أنبوب تبادل الحرارة SiC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تم تصميم المبادلات الحرارية الأنبوبية والصدفية لتلبية احتياجات التدفئة والتبريد المباشرة في البيئات الصناعية والتجارية. وبغض النظر عن مدى جودة تصنيعها، فإن هذه المكونات المتكاملة معرضة للتلوث والتآكل، لذا فإن بروتوكولات الصيانة والتنظيف المناسبة ضرورية لضمان الأداء المتسق وطول العمر.

تعتبر المبادلات الحرارية ضرورية في تطبيقات مختلفة. بشكل عام، تُستخدم المبادلات الحرارية لنقل الحرارة بين السوائل (عادةً السوائل المتحركة) للتخلص من الحرارة الزائدة التي تولدها المكونات أثناء التشغيل. خاصة في تطبيقات الطيران، يتم توفير معظم تبريد المحرك بواسطة مبادل حراري للهواء والزيت يقع بين المحرك والمقصورة. يمكن للمبادل الحراري تبريد زيت المحرك أثناء التشغيل، وبالتالي تحسين سعة المحرك قدر الإمكان. لذلك، يجب أن يكون الجهاز قادرًا على العمل في درجات حرارة عالية وتآكل شديد وظروف تآكل، ومناسب للطائرات ذات فترات التوقف الطويلة في الغلاف الجوي البحري والاهتزاز الديناميكي ومناطق التشغيل الطويلة الأمد.

بسبب بنيتها المعقدة، يتم إنتاج المبادلات الحرارية الفضائية تقليديًا من خلال عملية طويلة من تجميع الألواح الرقيقة من خلال اللحام أو الترابط الانتشاري. يستخدم اللحام معادن حشو ذات نقاط انصهار أقل من الركيزة المتصلة، والتي يمكن أن تنتج التصاقًا قويًا وتحسين مقاومة التآكل. ومع ذلك، فهي ليست مناسبة تمامًا للمكونات الكبيرة ذات الوصلات المتعددة وتتطلب مشغلين ذوي مهارة وخبرة عالية لتحقيق نتائج مثالية. يمكن أن يسهل الترابط الانتشاري المبتكر الترابط بشكل أفضل وأسهل بين المكونات المعدنية، مما يؤدي إلى مبادلات حرارية مضغوطة عالية الأداء. على وجه الخصوص، تتضمن العملية تطبيق درجة حرارة وضغط مرتفعين لربط الورقة دون ذوبانها أو تشويه شكلها. ومع ذلك، تتطلب هذه العملية معدات متخصصة ووقت معالجة أطول. بالإضافة إلى ذلك، يعتمد نجاح الاتصال على المعالجة السطحية والاتصال الوثيق بين الأسطح، مما يحد من نطاق تطبيق الأشكال الهندسية المعقدة. على مر السنين، حققت صناعة الطيران تقدمًا تكنولوجيًا كبيرًا، والآن أصبحت كفاءة تصنيع مكونات المبادل الحراري أعلى لتقليل النفايات. ومع ذلك، لا يزال تطوير مبادلات حرارية جديدة وأكثر كفاءة مستمرًا. إن أهم شيء هو تقليل الوزن النهائي للمكونات من خلال التأثير على حجمها، مع تحقيق مستويات عالية من أداء الكفاءة الحرارية. لذلك، هناك عدة أهداف رئيسية في عملية تصميم وتصنيع المبادلات الحرارية، والتي تشكل تحديًا من منظور الهندسة وتكاليف الإنتاج.

في الوقت الحاضر، تخضع جميع المكونات المستخدمة في صناعة الطيران والفضاء لمتطلبات التصنيع وعمر الخدمة لتلبية أكثر اللوائح البيئية صرامة، مما أجبر هذه الصناعات على تبني رؤية جديدة للمبادلات الحرارية. وهم يأملون في تحسين كفاءة التبادل الحراري من خلال التصميم المعقد، ولكن تقنيات التصنيع التقليدية يمكن أن تحقق تصنيع أنظمة معقدة. بالإضافة إلى ذلك، أثار هذا التنظيم الجديد الاهتمام بتقنيات التصنيع الجديدة، وبالتالي أخذ المواد ذات نسب الكثافة/القوة العالية في الاعتبار أيضًا.

