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Les échangeurs de chaleur à coque et à tube sont l'un des types d'échangeurs les plus populaires en raison de la flexibilité dont le concepteur a besoin pour permettre une large gamme de pressions et de températures. Il existe deux catégories principales d' échangeur de coque et de tube :
Ceux qui sont utilisés dans l'industrie pétrochimique et qui sont généralement couverts par les normes de TEMA, Tubular Exchanger Manufacturers Association (voir les normes TEMA);
ceux qui sont utilisés dans l'industrie de l'énergie, comme les réchauffeurs d'eau d'alimentation et les condensateurs de centrale électrique.
Quel que soit le type d'industrie, l'échangeur doit être utilisé dans un certain nombre de caractéristiques communes (voir condenseurs).
Un échangeur de coque et de tube se compose d'un certain nombre de tubes montés à l'intérieur d'une coque cylindrique. La figure 1 illustre une unité typique qui peut être trouvée dans une usine pétrochimique. Deux liquides peuvent échanger de la chaleur, un liquide s'écoule sur l'extérieur des tubes, tandis que le second liquide s'écoule dans les tubes. Les fluides peuvent être monophasés ou biphasés et peuvent circuler en parallèle ou en croix/contre-flux.
L'échangeur de coque et de tube se compose de quatre parties principales :
Barre de coupe avant - c'est là que le liquide entre dans le tuborde de l'échangeur. Il est parfois appelé barre de coupe fixe.
Barre de coupe arrière - c'est là que le liquide tuborde quitte l'échangeur ou est renvoyé vers la barre de coupe avant dans les échangeurs à plusieurs passages tuborde.
Ensemble de tubes - comprend les tubes, les plaques de tubes, les déflecteurs et les barres d'accouplement, etc. Pour maintenir le faisceau ensemble.
Coque - contient le faisceau de tubes.
Le reste de cette section se concentre sur les échangeurs couverts par la norme TEMA.
Les principaux composants d'un échangeur de tubes et de coques sont illustrés dans les figures 2 a, b et c et décrits dans le tableau 1.
Il existe essentiellement trois combinaisons principales
Échangeurs à paroi tubulaire fixe
Échangeurs à tube en U.
Échangeurs de barre de coupe flottants
Dans un échangeur de tubesched fixe, la tubesched est soudée à la coque. Cela permet une construction simple et économique et les alésages de tube peuvent être nettoyés mécaniquement ou chimiquement. Cependant, les surfaces extérieures des tubes sont inaccessibles, sauf pour le nettoyage chimique.
Si de grandes différences de température existent entre les matériaux de la coque et du tube, il peut être nécessaire d'incorporer un soufflet d'expansion dans la coque, afin d'éliminer les contraintes excessives causées par l'expansion. Ces soufflets sont souvent une source de faiblesse et de défaillance en fonctionnement. Dans les cas où les conséquences de la défaillance sont particulièrement graves U-tube ou unités de tête de récolte flottante sont normalement utilisées.
C'est le moins cher de tous les modèles de faisceaux amovibles, mais est généralement légèrement plus cher qu'une conception à paroi tubesée fixe à basse pression.
Dans un échangeur de tube en U, n'importe quel type de barre de coupe avant peut être utilisé et la barre de coupe arrière est normalement de type M. Les tubes en U permettent une dilatation thermique illimitée, le faisceau de tubes peut être retiré pour le nettoyage et les petits jeux entre le faisceau et la coque peuvent être obtenus. Cependant, étant donné que le nettoyage interne des tubes par des moyens mécaniques est difficile, il est normal d'utiliser ce type uniquement lorsque les liquides du côté du tube sont propres.
