TEMA - Backing Device Type & Calculation

1. Shell & Tube Heat Exchanger rear head type

 

- 일반적으로 thermal expansion 및 cleaning 을 고려하여 rear end head type 을 S, T type 으로 설계함

- shell 과 tube side 의 temperature difference 에 의한 expansion 을 고려할 필요가 없으며 bundle 을 분리 할 수 있어 full mechanical cleaning 가능

- “T” type 의 경우 shell 을 크게 만들어 bundle 을 별도의 분리 작업없이 통째로 removal 가능

- “S” type 의 경우 backing device (split ring) 체결로 인하여 floating head flange 가 shell ID 보다 크기 때문에 backing device 를 제거하고 bundle removal 이 가능함.

 

2. Backing device type

 

- backing device type 은 TEMA RCB-5.1.4.1 에 따라 style “A”, ”B”, ”C”, ”D” 로 구분되면 일반적으로 style “A” 로 design.

- backing device 의 계산은 ASME Sec.VIII Div.1 의 Appendix 2-7 & 2-9 에 따라 계산됨.

- Style “A” 의 경우 bending stress 와 shear stress 를 계산하여 flange 두께를 선정

- Style “B” 와의 차이는 2-9 항의 single split ring 조항을 고려하여 2 x Moment 값을 적용

- bolt 체결력과 반력을 고려하여 합력이 90도 이상이 되기 위하여 backing device 및 tube sheet 의 angle 을 조정

 

 

- bolt 체결력과 반력을 고려하여 합력이 90도 이상이 되기 위하여 backing device 및 tube sheet 의 angle 을 조정

4. 주의사항

 

- floating head flange 의 ID 가 shell ID 보다 크기 때문에 backing device 설치를 위하여 bolt/nut 체결 공간 확보

- 따라서 X 값을 최소 60mm 이상 고려하여 설계

- Shell cover length 는 X + backing device thickness + floating tubesheet thickness + floating flange thickness + 100mm 고려

- 사진에서 보는 바와 같이 X 값을 고려하여야만 bolt/nut 체결이 가능핟.

- backing device 로 보통 2 split 으로 제작한다.

- flating head 와 체결된 모습 

- floating head 를 lifting 하기 위하여 head 에 반드시 lifting lug 설치