 

يتضمن تصميم المبادل الحراري عادةً توازنًا معقدًا بين زيادة مساحة سطح المكون وتقليل انخفاض الضغط داخل المكون. بشكل عام، يمكن تصنيف المبادلات الحرارية بطرق مختلفة، مثل آليات النقل وخصائص العملية وتدفق السوائل والاكتناز. تتمثل سمة المبادل الحراري المدمج في أنه يحتوي على عدد كبير من أسطح تبادل الحرارة لكل وحدة حجم، وتعظيم نقل الحرارة عن طريق تقليل الحجم الإجمالي للمكونات هو أساس تصميم المبادل الحراري المدمج. نظرًا لحجمها الصغير نسبيًا ووزنها الخفيف وكفاءتها الحرارية العالية، فقد تم استخدام هذه المبادلات الحرارية المدمجة على نطاق واسع في صناعة الطيران.

 

تحسين الطوبولوجيا وبنية الشبكة لهما قيمة عالية

لا يزال المجتمع العلمي يستكشف أدوات تصميم جديدة وطرق تصنيع لمعالجة القيود الحالية للمبادلات الحرارية وتعظيم الكفاءة الحرارية مع تحقيق مكونات مدمجة وخفيفة الوزن للغاية. في النهاية، لا يتم دفع العديد من تفاصيل المبادلات الحرارية بمتطلبات الأداء، بل بقدرات التصنيع. لذلك، فإن فهم تأثيرات المتغيرات مثل الملعب وارتفاع الزعنفة وسمك الزعنفة أمر بالغ الأهمية لإنتاج مبادلات حرارية خفيفة الوزن وعالية الأداء بشكل متكرر. في الماضي، كان البحث المكثف حول الارتباط بين شكل الزعنفة والكفاءة الحرارية هو الدافع وراء تصميم مبادلات حرارية جديدة. تقليديا، يكون نوع الزعانف المستخدمة نتيجة لعمليات تشكيل أو ثني الصفائح المعدنية، ويجب أن يسمح شكلها الهندسي بالاتصال السهل بالمكون النهائي. وهذا يقلل من التركيبات الهندسية المحتملة لتوليد مبادلات حرارية جديدة وأكثر قوة.

 

لقد وصلت الصناعة الحديثة إلى مستوى معين من التقدم التكنولوجي، مما يضمن التغلب على القيود المذكورة أعلاه. وعلى وجه الخصوص، أدى الجمع بين تحسين الطوبولوجيا في مرحلة التصميم والتصنيع الإضافي في مرحلة الإنتاج إلى توسيع مساحة إنتاج المبادلات الحرارية، وإضافة فئات محتملة، وفي ظل بعض القيود، قد يساعد في تحسين الأداء في مجال الطيران والفضاء والتطبيقات الأخرى.

 

تحسين الطوبولوجيا هو تقنية رياضية تستخدم معلمات وقيود تصميم متغيرة لتوليد أشكال تضمن تعظيم أو تقليل دالة أو أكثر من الدوال الهدفية. على وجه التحديد، يتم تحقيق التحسين من خلال تعديل قيم المعلمات الهندسية للوصول إلى القيمة القصوى أو الدنيا للدالة الهدفية مع تلبية القيود. يمكن لهذه الأداة المفيدة، جنبًا إلى جنب مع برامج النمذجة الحاسوبية المتقدمة وتكنولوجيا التصنيع الإضافي، إنشاء تصميمات للمبادلات الحرارية ذات الأسطح المحسنة والوزن المنخفض.

الطلب المتزايد على تعظيم تبديد الحرارة والأداء هو رؤية جديدة لتصميم المبادل الحراري. على سبيل المثال، ثبت أن استخدام الهياكل الشبكية هو طريقة ممكنة لتعزيز نقل الحرارة وتحسين كفاءة المبادلات الحرارية. الهيكل الشبكي هو هيكل يتكون من أعمدة مرتبة في ترتيب طوبولوجي دوري، تتكرر مرة أو أكثر. يضمن الهيكل الشبكي مقاومة ميكانيكية كبيرة، وبالتالي يشكل نظام دعم حمل فعال، كما يوفر إمكانيات تصنيع لتبادل الحرارة عبر التدفق. بسبب التدفق المتقاطع للسائل البارد الذي ينتشر عبر المسام، يتم تبديد الحرارة من السائل الساخن محليًا من خلال هيكل الشبكة من خلال التوصيل والحمل الحراري. يؤدي الجمع بين الموصلية الحرارية العالية والحمل الحراري ومقاومة التدفق المنخفضة في المناطق الفارغة من الهيكل الشبكي إلى تبادل حراري فعال. تقليديا، يتم إنتاج الهياكل الشبكية باستخدام تقنيات التصنيع التقليدية، والتي لديها العديد من القيود على عدد الهياكل. من ناحية أخرى، أدى إدخال تكنولوجيا التصنيع الإضافي الحديثة إلى توسيع الأشكال الهندسية المحتملة التي يمكن إنشاؤها.