Dans ce type d'échangeur, la paroi de la tête de récolte arrière n'est pas soudée à la coquille mais peut se déplacer ou flotter. La paroi de la barre de coupe avant (côté tube, côté entrée de liquide) est d'un diamètre plus grand que la coquille et est scellée de la même manière que celle utilisée dans la conception à paroi fixe. La paroi tubulaire à l'extrémité arrière de la coquille est d'un diamètre légèrement inférieur à la coquille, ce qui permet au faisceau d'être tiré à travers la coquille. L'utilisation d'une tête flottante permet une dilatation thermique et le faisceau de tubes peut être retiré pour le nettoyage. Il existe plusieurs types de barre de coupe arrière qui peuvent être utilisés, mais la barre de coupe arrière S-Type est la plus populaire. Un échangeur à tête flottante est adapté aux tâches rigoureuses associées à des températures et des pressions élevées, mais il est plus coûteux (généralement de l'ordre de 25 % pour la construction en acier au carbone) que l'échangeur à paroi tubulaire fixe équivalent.
En tenant compte de chaque type d'embase et de coque à tour de rôle :
Ce type de barre de coupe est facile à réparer et à remplacer. Il permet également d'accéder aux tubes pour le nettoyage ou la réparation sans avoir à perturber le travail de tuyauterie. Il comporte toutefois deux joints (l'un entre le panneau du tube et la barre de coupe et l'autre entre la barre de coupe et la plaque d'extrémité). Cela augmente le risque de fuite et le coût de la barre de coupe par rapport à une barre de coupe avant de type B.
C'est le type de barre de coupe avant le moins cher. Il est également plus adapté que la barre de coupe avant de type A pour les tâches à haute pression car la barre de coupe n'a qu'un seul joint. L'inconvénient est que pour accéder aux tubes, il faut perturber le travail de tuyauterie afin de déposer le cueilleur.
Ce type de barre de coupe est destiné aux applications haute pression (> 100 bar). Il permet d'accéder au tube sans perturber le travail du tuyau, mais il est difficile à réparer et à remplacer car le faisceau de tube fait partie intégrante de la barre de coupe.
Il s'agit du type de barre de coupe avant le plus coûteux. Il est destiné aux pressions très élevées (> 150 bar). Il permet d'accéder aux tubes sans perturber le travail des tuyaux, mais il est difficile à réparer et à remplacer car le faisceau de tubes fait partie intégrante de la barre de coupe.
L'avantage de ce type de barre de coupe est qu'il est possible d'accéder aux tubes sans perturber le travail de tuyauterie et qu'il est moins cher qu'une barre de coupe avant de type A. Cependant, ils sont difficiles à entretenir et à remplacer car l'en-tête et la tôle de tube font partie intégrante de la coque.
Strictement parlant, il ne s'agit pas d'un type désigné par la TEMA, mais il est généralement reconnu. Il peut être utilisé comme barre de coupe avant ou arrière et lorsque l'échangeur doit être utilisé dans une conduite de tuyauterie. Il est moins cher que les autres types d'embases car il réduit les coûts de tuyauterie. Il est principalement utilisé avec des unités à passage simple en tube, bien qu'avec un partitionnement approprié, n'importe quel nombre impair de passages peut être autorisé.
Il s'agit du type de boîtier le plus couramment utilisé, adapté à la plupart des tâches et applications. D'autres types de coques ont tendance à être utilisés uniquement pour des tâches ou des applications spéciales.
Cette fonction est généralement utilisée lorsque le courant de contre-courant pur est requis dans une unité de passe latérale à deux tubes. Pour ce faire, deux passages latéraux de la coque sont possibles, les deux passages étant séparés par un déflecteur longitudinal. Le principal problème avec ce type d'unité est la fuite thermique et hydraulique à travers ce déflecteur longitudinal, sauf précautions spéciales.
Il est utilisé pour les rebouilleurs thermosyphon horizontaux et les applications où la chute de pression côté chelle doit être maintenue faible. Pour ce faire, il faut diviser le flux côté coque.
Cette méthode est utilisée pour des applications similaires à celles de la coque de type G, mais elle a tendance à être utilisée lorsque des unités plus grandes sont requises.
