แผ่นกั้นแลกเปลี่ยนความร้อนคืออะไร? หน้าที่ ประเภท และข้อควรพิจารณาในการออกแบบ

แผ่นกั้นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นส่วนประกอบภายในที่ใช้เป็นหลักในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและเปลือก ทำหน้าที่เปลี่ยนทิศทางการไหลของของเหลวจากด้านเปลือกให้ไหลผ่านชุดท่อ และโดยปกติจะช่วยรองรับท่อด้วย ดังนั้นรูปทรงของแผ่นกั้นจึงส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อน การลดลงของความดัน การรั่วไหล การเกิดคราบสกปรก และการสั่นสะเทือนที่เกิดจากการไหล

แผ่นกั้นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและเปลือกแตกต่างจากแผ่นถ่ายเทความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น และแตกต่างจากแผ่นรองรับหรือแผ่นกระทบทางเข้าโดยเฉพาะ หากต้องการทราบรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดูวิธีการทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

ประเด็นที่สำคัญ

• แผ่นกั้นทำหน้าที่นำทางกระแสไหลจากด้านเปลือกหุ้มผ่านท่อ และโดยทั่วไปจะช่วยรองรับกลุ่มท่อ
• การไหลเวียนข้ามที่มากขึ้นสามารถปรับปรุงการถ่ายเทความร้อนด้านเปลือกได้ แต่โดยปกติแล้วจะใช้แรงดันหัวมากขึ้น
• ประเภทของแผ่นกั้น รูปทรง การเว้นระยะห่าง ช่องว่างระหว่างท่อ และช่องว่างระหว่างเปลือก ต้องได้รับการประเมินร่วมกัน
• การกัดด้วยสารเคมีเหมาะที่สุดสำหรับชิ้นส่วนบางๆ แบนๆ คล้ายแผ่นกั้นที่มีรูซ้ำๆ หรือลวดลายสองมิติที่ซับซ้อน

ความหมายและขอบเขต

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและเปลือกหุ้มทั่วไป แผ่นกั้นขวางจะถูกวางไว้ตามแนวท่อ โดยรูบนแผ่นกั้นเหล่านี้ทำหน้าที่กำหนดตำแหน่งหรือรองรับท่อ บริเวณที่เปิดโล่งจะทำหน้าที่เป็นทางเดินของของเหลวในด้านเปลือกหุ้ม ในขณะที่แท่งยึดและตัวเว้นระยะจะช่วยรักษาตำแหน่งตามแนวแกนที่ต้องการ

ควรระบุมาตรฐานที่เกี่ยวข้องให้ชัดเจนหน้าเว็บสนับสนุนอย่างเป็นทางการของ TEMAระบุว่ามาตรฐาน TEMA ฉบับปี 2026ได้รับการเผยแพร่เมื่อวันที่ 1 สิงหาคม 2026 และมีผลบังคับใช้ทันที โดยมีระยะเวลาผ่อนผันหกเดือนเพื่อให้มาตรฐานฉบับที่สิบเอ็ดนี้ยังคงใช้ได้สำหรับงานที่กำลังดำเนินการอยู่

TEMA ยืนยันด้วยว่าฉบับที่สิบเอ็ดได้รับการตีพิมพ์ในปี 2024 และฉบับที่สิบในปี 2019 เนื่องจาก TEMA ได้เปลี่ยนหมายเลขฉบับตามลำดับเป็นปีที่ตีพิมพ์แล้ว ดังนั้นฉบับที่ตีพิมพ์ในปี 2026 จึงไม่ควรเรียกว่า "ฉบับที่สิบสอง"

บทสรุป ของ TEMA ฉบับปี 2026ระบุถึงกฎใหม่เกี่ยวกับความหนาของแผ่นกั้นฝายรูปเปลือกหม้อ, แท่งยึดหัวลอย, แผ่นกั้นทางผ่านที่ถอดได้ในช่องแรงดันสูง, ตัวรองรับทรงกรวย, ตัวรองรับบริเวณส่วนโค้งรูปตัวยู, ความหนาของขอบแผ่นกั้นทางผ่าน และแผ่นกั้นแท่ง ดังนั้น วันที่ออกฉบับจึงเป็นข้อกำหนดในการจัดซื้อจัดจ้างที่สามารถนำไปปฏิบัติได้จริง ไม่ใช่เพียงแค่รายละเอียดอ้างอิงเท่านั้น