 

في الوقت الحاضر، يجري البحث في استخدام الهياكل المجوفة، ويمكن أن يؤدي الجمع مع الهياكل الشبكية إلى تحسين الكفاءة الحرارية بشكل كبير. تتمتع هذه المبادلات الحرارية الجديدة ذات الجدران المجوفة المصنعة من خلال التصنيع الإضافي بإمكانيات هائلة للتنمية الصناعية، ولكن العلاقة بين نقل الحرارة والخسائر وأنواع الهياكل لا تزال بحاجة إلى التقييم المناسب. ومع ذلك، لا تزال بعض القيود في تصنيع الهياكل الشبكية والميزات ذات الجدران الرقيقة من خلال التصنيع الإضافي تشكل تحديات يسعى البحث العلمي إلى معالجتها. لا تضمن قيود الحد الأدنى والحد الأقصى للميل والسمك والدقة دائمًا تصنيع الهياكل المعقدة.

 

التصنيع الإضافي للمبادلات الحرارية

التصنيع الإضافي هو عملية تصنيع حديثة توفر مرونة كبيرة وفرصًا لإنشاء منتجات جديدة بأشكال هندسية معقدة. في العقود الأخيرة، كان للتصنيع الإضافي تأثير كبير على القطاع الصناعي حيث يصعب إنتاج المنتجات باستخدام تقنيات التصنيع التقليدية وهدر المواد الخام شديد. بالإضافة إلى ذلك، أتاح إدخال التصنيع الإضافي تنفيذ تقنيات مثل تحسين الطوبولوجيا، وبالتالي تحسين الأداء من خلال تقليل وزن المكونات. لذلك، أدى استخدام هذه العمليات لتصنيع المكونات في صناعة الطيران إلى زيادة فرص الابتكار وتوفير طرق جديدة لتصنيع المبادلات الحرارية.

 

في الوقت الحاضر، توجد العشرات من عمليات التصنيع الإضافي، ولكن عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد التي يمكنها تصنيع المبادلات الحرارية تحتاج إلى تحديد دقيق. يمكن لتقنية الترسيب المباشر للطاقة (DED) إنتاج مكونات كبيرة، ولكن دقة السطح والأبعاد النهائية للمنتج ضعيفة، مما يجعل هذه العملية غير مناسبة لإنتاج مبادلات حرارية ذات سمات رقيقة. يستخدم التصنيع الإضافي بالموجات فوق الصوتية (UAM) الاحتكاك بالموجات فوق الصوتية لتوصيل صفائح معدنية رقيقة، ثم يعالج الطبقة من خلال التصنيع الطرحي لإنشاء الشكل الهندسي المطلوب. حاليًا، تُظهر العديد من الدراسات قدرة هذه التقنية على تصنيع المبادلات الحرارية. تعد تقنية ذوبان فراش المسحوق أكثر طرق التصنيع الإضافي استخدامًا لإنتاج الأجزاء المعدنية على نطاق واسع حتى الآن، وتنتج هذه العملية المبادل الحراري المطبوع ثلاثي الأبعاد الأكثر شيوعًا والمتوفر حاليًا. أصبح تصميم مبادلات حرارية أكثر كفاءة للصناعات مثل محركات الطيران ممكنًا مع نضج تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد.
 

1. المبادلات الحرارية

تقع الخطة الوطنية القياسية "المبادل الحراري" تحت اختصاص TC262 (اللجنة الفنية الوطنية لتوحيد معايير الغلايات والأوعية المضغوطة)، وتنفذها 262SC5 (فرع المبادل الحراري باللجنة الفنية الوطنية لتوحيد معايير الغلايات والأوعية المضغوطة)، وتشرف عليها اللجنة الوطنية للمعايير.