Cette méthode est généralement utilisée lorsque la chute de pression maximale autorisée est dépassée dans une coque de type E, même si des déflecteurs à double segment sont utilisés. Il est également utilisé lorsque les vibrations du tube posent problème. Le flux divisé sur le côté de la coque réduit les vitesses d'écoulement sur les tubes et réduit ainsi la chute de pression et la probabilité de vibration du tube. Lorsqu'il y a deux buses d'entrée et une buse de sortie, on parle parfois de buse de type I.
Cette fonction est utilisée uniquement pour les rechauffeurs afin de fournir un espace de désengagement important afin de minimiser le transfert de liquide côté ornement. Une coque de type K peut également être utilisée comme refroidisseur. Dans ce cas, le processus principal est de refroidir le liquide côté tube en faisant bouillir un liquide sur le côté de l'appareil.
Cette fonction est utilisée si la chute de pression maximale du côté de l'enveloppe est dépassée par toutes les autres combinaisons de type de déflecteur et de coquille. Les principales applications sont les condensateurs à parois en shellside et les refroidisseurs de gaz.
Ce type d'en-tête est destiné à être utilisé uniquement avec des feuilles de tubesched fixes, car la paroi de tubesched est soudée à la coque et l'accès à l'extérieur des tubes n'est pas possible. Les principaux avantages de ce type de barre de coupe sont que l'accès peut être obtenu à l'intérieur des tubes sans avoir à retirer aucune tuyauterie et que les jeux entre le faisceau et la coque sont faibles. L'inconvénient principal est qu'un soufflet ou un rouleau d'expansion sont nécessaires pour permettre de grandes expansions thermiques et limiter ainsi la température et la pression de fonctionnement autorisées.
Ce type de barre de coupe est similaire à la barre de coupe arrière de type L mais il est légèrement moins cher. Cependant, la barre de coupe doit être déposée pour accéder à l'intérieur des tubes. Là encore, des mesures spéciales doivent être prises pour faire face à de grandes expansions thermiques, ce qui limite la température et la pression de fonctionnement autorisées.
L'avantage de ce type de barre de coupe est qu'il est possible d'accéder aux tubes sans perturber le travail de tuyauterie. Cependant, ils sont difficiles à entretenir et à remplacer car l'en-tête et la tôle de tube font partie intégrante de la coquille.
Il s'agit d'une barre de coupe arrière flottante emballée à l'extérieur. En théorie, il s'agit d'une tête flottante à faible coût qui permet d'accéder à l'intérieur des tubes pour le nettoyage et de retirer le faisceau pour le nettoyage. Les principaux problèmes avec ce type de barre de coupe sont les suivants :
grand jeu entre le faisceau et la coque requis pour tirer le faisceau ;
il est limité aux liquides non dangereux basse pression, car il est possible que le liquide de la coque fuit par les anneaux d'étanchéité ;
seules les petites expansions thermiques sont autorisées.
En pratique, ce n'est pas une conception à faible coût, car la coque doit être enroulée à de petites tolérances pour que l'emballage soit efficace.
Il s'agit d'une barre de coupe arrière flottante avec dispositif d'appui. Il s'agit du type de tête flottante le plus cher mais permet de retirer le faisceau et une expansion thermique illimitée est possible. Il possède également des jeux de faisceaux plus petits que les autres types de tête flottante. Cependant, il est difficile de démonter pour le tirage de faisceaux et le diamètre de la coque et les jeux entre faisceaux et boîtiers sont plus grands que pour les échangeurs à tête fixe.
Il s'agit d'une tête flottante à traction. Il est moins cher et plus facile de retirer le faisceau qu'avec l'embase arrière S-Type, mais permet une expansion thermique illimitée. Cependant, il possède le plus grand jeu entre le faisceau et la coque de tous les types de tête flottante et est plus coûteux que les types à embase fixe et à tube en U.
