Tembaga pitch yang keras secara elektrolitik | Digunakan jika konduktivitas maksimum diinginkan dan tidak ada perlakuan panas yang mengandung hidrogen |
| C70600 dan C71500 | Paduan tembaga-nikel dengan 10 % dan 30 % nikel | Bantalan klorida, tugas air payau atau air laut dan kecepatan aliran yang lebih tinggi |
Tabung mulus adalah bentuk produk normal, dipesan berdasarkan ASTM B111 untuk layanan kondensor dan penukar panas atau berdasarkan GB/T 1527 untuk tabung tembaga dan paduan tembaga yang ditarik, dan EN 12449 untuk tabung tembaga bulat mulus untuk keperluan umum. Ketebalan dinding, toleransi diameter, temper, ukuran butiran dan kebersihan semuanya merupakan bagian dari spesifikasi, karena tabung diperluas ke dalam lembaran tabung dan harus mengalami deformasi yang dapat diprediksi tanpa retak.
Bagaimana Tabung Diatur
Kebanyakan penukar volumetrik menggunakan bundel tabung U-atau bundel tabung lurus dengan lembaran tabung tetap atau mengambang. Dalam desain tabung U-setiap tabung dibengkokkan hingga radius yang panjang dan kedua ujungnya dipasang pada lembaran tabung yang sama, yang memungkinkan pemuaian termal bebas. Dalam desain tabung lurus, tabung melewati dua lembar tabung dan, dalam susunan terapung, satu lembar dapat bergerak dengan cangkang yang mengembang.
Penyekat mengarahkan aliran sisi cangkang melintasi bundel, meningkatkan kecepatan dan meningkatkan perpindahan panas, namun juga meningkatkan risiko erosi dan getaran. Jarak tabung, potongan penyekat, dan jumlah lintasan ditetapkan pada tahap desain, dan setiap perubahan pada geometri bundel akan mengubah kinerja termal dan beban mekanis pada tabung.
Aturan Seleksi Yang Menentukan Kehidupan Pelayanan
Kimia air:tembaga adalah jawaban yang tepat dalam persediaan netral hingga sedikit basa; klorida, amonia, atau sulfida yang tinggi memerlukan kadar tembaga-nikel.
Kecepatan aliran:terlalu rendah dan terbentuk endapan, terlalu tinggi dan tabung terkikis. Batas kecepatan harus ditentukan dari bahan tabung dan kondisi air.
Bahan lembaran tabung:tabung dan lembaran tabung harus kompatibel secara galvanis; pasangan yang tidak cocok memusatkan korosi pada sambungan gulungan.
Ketebalan dinding:diatur oleh tekanan desain dengan kelonggaran terhadap korosi dan penipisan yang terjadi selama pemuaian.
Suhu:suhu yang lebih tinggi mempercepat korosi dan pembentukan kerak serta mengurangi tegangan yang diizinkan pada dinding tabung.
Persyaratan kebersihan:sistem loop tertutup mendapat manfaat dari lubang yang bersih dan bebas lemak sehingga tidak akan melepaskan residu ke dalam sirkuit.
Fabrikasi, Instalasi dan Pemeliharaan
Ujung tabung biasanya diperluas ke dalam lembaran tabung dengan torsi penggulungan yang terkontrol, kadang-kadang diikuti dengan pengelasan segel ringan jika diperlukan tugas. Penggulingan-yang berlebihan akan menipiskan dinding dan pekerjaan akan mengeraskan sambungan; under-penggulungan akan menimbulkan kebocoran. Pematrian dan pengelasan tabung ke alat kelengkapan harus dilakukan dengan kombinasi pengisi dan fluks yang sesuai dengan tingkatannya, dan dengan masukan panas tetap terkendali untuk menghindari pelunakan tabung.
Setelah digunakan, dua musuh dari kumpulan tembaga adalah endapan dan aliran kimia air. Kerak atau lumpur di sisi air mengisolasi tabung dan mendorong suhu logam naik, yang pada gilirannya mempercepat korosi di bawah endapan. Pengolahan air secara teratur, pembersihan berkala, dan pemeriksaan-kualitas air rias lebih bermanfaat bagi umur tabung dibandingkan penggantian bahan apa pun.
Titik Inspeksi dan Kesalahan Umum
Konfirmasikan kualitas tabung, temper dan ketebalan dinding terhadap dokumen desain sebelum pemasangan.
Eddy-pengujian paket yang diinstal saat ini menetapkan dasar untuk pemantauan kondisi selanjutnya.
Uji tekanan pada sisi tabung hingga nilai yang ditentukan dan catat hasilnya.
Periksa tabung yang tersumbat, sambungan gulung yang gagal, dan kerusakan akibat getaran pada posisi penyekat pada setiap pematian.
Kesalahan paling mahal dalam peralatan ini adalah mencocokkan tabung tembaga yang bagus dengan bahan kimia air yang salah. Kondensat amoniak, air pendingin dengan kandungan klorida tinggi, atau pasokan yang mengandung sulfida akan menghancurkan bundel tembaga murni dengan cepat, dan tidak ada perawatan yang dapat membalikkan serangan tersebut begitu serangan tersebut dimulai. Meninjau analisis air sebelum material bundel diperbaiki adalah keputusan bernilai tertinggi dalam proyek ini.
Pertanyaan Umum
T: Bahan apa yang merupakan tabung tembaga dalam penukar panas volumetrik?
Mereka biasanya berupa tabung tembaga murni tanpa sambungan dengan kualitas C12200 atau C12000, yang dipilih karena konduktivitas termal, ketahanan terhadap korosi, dan sifat mampu bentuk.
T: Mengapa tembaga lebih disukai daripada baja untuk tabung ini?
Tembaga menghantarkan panas beberapa kali lebih baik daripada baja, tahan korosi dalam air netral tanpa lapisan, dan dapat diperluas dan dibengkokkan dengan lebih mudah.
T: Kapan sebaiknya tabung tembaga-nikel digunakan?
Ketika air mengandung banyak klorida, amonia atau sulfida, atau ketika kecepatan aliran cukup tinggi sehingga menyebabkan serangan pelampiasan pada tembaga murni.
T: Standar manakah yang mencakup tabung ini?
Tabung kondensor dan penukar panas mulus biasanya dipesan sesuai ASTM B111, tabung tembaga ditarik sesuai GB/T 1527, dan tabung tembaga mulus serbaguna sesuai EN 12449.
T: Berapa lama bundel tabung tembaga bertahan?
Masa pakai terutama bergantung pada kimia air, kecepatan, dan praktik pemeliharaan, bukan hanya pada materialnya saja. Pemilihan yang benar dapat memberikan pelayanan selama puluhan tahun; bahan kimia yang salah dapat menghabiskan kumpulan yang sama dalam beberapa tahun.
T: Dapatkah tabung tembaga diperbaiki setelah bocor?
Tabung yang bocor biasanya ditutup pada kedua ujungnya, dengan catatan disimpan sehingga pengurangan luas perpindahan panas dapat dinilai. Retubing dipertimbangkan ketika jumlah colokan mempengaruhi kinerja.