หน้าที่ของแผ่นกั้น

การควบคุมการไหลด้านเปลือก

แผ่นกั้นแบบแบ่งส่วนจะปิดกั้นส่วนหนึ่งของหน้าตัดของเปลือกหุ้ม ช่องหน้าต่างที่สลับกันทำให้กระแสของเหลวจากด้านเปลือกหุ้มไหลผ่านด้านข้างของท่อซ้ำๆ แทนที่จะไหลไปตามเส้นทางที่สั้นที่สุดและมีความต้านทานต่ำ

การไหลข้ามและการผสมที่เกิดขึ้นสามารถเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนด้านเปลือกได้ อย่างไรก็ตาม การหดตัว การขยายตัว และการเปลี่ยนทิศทางทุกครั้งก็เพิ่มความต้านทานทางไฮดรอลิกด้วยเช่นกัน ดังนั้น วิศวกรจึงต้องสร้างสมดุลระหว่างการปรับปรุงการถ่ายเทความร้อนกับการลดลงของความดันที่ยอมรับได้

การจัดวางแผ่นกั้นยังมีผลต่อการกระจายการไหลด้วย การไหลด้านเปลือกที่ไม่ได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสมอาจทำให้เกิดทางลัดหรือบริเวณที่มีความเร็วต่ำ บริเวณเหล่านี้อาจถ่ายเทความร้อนได้น้อยลงและอาจเสี่ยงต่อการสะสมของคราบสกปรกมากขึ้นเมื่อของเหลวมีแนวโน้มที่จะเกิดการอุดตัน

การรองรับท่อและการลดความเสียหายจากการสั่นสะเทือน

รูคั่นกลางช่วยรองรับท่อส่วนกลาง ลดความยาวของท่อที่ไม่ได้รับการรองรับ และเปลี่ยนแปลงความแข็งและความสั่นสะเทือนของกลุ่มท่อ

ช่องว่างระหว่างท่อกับแผ่นกั้นมีความจำเป็นสำหรับการผลิต การประกอบ และการเคลื่อนตัวเนื่องจากความร้อน อย่างไรก็ตาม ช่องว่างเดียวกันนี้ยังช่วยให้เกิดการเคลื่อนที่สัมพัทธ์เมื่อกระแสไหลข้ามด้านเปลือกกระตุ้นให้ท่อเคลื่อนที่

การกระแทกและการเสียดสีซ้ำๆ บริเวณขอบรูแผ่นกั้นสามารถทำให้เกิดการสึกหรอแบบเสียดสี การบางลงของผนังท่อเฉพาะจุด และการรั่วไหลได้ นอกจากนี้ การแตกร้าวจากความล้าก็เป็นอีกรูปแบบความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นได้การตรวจสอบความล้มเหลวของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ที่ได้รับการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ พบว่ามีการบางลงของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่ตำแหน่งแผ่นกั้นหลายจุด และสรุปว่าการกัดกร่อนแบบเสียดสีเป็นสาเหตุของความล้มเหลวของท่อ

ช่วงท่อที่ยาวขึ้นโดยไม่มีตัวรองรับจะเปลี่ยนแปลงการตอบสนองทางพลศาสตร์ของท่อด้วย ช่วงท่อแบบเรียบง่ายอาจเกิดการเคลื่อนที่อย่างมากใกล้จุดกึ่งกลาง แต่ค่าสูงสุดที่แท้จริงขึ้นอยู่กับโหมดการสั่นสะเทือน ระยะห่างระหว่างตัวรองรับ สนามการไหล และเงื่อนไขขอบเขต