C'est le moins cher de tous les modèles de faisceaux amovibles, mais est généralement légèrement plus cher qu'une conception à paroi tubesée fixe à basse pression. Cependant, il permet une dilatation thermique illimitée, permet de retirer le faisceau pour nettoyer l'extérieur des tubes, a le faisceau le plus serré par rapport à la coquille et est la conception la plus simple. L'inconvénient de la conception du tube en U est qu'il ne peut normalement pas avoir un flux de contre-courant pur à moins qu'une coque de type F ne soit utilisée. De plus, les conceptions de tube en U sont limitées à un nombre pair de passages de tube.
C'est une tubesitheet flottante avec anneau lanterne. Il est le moins cher des modèles à tête flottante, permet une dilatation thermique illimitée et permet de retirer le faisceau de tubes pour le nettoyage. Les principaux problèmes avec ce type de tête sont:
les jeux entre le faisceau de grande taille et la coque nécessaires pour tirer le faisceau et ;
la limitation aux liquides non dangereux basse pression (car il est possible que les deux liquides fuient via les anneaux de remplissage).
Il est également possible que les liquides du côté de la coque et du côté du tube se mélangent en cas de fuite.
Les dispositions carrées sont nécessaires lorsqu'il est nécessaire d'atteindre la surface du tube pour le nettoyage mécanique. La disposition triangulaire permet d'utiliser plus de tubes dans un espace donné. Le pas du tube est la distance centre-centre la plus courte entre les tubes. L'espacement du tube est donné par le rapport pas/diamètre du tube, qui est normalement de 1.25 ou 1.33. Comme une disposition carrée est utilisée pour le nettoyage, un espace minimum de 6.35 mm (0.25 po) est autorisé entre les tubes.
Les déflecteurs sont installés sur le côté de la coquille pour obtenir un taux de transfert de chaleur plus élevé en raison de la turbulence accrue et pour soutenir les tubes, réduisant ainsi les risques de dommages dus aux vibrations. Il existe plusieurs types de chicanes différents, qui soutiennent les tubes et favorisent l'écoulement dans les tubes. La figure 5 illustre les versions de déflecteur suivantes :
Single Segmental (c'est le plus commun),
Double Segmental (utilisé pour obtenir une vitesse et une chute de pression plus faibles du côté de l'huisme),
Disque et Donut.
La distance centre-centre entre les déflecteurs est appelée pas du déflecteur et peut être réglée pour faire varier la vitesse du flux transversal. En pratique, le pas du déflecteur n'est normalement pas supérieur à une distance égale au diamètre intérieur de la coque ou plus proche d'une distance égale à un cinquième du diamètre ou 50.8 mm (2 po), selon la valeur la plus élevée. Pour permettre au liquide de s'écouler vers l'arrière et vers l'avant à travers les tubes, la partie du déflecteur est coupée. La hauteur de cette pièce est appelée coupe-chicane et est mesurée en pourcentage du diamètre de la coquille, par exemple, coupe-chicane à 25 %. La taille de la coupe du déflecteur (ou de la fenêtre du déflecteur) doit être prise en compte avec le pas du déflecteur. Il est normal de dimensionner la coupe du déflecteur et le pas du déflecteur pour égaliser approximativement les vitesses à travers la fenêtre et en flux croisé, respectivement.
Il existe deux principaux types de chicanes qui fournissent un débit longitudinal :
Déflecteur d'orifice,
Déflecteur de tige.
Dans ces types de chicane, la turbulence est générée lorsque le flux traverse la chicane.
Il existe trois types principaux.
Ils ont tendance à être utilisés pour favoriser l'ébullition des nucléates lorsque la force motrice de température est faible.