2. وحدات الصياغة الرئيسية
شركة Gansu Lanke Petrochemical High tech Equipment المحدودة، معهد الصين لاختبار وبحوث المعدات الخاصة، إدارة الدولة لتنظيم السوق مكتب الإشراف على سلامة المعدات الخاصة، شركة China Petrochemical Engineering Construction المحدودة، شركة Sinopec Guangzhou Engineering المحدودة، شركة Shanghai Lanbin Petrochemical Equipment المحدودة، جامعة Xi'an Jiaotong، جامعة Tianjin، جامعة Tsinghua، شركة China Kunlun Engineering المحدودة، معهد Tianhua Chemical Machinery and Automation Research and Design Institute المحدودة، شركة China Tianchen Engineering المحدودة، معهد أبحاث تكنولوجيا الإشراف والتفتيش على المعدات الخاصة في شنغهاي، معهد أبحاث الإشراف والتفتيش على سلامة المعدات الخاصة في جيانغسو، شركة China Petroleum&Chemical Corporation فرع شنغهاي Gaoqiao، شركة Lanzhou Lanshi Group المحدودة، شركة Zhejiang Zhongda New Materials المحدودة، شركة Jiangsu Changbao Puleisen Steel Pipe المحدودة، معهد PetroChina East China Design Institute المحدودة، شركة Lanzhou Guanyu Heat Transfer and Energy saving Engineering Technology Research المحدودة، شركة شنغهاي بلو أوشن للعلوم والابتكار التكنولوجي الاختبار المحدودة، وما إلى ذلك.

3. المعلومات الأساسية
رقم الخطة: 20241614-T-469
المراجعة: المراجعة
مدة المشروع: 16 شهرًا
تاريخ الإصدار: 31 مايو 2024
تاريخ الإعلان: 21 أغسطس 2021
تاريخ بدء الإعلان: 12 أبريل 2024
الموعد النهائي للإعلان: 12 مايو 2024
الفئة القياسية: المنتج
رقم التصنيف القياسي الدولي: 71.120.30
الوحدة المركزية: اللجنة الفنية الوطنية لتوحيد معايير الغلايات وأوعية الضغط
وحدة التنفيذ: فرع المبادلات الحرارية للجنة الفنية الوطنية لتوحيد معايير الغلايات وأوعية الضغط
الجهة المسئولة: لجنة المعايير الوطنية

 

4. حالة الطلب
GB/T 151 هو المعيار المنسق TSG 21، والذي ينتمي إلى المعيار الفني الأساسي للمبادلات الحرارية في الصين. يتضمن إصدار GB 151-1999 إصدارًا باللغة الإنجليزية، مما يوفر مساعدة كبيرة لتكنولوجيا المبادلات الحرارية والمنتجات الصينية لدخول الأسواق الخارجية؛ في الوقت الحاضر، يتزايد عدد المشاريع الدولية التي تقودها التكنولوجيا المستقلة في الصين، وبعد مراجعة المعايير الجديدة، خضع الهيكل العام ونطاق التطبيق والمحتوى الفني وتصنيف كفاءة الطاقة لتغييرات كبيرة. لذلك، يجب تنفيذ الإصدار الإنجليزي من المعيار في وقت واحد لتوفير دعم قياسي لبناء العلامة التجارية المستقلة للصين، وتعزيز تبادلات كفاءة الطاقة الدولية، والترويج للمنتجات في الخارج.

5. الغرض والأهمية
المبادل الحراري هو وحدة من معدات المعالجة المستخدمة في تبادل الحرارة ونقلها، وتستخدم على نطاق واسع في الصناعات مثل البترول، والكيمياء، والمعادن، والطاقة، والأدوية، والأغذية، والصناعات الخفيفة، والآلات، وما إلى ذلك. ووفقًا لإحصاءات إدارة الدولة لتنظيم السوق، يوجد ما يقرب من 5 ملايين وعاء ضغط مسجل وما يقرب من مليون مبادل حراري في الصين، وهو ما يمثل أكثر من 20٪.

 

تنتمي المبادلات الحرارية إلى نوع معين من أوعية الضغط، ويعد ضمان السلامة أمرًا أساسيًا. بالإضافة إلى ذلك، باعتبارها من المعدات الرئيسية المستهلكة للطاقة في صناعة العمليات، فإن مستوى كفاءة الطاقة الخاصة بها يعد ضمانًا مهمًا للتنمية الخضراء لصناعة الطاقة.