ดังนั้น ระยะห่างของแผ่นกั้นและรูปแบบการรองรับจึงควรนำมาพิจารณาในการประเมินการสั่นสะเทือนที่เกิดจากกระแสไหล จุดประสงค์คือเพื่อควบคุมทั้งความยาวที่ไม่มีการรองรับและพฤติกรรมการสัมผัสระหว่างท่อกับตัวรองรับ มากกว่าการกำหนดระยะห่างของรูที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยไม่คำนึงถึงการประกอบและการเคลื่อนตัวเนื่องจากความร้อน

การปรับสมดุลประสิทธิภาพทางความร้อนและไฮดรอลิก

แผ่นกั้นใช้แรงดันส่วนหนึ่งที่มีอยู่เพื่อสร้างการไหลข้ามและการผสม การควบคุมการไหลน้อยเกินไปจะทำให้เกิดการรั่วไหลและการไหลผ่าน ในทางกลับกัน การจำกัดการไหลมากเกินไปอาจเพิ่มความต้องการในการสูบน้ำ ความเร็วเฉพาะที่ และการสั่นสะเทือน

สิ่งนี้ก่อให้เกิดปัญหาการออกแบบที่เชื่อมโยงกัน ต้องประเมินภาระความร้อน การลดลงของความดันที่ยอมรับได้ คุณสมบัติของของเหลว พฤติกรรมการเกิดคราบ และข้อกำหนดในการรองรับท่อไปพร้อมกัน

ประเภทแผ่นกั้นหลักและรูปแบบการไหล

มีการใช้แผ่นกั้นหลายแบบเพื่อควบคุมการไหลด้านเปลือกหุ้มคู่มือเกี่ยวกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของ IPIECAระบุว่าแผ่นกั้นแบบแบ่งส่วน แบบแผ่นกลมและวงแหวน แบบเกลียว และแบบแท่ง เป็นรูปแบบการเบี่ยงเบนการไหลที่ใช้กันทั่วไป

แผ่นกั้นแบบส่วนเดียวคือแผ่นวงกลมที่มีส่วนหนึ่งถูกตัดออก การสลับตำแหน่งของช่องหน้าต่างจะสร้างเส้นทางการไหลข้ามที่ซ้ำกัน

การออกแบบแบบสองและสามส่วนจะแบ่งการไหลไปยังช่องเปิดหลายช่อง การออกแบบประเภทนี้อาจนำมาพิจารณาได้เมื่อความดันลดลงมีจำกัด แม้ว่าการกระจายการไหลและโครงสร้างรองรับจะมีความซับซ้อนมากขึ้นก็ตาม

ระบบแบบแผ่นดิสก์และวงแหวนสลับกันระหว่างแผ่นดิสก์แข็งและแผ่นวงแหวน การจัดเรียงแบบนี้จะนำของเหลวไหลออกและไหลเข้าผ่านชุดท่อแทนที่จะสร้างเส้นทางซิกแซกแบบเดิม

ระบบแผ่นกั้นแบบเกลียวและแบบแท่งมีโครงสร้างแตกต่างจากแผ่นกั้นแบบเจาะรูแบนราบ รูปทรงสามมิติของระบบเหล่านี้ยังส่งผลต่อวิธีการผลิตและการประกอบที่เหมาะสมอีกด้วย

แผ่นกั้น แผ่นรองรับ และแผ่นกันกระแทก

ส่วนประกอบเหล่านี้อาจปรากฏอยู่ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเดียวกัน แต่มีหน้าที่หลักที่แตกต่างกัน

ความแตกต่างนี้ส่งผลต่อการเลือกกระบวนการ แผ่นรับแรงดันอาจต้องการความแข็งและความต้านทานแรงกระแทกที่มากกว่า เนื่องจากต้องเผชิญกับกระแสไหลเข้าที่เข้มข้น ในขณะที่ตัวกระจายการไหลแบบบางมักจะถูกกำหนดโดยพื้นที่เปิด รูปแบบรู และความแม่นยำของขนาดมากกว่า