Il s'agit normalement d' inserts bobinés ou de rubans torsadés. Ils sont normalement utilisés avec des fluides de viscosité moyenne à élevée pour améliorer le transfert de chaleur en augmentant la turbulence. Il existe également des preuves qu’elles réduisent l’encrassement. Pour les utiliser le plus efficacement possible, l'échangeur doit être conçu pour leur utilisation. Cela implique généralement d'augmenter le diamètre de la coque, de réduire la longueur du tube et le nombre de passages de tubesafin de permettre l'augmentation des caractéristiques de perte de pression des dispositifs.
Ils sont utilisés pour augmenter la zone de transfert de chaleur lorsqu'un flux a un faible coefficient de transfert de chaleur. Le type le plus courant est « tube à ailettes basses » où généralement les ailettes sont de 1.5 mm de haut à 19 ailettes par pouce. (Voir aussi augmentation du transfert de chaleur.)
Dans de nombreux cas, la seule façon d'assurer une sélection optimale est d'effectuer une conception complète basée sur plusieurs géométries alternatives. Dans un premier temps, cependant, plusieurs décisions importantes doivent être prises concernant :
répartition des fluides vers le côté de l'échelune et le tubside;
sélection du type de coque ;
sélection du type de barre de coupe avant ;
sélection du type de barre de coupe arrière ;
sélection de la géométrie de l'échangeur.
Dans une large mesure, ces facteurs dépendent souvent l'un de l'autre. Par exemple, l'affectation d'un fluide sale au côté de l'enveloppe affecte directement la sélection de la disposition du tube d'échangeur.
Lors de la décision du côté à attribuer les liquides chauds et froids, il convient de prendre en compte les éléments suivants, par ordre de priorité.
Prenez en compte tous les aspects de la sécurité et de la fiabilité et répartissez les liquides en conséquence. Ne jamais attribuer de liquides dangereux de sorte qu'ils soient contenus dans des joints boulonnés et soudés classiques.
S'assurer que l'attribution des liquides est conforme aux pratiques d'ingénierie établies, en particulier celles prévues dans les spécifications du client.
Après avoir respecté les dispositions ci-dessus, répartir le liquide susceptible de causer les problèmes de nettoyage mécanique les plus graves (le cas échéant) sur le tubeside.
Si aucune des deux propositions ci-dessus n'est applicable, l'attribution des liquides doit être décidée uniquement après avoir exécuté deux conceptions différentes et sélectionné le moins cher (Cela prend beaucoup de temps si les calculs manuels sont utilisés, mais des programmes comme TASC du transfert de chaleur et du service de circulation des fluides (HTFS) rendent cette tâche insignifiante).
Les coques de type E sont les plus courantes. Si un seul passage de tube est utilisé et qu'il y a plus de trois déflecteurs, un débit proche du contre-courant est obtenu. Si deux passages de tube ou plus sont utilisés, il n'est pas possible d'obtenir un débit de contre-courant pur et la différence de température moyenne logarithmique doit être corrigée pour permettre un débit de cocurrent et de contre-courant combiné à l'aide d'un facteur F.
Les enveloppes de type G et H sont normalement spécifiées uniquement pour les chaudières thermosyphon horizontales. Les shells J et X-type doivent être sélectionnés si le DP admissible ne peut pas être pris en charge dans une conception de type E raisonnable. Pour les services nécessitant plusieurs coques avec des ensembles amovibles, les coques de type F peuvent offrir des économies significatives et doivent toujours être considérées à condition qu'elles ne soient pas interdites par les spécifications du client
La barre de coupe avant de type A est la norme pour les liquides de tuborde sales et la B-type est la norme pour les liquides de tuborde propres. Le type A est également préféré par de nombreux opérateurs, indépendamment de la propreté du fluide de tuborde, au cas où l'accès aux tubes est nécessaire. N'utilisez pas d'autres types, sauf si les considérations suivantes s'appliquent.