 

منذ تسعينيات القرن العشرين، طورت الصين تدريجيًا مفهوم إنشاء نظام معياري تقني للمبادلات الحرارية ذات الخصائص الصينية بناءً على البحث. في عام 2014، تم تشكيل بنية نظام تغطي المنتجات والمكونات ومعايير الأداء بناءً على GB/T 151 تدريجيًا. في الوقت نفسه، تم توضيح المتطلبات المشتركة للسلامة والأداء لأول مرة في المعيار.

 

في العقد الماضي، ومع التوجيه وتنفيذ الاتجاهات الاستراتيجية الوطنية مثل ذروة الكربون والحياد الكربوني، قدم تطوير صناعة الطاقة وضعًا جديدًا. يستمر الطلب على المجالات الناشئة في التوسع، وتظهر سيناريوهات التطبيق باستمرار، ويزدهر التطوير على نطاق واسع. قدمت منتجات المبادل الحراري نماذج تطوير معقدة ومتنوعة، وتم كسر حدود المعايير الحالية.

 

ولتحقيق هذه الغاية، من الضروري إجراء دراسة شاملة وإجراء بحوث حول قابلية التكيف مع نطاق المعايير والأساليب والمؤشرات، وتطويرها وتحسينها في الجوانب الأربعة التالية: 1) سيناريوهات التطبيق: تضعف سمة "الطاقة" للبترول تدريجياً، ويتزايد الطلب عليها كمادة أساسية كيميائية تدريجياً، مع وجود اتجاه واضح في تطوير "التجسيد"؛ وفي الوقت نفسه، يتوسع الطلب على المجالات الناشئة مثل الطاقة النظيفة والطاقة الشمسية وطاقة الهيدروجين باستمرار.

 

لم تعد المجالات الأصلية القابلة للتطبيق ونطاق المنتج للمعيار مناسبة لاحتياجات تطوير الصناعة. من الضروري مراجعة وتحسين نظام المعايير الفنية العامة للمبادلات الحرارية، وتلخيص وتعزيز المتطلبات المشتركة للمبادلات الحرارية؛ توسيع نطاق المعايير المرجعية لمنتجات المبادلات الحرارية لتشمل أنواعًا مختلفة من منتجات المبادلات الحرارية مثل نوع البطاقة، ونوع اللوحة الملحومة بالكامل، ونوع غلاف اللوحة؛ استيعاب وتعزيز معايير منتجات المبادلات الحرارية الناشئة مثل الأنبوب الملفوف واللوحة الملحومة بالانتشار الفراغي؛ مع مراعاة التطوير المستمر للمعايير، تقديم إرشادات أو حلول للمنتجات المستقبلية التي سيتم تضمينها في اختصاص GB/T 151.

 

2) تصنيف كفاءة الطاقة: أصبح الحفاظ على الطاقة وخفض الانبعاثات من الوسائل المهمة لتحقيق الاستراتيجيات الوطنية مثل ذروة الكربون والحياد الكربوني. نظرًا لأن معدات استهلاك الطاقة العالية واستعادة الطاقة لمؤسسات التكرير، فإن تحسين نقل الحرارة بواسطة المبادل الحراري وحساب كفاءة الطاقة وتقييمها أصبحت قضايا رئيسية تحتاج إلى التغلب عليها بشكل عاجل.

 

لقد حققت تكنولوجيا نقل الحرارة المعززة السلبية التي تمثلها مكونات عالية الكفاءة وهياكل التدفق تقدمًا كبيرًا، مما عزز تقدم تكنولوجيا نقل الحرارة المعززة للمبادل الحراري. ومع ذلك، هناك نقص في البيانات الكمية لتوجيه اختيار المنتج وتصميمه؛ تقترح طريقة تحليل مسار التدفق التقليدية المتطلبات الأساسية للتصميم الهيكلي لمنطقة التسرب على جانب الغلاف للمبادلات الحرارية القشرية والأنبوبية، لكنها تفتقر إلى التحليل الكمي أو التحقق من البيانات التجريبية.
ولتحقيق هذه الغاية، من الضروري تحديد المؤشرات وعناصر التقييم المتعلقة بكفاءة الطاقة، وتحسين أساليب حساب وتقييم كفاءة الطاقة لمختلف معايير المنتجات تدريجياً.