แผ่นกั้นขวางแบบดั้งเดิมนั้นรวมฟังก์ชันการควบคุมการไหลและการรองรับเข้าด้วยกัน ในขณะที่แผ่นรองรับเฉพาะจะให้ความสำคัญกับความเสถียรของท่อและอาจมีผลกระทบต่อเส้นทางการไหลหลักด้านเปลือกน้อยกว่า

พารามิเตอร์การออกแบบที่สำคัญ: การตัด การเว้นระยะ และระยะห่าง

การตัดและระยะห่างของแผ่นกั้น

การตัดแผ่นกั้นกำหนดส่วนเปิดที่ของเหลวจากด้านเปลือกไหลผ่าน การเปลี่ยนการตัดจะเปลี่ยนแปลงพื้นที่หน้าต่าง พื้นที่การไหลข้าม และการกระจายความเร็ว

ทิศทางการตัดอาจส่งผลต่อการระบายน้ำ การระบายอากาศ และพฤติกรรมของของเหลวสองเฟส ระยะห่างตามแนวแกนจะกำหนดความถี่ในการเปลี่ยนทิศทางของกระแสน้ำ และความยาวของท่อที่ไม่มีการรองรับที่เหลืออยู่ระหว่างจุดรองรับที่อยู่ติดกัน

การลดระยะห่างระหว่างท่ออาจทำให้เกิดโซนการไหลข้ามมากขึ้นและช่วยรองรับท่อได้ถี่ขึ้น นอกจากนี้ยังอาจทำให้ความดันตกคร่อมด้านเปลือกเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้นจึงต้องประเมินผลกระทบทางความร้อนและทางกลควบคู่ไปกับการตัดสินใจออกแบบอื่น ๆ

กระแสการไหลและการรั่วไหลด้านเปลือก

วิธีการวิเคราะห์กระแส HTRIแสดงถึงการไหลด้านเปลือกเป็นผลรวมของการไหลข้าม การรั่วไหลในช่องว่าง และการไหลผ่านชุดท่อ:

• สตรีม ก: การไหลผ่านช่องว่างระหว่างท่อกับแผ่นกั้น
• สตรีม B: การไหลข้ามหลักผ่านกลุ่มท่อ
• กระแส C: การไหลผ่านขอบเขตของกลุ่มก้อน
• สตรีม E: มีรอยรั่วระหว่างขอบแผ่นกั้นและตัวเรือน
• สตรีม F: เลี่ยงเส้นทางผ่านช่องทางกั้นแบบท่อ

กระแสเหล่านี้ไม่ได้มีส่วนช่วยในการถ่ายเทความร้อนหรือการลดลงของความดันอย่างเท่าเทียมกัน การไหลของกระแส C และ E ที่มากเกินไปจะลดสัดส่วนของของเหลวที่ไหลผ่านกลุ่มท่อที่ใช้งานอยู่ กระแส A ยังคงอยู่ใกล้กับพื้นผิวท่อ แต่จะเปลี่ยนแปลงการกระจายตัวของของเหลวในระบบไฮดรอลิก

ดังนั้น ระยะห่างระหว่างแผ่นกั้นกับเปลือก ระยะห่างระหว่างชุดท่อกับเปลือก และระยะห่างระหว่างท่อกับรู จึงไม่ใช่แค่ค่าความคลาดเคลื่อนในการผลิตเท่านั้น แต่ยังเป็นตัวแปรการออกแบบทางด้านความร้อนและไฮดรอลิกอีกด้วย

แถบปิดผนึกสามารถใช้เพื่อจำกัดเส้นทางบายพาสที่เลือกไว้ได้ ควรพิจารณาจำนวนและตำแหน่งของแถบปิดผนึกในการวิเคราะห์เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน แทนที่จะเพิ่มเข้าไปเป็นการดัดแปลงเพิ่มเติมในโรงงาน