Une tête de type C avec coque amovible doit être envisagée pour les liquides de tuborde dangereux, les faisceaux lourds ou les services nécessitant un nettoyage fréquent des parois. La tête de type N est utilisée lorsque des liquides dangereux sont présents sur le tubeside. Une tête de type D ou une tête de type B soudée à la paroi tubulaire est utilisée pour les applications à haute pression. Les têtes de type y sont normalement utilisées uniquement pour les échangeurs à passage de tube unique lorsqu'elles sont installées en ligne avec un pipeline.
Pour un service normal, une barre de coupe fixe (types L, M, N) peut être utilisée à condition qu'il n'y ait pas de contrainte excessive due à l'expansion du différentiel et que le côté de la coque ne nécessite pas de nettoyage mécanique. Si la dilatation thermique est probable, une barre de coupe fixe avec soufflets peut être utilisée à condition que le liquide de la partie inférieure du shellside ne soit pas dangereux, la pression de la partie inférieure du shellside ne dépasse pas 35 bar (500 psia) et la partie inférieure du shellside ne nécessite pas de nettoyage mécanique.
Un tube en U peut être utilisé pour résoudre les problèmes de dilatation thermique et permettre le retrait du faisceau pour le nettoyage. Cependant, le flux de contre-courant ne peut être obtenu qu'en utilisant une enveloppe de type F et le nettoyage mécanique du tubeside peut être difficile.
Une tête flottante de type S doit être utilisée lorsque la dilatation thermique doit être autorisée et que l'accès aux deux côtés de l'échangeur est nécessaire pour le nettoyage. D'autres types de tête arrière ne seraient normalement pas considérés, sauf dans les cas spéciaux.
Pour l'industrie des procédés, 19.05 mm (3/4") est généralement le plus courant.
Pour ce faire, il faut se référer à un code reconnu de récipient sous pression.
Pour une surface donnée, plus la longueur du tube est longue, moins l'échangeur est cher, même si un échangeur long et fin peut ne pas être possible.
les configurations à 45 ou 90 degrés sont choisies si un nettoyage mécanique est nécessaire, sinon une disposition à 30 degrés est souvent sélectionnée, car elle fournit un transfert de chaleur plus élevé et donc un échangeur plus petit.
Le plus petit pas admissible de 1.25 fois le diamètre extérieur du tube est normalement utilisé, sauf si l'utilisation d'un pas plus grand est requise en raison d'un nettoyage mécanique ou d'une soudure d'extrémité de tube.
Il s'agit généralement d'un numéro pair ou d'un numéro pair (pas normalement supérieur à 16). L'augmentation du nombre de passes augmente le coefficient de transfert thermique mais il faut veiller à ce que le côté du tube ρv2 ne dépasse pas environ 10,000 kg/m·s2.
Le tuyau standard est normalement utilisé pour les diamètres de boîtier allant jusqu'à 610 mm (24"). Au-dessus de cette coque est faite de plaque roulée. Les diamètres de boîtier varient généralement de 152 mm à 3000 mm (6" à 120").
Les déflecteurs à segment unique sont utilisés par défaut, mais d'autres types sont pris en compte si les contraintes de chute de pression ou les vibrations sont un problème.
Cette décision est prise après avoir essayé d'équilibrer le désir d'augmenter la vitesse du flux transversal et le support du tube (pas de chicane plus petit) et les contraintes de chute de pression (pas de chicane plus grand). LE MODÈLE TEMA fournit des indications sur le pas maximum et minimum du déflecteur.
Cela dépend du type de chicane mais est généralement de 45 % pour les chicanes segmentaires simples et de 25 % pour les chicanes segmentaires doubles.
Pour les buses de niveau inférieur, le ρv2 ne doit pas être supérieur à environ 9000 po kg/m·s2. Pour les buses à tuprès, le ρv2 maximum ne doit pas dépasser 2230 kg/m·s2 pour les liquides monophasées non corrosifs et non abrasifs et 740 kg/m·s2 pour les autres liquides. Une protection contre les effets de l'impact est toujours requise pour les gaz corrosifs ou abrasifs, les vapeurs saturées et les mélanges en deux phases. Les zones d'entrée ou de sortie de la coquille ou du paquet doivent être conçues de manière à · ne pas dépasser un ρv2 de 5950 kg/m s2.