 

3) تحسين الجودة والكفاءة: اقترحت NB/T 47019 دقة مستوى TI أكثر صرامة على أساس دقة المستوى الأول والثاني الأصليين، مما أدى إلى تحسين مستوى جودة مكونات المبادل الحراري. وبالتالي، يجب تحسين المعيار بشكل أكبر لإنشاء نظام تصنيف الجودة لحزم الأنابيب.
ولتحقيق هذه الغاية، يتعين على المعيار تصنيف ومطابقة سلسلة الدقة والحجم للوحات الأنابيب وثقوب الأنابيب بشكل معقول على أساس خصائص استخدامها، واستكمال وتحسين النوع الهيكلي والتصميم الهيكلي وطرق حساب قوة رؤوس الأنابيب، وصياغة متطلبات خاصة للحام، وتقييم عملية الوصلات التمددية، وطرق الاختبار غير المدمرة، وما إلى ذلك، للمساعدة في تحسين الجودة الداخلية للمبادلات الحرارية.

 

4) الحجم الكبير: أصبحت عمليات التكرير والكيمياء المتكاملة، فضلاً عن المعدات واسعة النطاق، اتجاهاً لا مفر منه في تطوير صناعة البتروكيماويات. تتطور الأبعاد الهيكلية للمنتجات بسرعة نحو أحجام متطرفة، وتجاوز القطر الاسمي لعدد كبير من المبادلات الحرارية 4000 مم بشكل كبير (تفاعل أكسيد الإيثيلين/المبادلات الحرارية، تفاعل أنهيدريد الماليك/المفاعلات، مبردات ستيرين متعددة المراحل، إلخ).
تجعل ظروف تحميل التدفق العالي للمبادلات الحرارية الاهتزاز الناتج عن تدفق حزم الأنابيب الكبيرة أحد العوامل المحددة لموثوقية المنتج.

 

تحتوي طريقة تصميم لوحة الأنبوب على العديد من القيود عند مراعاة الأقطار الكبيرة والأنابيب غير القياسية والأحمال الرأسية للوزن الذاتي.
ولتحقيق هذه الغاية، يحتاج المعيار إلى التحقيق في التقدم التكنولوجي والخبرة الهندسية للمنتجات واسعة النطاق، وتحسين نطاق القطر المطبق لأنواع مختلفة من المبادلات الحرارية، وتحسين طريقة تصميم الاهتزاز الناتج عن السوائل، وتحسين تدابير الدعم الهندسي، وتعزيز تطبيق أساليب تصميم لوحة الأنابيب خفيفة الوزن، وتحسين نموذج الحساب والمعلمات ومؤشرات التقييم للوحات الأنابيب، وتشكيل طريقة هندسية مناسبة للتحليل العددي للوحات الأنابيب في المبادلات الحرارية واسعة النطاق.

 

6. النطاق والمحتوى الفني الرئيسي

 

1- تحدد هذه المواصفة المتطلبات العامة والمواد والتصميم والتصنيع والتفتيش والقبول والتركيب واستخدام المبادلات الحرارية المعدنية.

 

ضغط التصميم المطبق على هذا المعيار هو:

 

أ) لا يجب أن يتجاوز الضغط التصميمي للمبادل الحراري القشر والأنبوبي 35 ميجا باسكال؛

 

ب) يجب تحديد الضغط التصميمي لأنواع أخرى من المبادلات الحرارية البنيوية وفقًا لمعايير المنتج المقابلة.
درجة الحرارة التصميمية المطبقة على هذا المعيار هي:

 

أ) لا يجوز أن يتجاوز الفولاذ نطاق درجة الحرارة المسموح به للمواد المدرجة في GB 150.

 

ب) يجب تحديد المواد المعدنية الأخرى وفقًا لدرجة حرارة التشغيل المسموح بها المدرجة في المعايير المرجعية المقابلة. يجب ألا يتجاوز القطر الاسمي المطبق على المبادلات الحرارية الأنبوبية والصدفية في هذا المعيار 6000 مم، ويجب ألا يتجاوز حاصل ضغط التصميم (ميجا باسكال) والقطر الاسمي (مم) 4.05 × 10 ^ 4.

 

2. المحتوى الفني الرئيسي

 

أ) تحسين المتطلبات العامة:

 

1) تحسين بند "المتطلبات العامة" GB/T 151 4.1.1، بالنص على أنه بالنسبة للمناسبات الجديدة والهياكل الجديدة للمبادلات الحرارية التي تلبي المتطلبات العامة لهذا المعيار، يجب تطوير شروط فنية خاصة أو معايير مؤسسية بناءً على ظروف الحمل والخصائص الهيكلية لتلك التي ليس لديها معايير المنتج بعد.