แผ่นกั้นเพิ่มเติม: การแลกเปลี่ยนที่วัดผลได้

จากการศึกษาเชิงตัวเลขเกี่ยวกับโครงสร้างแผ่นดิสก์และโดนัทแบบเฉพาะเจาะจง พบว่าการเพิ่มจำนวนแผ่นกั้นทำให้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยรวมเพิ่มขึ้น 17%–29% ในขณะที่ความดันลดลงเพิ่มขึ้นประมาณ58%–59 %

งานวิจัยด้านวิศวกรรมความร้อนประยุกต์ประจำปี 2024 ได้เปรียบเทียบโครงสร้างแบบแบ่งส่วน แบบสองส่วน แบบเกลียว แบบแผ่นกลมและโดนัท และโครงสร้างอื่นๆ โดยใช้การจำลอง CFD

ตัวเลขเหล่านี้ไม่ควรนำไปแปลงเป็นสูตรคำนวณจำนวนแผ่นกั้นทั่วไป ตัวเลขเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงข้อแลกเปลี่ยนในการออกแบบ: การเปลี่ยนทิศทางการไหลและการผสมที่มากขึ้นสามารถปรับปรุงการถ่ายเทความร้อนได้ ในขณะที่ความต้านทานทางไฮดรอลิกอาจเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน

หมายเหตุทางวิศวกรรม:ตัวเลขประสิทธิภาพที่เผยแพร่ รูปทรงการตัดแผ่นกั้น และคำแนะนำเรื่องระยะห่าง เป็นเพียงข้อมูลอ้างอิงเบื้องต้นเท่านั้น รูปทรงสุดท้าย ระยะห่าง การจัดวางส่วนรองรับ และเกณฑ์การตรวจสอบ ต้องได้รับการตรวจสอบกับรูปทรงของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน คุณสมบัติของของเหลว สภาวะการทำงาน และข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องอย่างแม่นยำ

วัสดุและมาตรฐานสำหรับแผ่นกั้น

วัสดุที่ใช้ทำแผ่นกั้นต้องเหมาะสมกับของเหลวที่ใช้งาน อุณหภูมิในการออกแบบ กลไกการกัดกร่อนหรือการสึกกร่อน วัสดุของท่อ แรงรับน้ำหนักทางกล และกระบวนการผลิต

เหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าไร้สนิม ไทเทเนียม และโลหะผสมนิกเกิล สามารถเลือกใช้ได้ตามสภาพแวดล้อมการใช้งานที่แตกต่างกัน แบบร่างการจัดซื้อควรระบุเกรด ความหนา ค่าเผื่อการกัดกร่อน สภาพการอบชุบความร้อน และข้อกำหนดด้านใบรับรองอย่างแม่นยำ คำอธิบายเช่น “แผ่นกั้นเหล็กกล้าไร้สนิม” นั้นไม่แม่นยำเพียงพอสำหรับการผลิต

สำหรับงานด้านปิโตรเลียม ปิโตรเคมี และก๊าซธรรมชาติ มาตรฐานISO 16812:2019ครอบคลุมการออกแบบทางกล การเลือกวัสดุ การผลิต การตรวจสอบ และการทดสอบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและเปลือกหุ้ม ISO ได้รับรองมาตรฐานฉบับนี้ในปี 2024

ลำดับชั้นของรหัสทั้งหมดนั้นยังคงขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ตั้งของอุปกรณ์ การใช้งาน และข้อกำหนดของเจ้าของโครงการ ข้อกำหนดของ TEMA, ISO, API, ASME และข้อกำหนดเฉพาะของโครงการอาจนำมาใช้กับส่วนต่างๆ ของการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้

ทางเลือกในการผลิต: เมื่อใดที่การกัดกรดด้วยสารเคมีมีความเหมาะสม

การกัดด้วยแสงเคมี หรือที่เรียกว่าการขึ้นรูปด้วยแสงเคมี ใช้แม่พิมพ์ที่กำหนดด้วยแสงและกระบวนการกำจัดสารเคมีที่ควบคุมได้ สามารถสร้างรู ร่อง ช่อง หน้าต่าง รอยบาก และรูปทรงภายนอกซ้ำๆ ได้โดยไม่เกิดเศษโลหะจากการเจาะ