En général, les échangeurs de tubes et de coques sont en métal, mais pour les applications spécialisées (par exemple, impliquant des acides forts ou des produits pharmaceutiques), d'autres matériaux tels que le graphite, le plastique et le verre peuvent être utilisés.
La conception thermique d'un échangeur de tubes et de coques est un processus itératif qui est normalement effectué à l'aide de programmes informatiques d'organisations telles que le transfert de chaleur et le service de flux de fluides (HTFS) ou le service de transfert de chaleur de la recherche Incorporated (HTRI). Cependant, il est important que l'ingénieur comprenne la logique derrière le calcul. Pour calculer les coefficients de transfert thermique et les chutes de pression, il faut prendre des décisions initiales sur les côtés d'affectation des liquides, le type de barre de coupe avant et arrière, le type de boîtier, le type de déflecteur, le diamètre du tube et la disposition du tube. La longueur du tube, le diamètre de la coque, le pas du déflecteur et le nombre de passages de tube sont également sélectionnés. Il s'agit normalement des éléments principaux qui sont modifiés pendant chaque itération afin d'optimiser le transfert thermique global dans les limites des chutes de pression admissibles spécifiées.
Les principales étapes du calcul sont indiquées ci-dessous avec les méthodes de calcul dans la littérature ouverte :
Calculer la répartition du débit côté chellote [utiliser la méthode Bell-Delaware, voir Hewitt, Shires et Bott (1994)].
Calculer le coefficient de transfert thermique de l'huméle (utiliser la méthode Bell- Delaware)
Calculez le coefficient de transfert thermique du tubeside (voir, par exemple, tubes : transfert thermique monophasé dans).
Calculer la chute de pression du tubeside (voir, par exemple, chute de pression, phase unique).
Calculer la résistance de la paroi et le coefficient de transfert thermique global (voir coefficient de transfert thermique global et encrassement).
Calculez la différence de température moyenne (voir la section différence de température moyenne).
Calculer la surface requise.
Comparer la zone requise avec la zone de la géométrie supposée et la chute de pression autorisée au niveau du flanc du tube et du flanc du shelside avec les valeurs calculées.
Ajustez la géométrie supposée et répétez les calculs jusqu'à ce que la zone requise soit atteinte dans les limites des chutes de pression admissibles.
Livres de E. A. D. Saunders [Saunders (1988)] et G. F. Hewitt, G. L. Shires et T. R. Bott [Hewitt et al (1994)] fournit une bonne vue d'ensemble des méthodes de conception thermique tubulaire et des exemples de calculs.
La conception mécanique d'un échangeur thermique de coque et de tube fournit des informations sur des éléments tels que l'épaisseur de coque, l'épaisseur de bride, etc. Ces éléments sont calculés à l'aide d'un code de conception de récipient sous pression tel que le code de chaudière et de récipient sous pression de l'ASME (American Society of Mechanical Engineers) Et la norme britannique Master Pressure Vessel Standard, BS 5500. ASME est le code le plus couramment utilisé pour les échangeurs thermiques et est en 11 sections. La section VIII (récipients à pression confinée) du code est la plus applicable aux échangeurs thermiques, mais les sections II-matériaux et V-essais non destructifs sont également pertinentes.
Les normes ASME et BS5500 sont largement utilisées et acceptées dans le monde entier, mais certains pays insistent sur l'utilisation de leurs propres codes nationaux. Pour essayer de simplifier cela, l'Organisation internationale de normalisation tente maintenant de développer un nouveau code internationalement reconnu, mais il est probable qu'il faudra un certain temps avant que cela soit accepté.
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