 

2) تحسين بند "المتطلبات العامة" GB/T 151 4.1.2 وتكملة SH/T 3119-2016 (نوع الغلاف)، NB/T 47004.2 (نوع اللوحة الملحومة بالكامل)، XXXX (نوع غلاف اللوحة) وغيرها من معايير منتجات المبادل الحراري.
ب) وضع لوائح فنية متخصصة لرؤوس الأنابيب:

 

1) إضافة الملحق ن لمعالجة قضية النوع الواحد وضعف قابلية تطبيق تقييم عملية اللحام لرؤوس أنابيب التبادل الحراري في الملحق د من NB/T 47014. اقتراح متطلبات خاصة لتقييم عملية اللحام لحامات الشرائح، ولحامات الأخدود، ولحامات اللحام المركبة لرؤوس الأنابيب. استجابة للتطبيق الضيق لأنواع الاختبار غير المدمر ومعايير العيوب لرؤوس الأنابيب في الملحق أ من NB/T 47031.2، وبالاقتران بمتطلبات المعلمات والموثوقية العالية للصناعة، يتم اقتراح متطلبات خاصة للاختبار غير المدمر لرؤوس الأنابيب، مما يوضح تصنيف العيوب الداخلية وطرق الاختبار غير المدمر لعينات عملية رؤوس الأنابيب.

 

2) إضافة الملحق P واقتراح متطلبات خاصة لتقييم عملية الوصلة التوسعية لرأس أنبوب التمدد القوي.

 

3) إضافة الملحق Q، الذي يقترح طرق التقييم وقواعد التنفيذ لعمليات اللحام بالقوة، وتوسيع القوة، وحمل سحب رأس الأنبوب الهيكلي المشترك.

 

4) إضافة البند 8.13 من GB/T 151 بشأن "الاختبار غير المدمر" (الذي تم نقله إلى الأسفل سابقًا)، وتوفير البنود الأساسية للاختبار الشعاعي لرؤوس الأنابيب (مثل عندما يتم تحديده في وثائق التصميم، عندما يكون الوسيط خطيرًا للغاية...)، واقتراح نسبة أخذ العينات الدنيا.

 

ج) ترقية معلمات المواصفات:

 

1) تحسين بند "النطاق" في GB/T 151 1.5، وتوسيع نطاق قطر حزم الأنابيب غير القابلة للسحب إلى 6000 مم، وتوسيع نطاق قطر حزم الأنابيب القابلة للسحب إلى 2600-3000 مم، وزيادة حاصل ضغط التصميم والقطر الاسمي إلى 4.05 × 10 ^ 4.

 

د) الاهتزاز الناتج عن السوائل: الجمع بين تقدم تكنولوجيا الطاقة النووية وتطبيقات الهندسة البتروكيماوية، وتحسين طريقة تصميم الاهتزاز الناتج عن السوائل، وتحسين التدابير الداعمة للهندسة بشكل أكبر؛ ويشمل ذلك على وجه التحديد:

 

1) تحسين البند 6.8 من GB/T 151 الخاص بـ "عملية الغلاف" واستكمال طريقة تصميم الالتفافية الجديدة.

 

2) تحسين الملحق C من GB/T 151 بشأن "الاهتزازات الناتجة عن السوائل" وتوفير مبادئ التصميم للألواح المدعومة بالكامل وألواح مقاومة الاهتزاز.

 

هـ) طريقة حساب توسع صفيحة الأنبوب:

 

1) شرح مدى قابلية تطبيق حمل صفيحة الأنبوب (الوزن الذاتي) وطريقة الحساب (القطر الكبير).

 

2) طريقة حساب إجهاد هيكل أنبوب السحب الخارجي الكبير.

 

3) معايير حساب الصلابة المكافئة للهيكل المخروطي المائل على شكل غلاية.

 

4) تم اقتراح الحد الأدنى من متطلبات المسافة للفتحات حول لوحة الأنبوب.

 

5) طريقة تحليل الإجهاد للبنية الصلبة المكافئة للوحة الأنبوبية.