การกำจัดด้วยสารเคมีจะเกิดขึ้นในทิศทางลงและด้านข้าง ดังนั้นขอบที่ถูกกัดจึงมีส่วนที่เว้าเข้าไปเล็กน้อย แทนที่จะเป็นผนังเจาะทรงกระบอกที่สมบูรณ์แบบ ความสัมพันธ์ระหว่างความหนาของวัสดุ ขนาดรูขั้นต่ำ ความกว้างของแผ่น ความแม่นยำในการวางตำแหน่ง และรูปทรงของขอบ จึงเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกกระบวนการ ควรตรวจสอบข้อจำกัดเหล่านี้กับค่าความคลาดเคลื่อนในการกัดด้วยสารเคมีและข้อจำกัดในการออกแบบก่อนที่จะสรุปแบบร่างแผ่นกั้น

การกัดด้วยสารเคมีเหมาะที่สุดสำหรับชิ้นส่วนบางและแบนคล้ายแผ่นกั้น ซึ่งมีหน้าที่หลักในการกระจายการไหลผ่านลวดลายสองมิติที่ซ้ำกัน วิธีการนี้ไม่สามารถใช้ทดแทน:

• แผ่นรองรับน้ำหนักหนา
• ส่วนประกอบเกลียวที่ขึ้นรูป
• ตะแกรงกั้นแท่ง
• แผ่นกระแทกที่รับน้ำหนักมาก
• ชิ้นส่วนที่ต้องเจาะรูทรงกระบอก
• ส่วนประกอบที่เน้นรูปทรงเรขาคณิตสามมิติเป็นหลัก

ในกรณีเหล่านี้ ความแข็งแกร่ง ความต้านทานแรงกระแทก รูปทรงผนังรู หรือการรับน้ำหนักของโครงสร้าง อาจมีความสำคัญมากกว่าข้อดีของการสร้างลวดลายด้วยการกัดกร่อน

คู่มือการออกแบบการตัดเฉือนด้วยแสงเคมีที่เผยแพร่แล้วได้ให้ค่าอัตราส่วนเริ่มต้นที่เป็นประโยชน์ดังนี้:

ตัวเลขเหล่านี้เป็นเพียงข้อมูลอ้างอิงเบื้องต้นสำหรับการออกแบบ ไม่ใช่ข้อจำกัดที่รับประกันได้สำหรับวัสดุและลวดลายทุกชนิด

ตัวอย่างเช่น การควบคุมการเจาะรูท่อขนาดเล็กในวัสดุที่มีความหนาค่อนข้างมากนั้นยากกว่าการควบคุมการเจาะรูขนาดใหญ่ในแผ่นโลหะบาง ความยากลำบากจะเพิ่มขึ้นอีกเมื่อการออกแบบนั้นรวมเอาพื้นที่เปิดขนาดใหญ่ ความกว้างของแผ่นโลหะที่แคบ และความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งที่จำกัดเข้าไว้ด้วยกัน

ดังนั้น การตรวจสอบความเป็นไปได้ในการผลิตแผ่นกั้นควรพิจารณาถึงเส้นผ่านศูนย์กลางของรู ระยะห่างระหว่างรู ความคลาดเคลื่อนของตำแหน่ง รูปทรงขอบที่สลัก ความเรียบ และความเสถียรในการจับถือไปพร้อมกัน

ประสบการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการผลิต TMNetch

จากบันทึกโครงการ TMNetch ที่ใช้ในบทความนี้ พบว่าโครงการผลิตแผ่นโลหะแบบไหลเวียนก่อนหน้านี้ได้ผสมผสานการกัดด้วยสารเคมีเข้ากับการตัดด้วยเลเซอร์ สำหรับแผ่นโลหะที่มีลวดลายขนาดใหญ่หรือการออกแบบที่เกินขีดจำกัดของกระบวนการเดียวการผสมผสานการกัดและการผลิตขั้นที่สองเข้าด้วยกันจะให้ความยืดหยุ่นมากกว่าการบังคับให้ชิ้นส่วนทั้งหมดผ่านกระบวนการเดียว

ขนาดโครงการที่ใหญ่ที่สุดคือ600 × 1,400 มม.โดยใช้วัสดุที่มีความหนาถึง4 มม . เหล็กกล้าไร้สนิม 316 และไทเทเนียมเป็นวัสดุที่ใช้บ่อยที่สุด

สำหรับข้อมูลกระบวนการเฉพาะวัสดุ โปรดดูความสามารถในการกัดผิวสแตนเลสและ ความสามารถ ในการกัดผิวไทเทเนียม ของ TMNetch

การเตรียม RFQ สำหรับแผ่นกั้น

เอกสารขอใบเสนอราคา (RFQ) ที่มีประโยชน์ทางเทคนิคควรประกอบด้วย:

• หน้าที่และประเภทของแผ่นกั้น
• หมายเลขและฉบับแก้ไขของภาพวาด
• ระบุโลหะผสม เกรด และสภาพวัสดุอย่างแม่นยำ
• ความหนาของวัสดุและข้อกำหนดด้านใบรับรอง
• เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและการตัดแผ่นกั้น
• ทิศทางการตัดและตำแหน่งตามแนวแกน
• เส้นผ่านศูนย์กลางของรูเจาะ รูปแบบ และระยะห่างของรูเจาะ
• ความคลาดเคลื่อนของขนาดรูและตำแหน่ง
• รูสำหรับยึดเหล็กยึด ช่องระบายน้ำ และช่องระบายอากาศ
• ข้อกำหนดด้านความเรียบ รูปทรงขอบ และพื้นผิว
• วิธีการตรวจสอบและแผนการสุ่มตัวอย่าง
• ปริมาณต้นแบบและปริมาณการผลิต
• เส้นทางการผลิตที่เสนอหรือได้รับอนุญาต
• อุณหภูมิในการออกแบบและของเหลวที่ใช้ในการทำงาน
• ข้อกำหนดด้านความสะอาดและเอกสาร
• มาตรฐานการกำกับดูแลและการเบี่ยงเบนของโครงการ

เมื่อกำหนดข้อกำหนดเหล่านี้แล้ว วิศวกรสามารถส่งแบบร่างแผ่นกั้นเพื่อขอตรวจสอบความเป็นไปได้ในการผลิตพร้อมด้วยมาตรฐาน TEMA ฉบับที่เกี่ยวข้อง ข้อกำหนดวัสดุ รูปทรงรู ค่าความคลาดเคลื่อน สภาวะการใช้งาน และเอกสารการตรวจสอบที่จำเป็น

สำหรับโครงการที่ใช้ข้อกำหนด TEMA ล่าสุด มาตรฐานที่ชัดเจนจะเป็นดังนี้:

มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง:มาตรฐาน TEMA ฉบับปี 2026 หรือฉบับที่สิบเอ็ด (2024) สำหรับงานระหว่างดำเนินการที่มีคุณสมบัติตรงตามเกณฑ์ในช่วงระยะเวลาผ่อนผันที่กำหนด ระบุประเภท R, C หรือ B และข้อยกเว้นเฉพาะโครงการทั้งหมด

TEMA กำหนดให้ Class R สำหรับการใช้งานที่รุนแรงในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง Class C สำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์และกระบวนการทั่วไป และ Class B สำหรับการใช้งานในกระบวนการทางเคมี

เอกสารขอเสนอราคา (RFQ) ควรระบุข้อกำหนดของ ISO, API, ASME หรือข้อกำหนดของเจ้าของโครงการที่เกี่ยวข้องกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทั้งหมดด้วย

คำถามที่พบบ่อย (FAQs)

จุดประสงค์หลักของแผ่นกั้นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคืออะไร?