 

و) دعم ترقية البيانات:

 

1) إضافة تصنيف ذو قطر كبير إلى الأسطوانة وتوفير الحد الأدنى لقيمة السمك.

 

2) توفير التسامح الدائري للأسطوانات ذات القطر الكبير.

 

ج) تحسين مؤشرات كفاءة الطاقة للمبادلات الحرارية:

 

1) تحسين الفقرة (أ) في القسم 4.3.2.1 من GB/T 151 "الاختيار والحساب" واستكمال متطلبات كفاءة الطاقة المحددة؛

 

2) إضافة البند د) إلى القسم 4.3.2.1 من GB/T 151 "الاختيار والحساب" لتكملة أساليب اختبار وتقييم كفاءة الطاقة.

 

ح) التدابير الملموسة لنقل الحرارة بكفاءة:

 

1) تحسين القسم 4.3.2.2 من GB/T 151 "الاختيار والحساب"، والتوصية باستخدام عناصر نقل الحرارة عالية الكفاءة أو الهياكل الجانبية للقشرة عالية الكفاءة كطرق لتحسين كفاءة نقل الحرارة.

 

2) تحسين القسم 5.4.2 من GB/T 151 بشأن "أنابيب التبادل الحراري"، وإضافة مكونات نقل الحرارة عالية الكفاءة مثل الأنابيب الملتوية، وتوفير السيناريوهات القابلة للتطبيق ومؤشرات كفاءة نقل الحرارة لأنواع مختلفة من المكونات.

 

3) تحسين الأقسام 6.8.2.1 و6.8.2.3 من GB/T 151 "الحواجز (المكونات)"، وإضافة الرسومات النموذجية، والسيناريوهات القابلة للتطبيق، ومبادئ التخطيط، ومؤشرات كفاءة نقل الحرارة للهياكل الجانبية للقشرة عالية الكفاءة مثل الحواجز الحلزونية والحواجز.

 

i) مؤشرات التسرب الكمية وتصنيف كفاءة الطاقة لمسارات تدفق الغلاف: اقتراح بيانات كمية عن مؤشرات التسرب لكل مسار تدفق في مسار تدفق الغلاف، وإنشاء علاقة بين مستوى الحزمة ومؤشرات كفاءة الطاقة، وتحقيق كمية البيانات وتصنيف كفاءة الطاقة.

 

ج) تحديد وتحسين معلمات مؤشر مسار تدفق الغلاف:

 

1) مراجعة القسم 6.8.2.2.3 من GB/T 151 "التحكم في الخلوص بين أنابيب التبادل الحراري والحواجز" لفصل مؤشرات الخلوص وتحسينها، بما يتوافق مع تصنيف كفاءة الطاقة.

 

2) مراجعة القسم 6.8.2.3 من GB/T 151 بشأن التباعد بين الحواجز، والتحقق من إمكانية تكييف مؤشر التباعد الأدنى بالتزامن مع تحليل مجال التدفق.

 

3) مراجعة القسم 6.8.3.2 من GB/T 151 "ضبط مخمدات الالتفافية"، والجمع بين تحليل مجال التدفق لتحديد العلاقة الكمية بين هيكل حاجز الالتفافية ومسار تدفق الالتفافية، والتحقق من مبادئ الضبط، وتوفير متطلبات الضبط، والتوافق مع تصنيف كفاءة الطاقة.

 

4) مراجعة القسم 6.8.2.2.1 من GB/T 151 "القطر الخارجي والانحراف المسموح به للحواجز"، والجمع بين تحليل مجال التدفق لتحديد العلاقة الكمية بين خلوص أسطوانة اللوحة وتدفق التسرب، وتحسين مؤشرات الانحراف المسموح به للقطر الخارجي واستدارة الأسطوانة، وتعزيز المؤشرات مع تلبية متطلبات البناء الهندسي، والتوافق مع تصنيف كفاءة الطاقة.

 

5) مراجعة القسم 6.8.3.3 من GB/T 151 "أنابيب الانسداد"، والجمع بين تحليل مجال التدفق لتحديد العلاقة الكمية بين القنوات الداخلية غير الأنبوبية وتدفق التسرب، والتحقق من مبادئ الإعداد، وتوفير متطلبات الإعداد، والتوافق مع تصنيف كفاءة الطاقة.

 

 

 

الوسم : أنبوب التبادل الحراري sic، مصنعي أنبوب التبادل الحراري sic في الصين، الموردين، المصنع