มันทำหน้าที่นำทางของเหลวจากด้านเปลือกหุ้มให้ไหลผ่านกลุ่มท่อ และมักจะช่วยค้ำยันท่อด้วย หน้าที่เหล่านี้ส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อน การสูญเสียความดัน การกระจายตัวของการรั่วไหล และการตอบสนองต่อการสั่นสะเทือน

แผ่นกั้นช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนได้อย่างไร?

มันสร้างการไหลข้ามและการผสมรอบท่อ ซึ่งสามารถเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนด้านเปลือกได้ แม้ว่าโดยปกติแล้วการปรับปรุงจะมาพร้อมกับการสูญเสียความดันเพิ่มเติมก็ตาม

แผ่นรองรับกับแผ่นกั้นเหมือนกันหรือไม่?

ไม่ แผ่นกั้นขวางโดยปกติจะช่วยเปลี่ยนทิศทางการไหลและรองรับท่อ ส่วนแผ่นรองรับนั้นถูกเลือกใช้เพื่อลดความยาวของท่อที่ไม่มีการรองรับเป็นหลัก และอาจมีผลกระทบต่อเส้นทางการไหลหลักน้อยกว่า

การตัดแผ่นกั้นคืออะไร?

ช่องเปิดในแผ่นกั้น (Baffle cut) คือส่วนที่ของเหลวจากด้านเปลือกไหลผ่าน ขนาดและทิศทางของช่องเปิดนี้ส่งผลต่อพื้นที่ของหน้าต่าง เส้นทางการไหล ความเร็วเฉพาะที่ และการลดลงของความดัน

แผ่นกั้นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถกัดด้วยสารเคมีได้หรือไม่?

ใช่แล้ว เมื่อชิ้นส่วนบาง แบน และมีลักษณะเด่นคือรูสองมิติหรือลักษณะการกระจายการไหล ความหนาของวัสดุ ขนาดรูขั้นต่ำ ความกว้างของแผ่นเชื่อม ความเรียบ และฟังก์ชันเชิงโครงสร้างจะต้องได้รับการพิจารณาก่อนเลือกกระบวนการผลิต

แผ่นกั้นแบบใดบ้างที่ไม่เหมาะสำหรับการกัดด้วยสารเคมี?

โดยทั่วไปแล้ว โครงสร้างค้ำยันหนา ระบบแผ่นกั้นแบบแท่ง ชิ้นส่วนเกลียวขึ้นรูป และแผ่นรับแรงกระแทกที่มีน้ำหนักมาก มักไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานดังกล่าว การออกแบบโครงสร้างเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความแข็ง ความทนทานต่อแรงกระแทก หรือรูปทรงเรขาคณิตสามมิติมากกว่า

สรุป

แผ่นกั้นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทำหน้าที่ควบคุมการไหลด้านเปลือกหุ้มพร้อมทั้งช่วยรองรับท่อ ชนิด รูปทรง ระยะห่าง และช่องว่างของแผ่นกั้นจะเป็นตัวกำหนดว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะรักษาสมดุลระหว่างการถ่ายเทความร้อน การลดลงของความดัน การไหลผ่าน การเกิดคราบสกปรก และความเสี่ยงจากการสั่นสะเทือนได้อย่างไร

การกัดด้วยสารเคมีเป็นทางเลือกในการผลิตที่น่าเชื่อถือสำหรับแผ่นกั้นบางและแผ่นกระจายการไหลบางๆ บางประเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อแผ่นเหล่านั้นมีลวดลายสองมิติที่หนาแน่นหรือซับซ้อน

สำหรับชิ้นส่วนบางและแบนคล้ายแผ่นกั้นที่มีรู ร่อง หรือลวดลายสองมิติที่ซับซ้อนซ้ำๆ การกัดด้วยสารเคมีอาจเป็นทางเลือกในการผลิตที่ใช้งานได้จริง การเลือกกระบวนการขั้นสุดท้ายควรคำนึงถึงภาระทางโครงสร้าง ความหนาของวัสดุ ขนาดของชิ้นส่วนขั้นต่ำ ความเรียบ ข้อกำหนดในการตรวจสอบ และมาตรฐานเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เกี่ยวข้องด้วย