Tube à ailettes ASME SA192 HFW, cranté, avec ailettes en acier au carbone pour économiseurs de chaudière

Tube à ailettes ASME SA192 HFW crantées avec ailettes en acier au carbone pour économiseurs de chaudière

Un tube à ailettes ASME SA192 HFW crantées avec ailettes en acier au carbone est un tube à haut rendement conçu pour l'échange de chaleur à haute pression et à basse température, notamment dans les économiseurs de chaudière. Sa combinaison de capacité de pression approuvée par le code, de ductilité supérieure et de l'augmentation du transfert de chaleur grâce aux ailettes crantées en fait un composant standard et optimisé pour améliorer le rendement des chaudières. Le choix entre SA192 et SA210 dépend en fin de compte de la température maximale du métal attendue en service.

Voici quelques décompositions détaillées :

1. Tube de base : tubes sans soudure ASME SA192

(1). Composition chimique (analyse thermique, %)

La composition met l'accent sur une très faible teneur en carbone pour une ductilité et une soudabilité maximales.

Note 1 : La teneur minimale spécifiée en silicium garantit que l'acier est entièrement désoxydé (calmé au silicium), ce qui est crucial pour l'intégrité de la pression.

(2). Propriétés mécaniques (à température ambiante)

Ce sont les propriétés minimales garanties pour le tube fini.

2. Ailette : HFW crantée

• HFW : Une bande d'acier au carbone est alimentée en continu, formée dans le profil cranté et soudée longitudinalement au tube SA192 à l'aide d'un courant électrique haute fréquence.
  • Cela crée une liaison métallurgique solide et continue (une véritable soudure) entre la racine de l'ailette et la surface extérieure du tube. Elle est supérieure aux ailettes enroulées sous tension ou encastrées pour les applications à haute intégrité.
• Crantée : Cela définit la géométrie de l'ailette.Les ailettes ont de petites coupes ou rainures régulières le long de leur hauteur. Cette conception « crantée » :
  • Augmente considérablement la surface.
  • Perturbe la couche limite laminaire des gaz de combustion, créant des turbulences.
  • Résulte en une amélioration de 25 à 40 % du transfert de chaleur par rapport aux ailettes lisses de même taille.
  • Aide à réduire l'encrassement par les cendres en brisant le flux de gaz, ce qui rend le ramonage plus efficace.
• Ailettes en acier au carbone :C'est le choix le plus rentable pour les applications où les gaz de combustion ne sont pas très corrosifs.

#1 Application principale : Économiseurs de chaudière

C'est l'application dominante et la plus critique, qui consomme la grande majorité de ces tubes.

Ce qu'il fait : Un économiseur est un échangeur de chaleur qui préchauffe l'eau d'alimentation de la chaudière en utilisant la chaleur perdue des gaz de combustion sortant de la chaudière. Cela améliore considérablement le rendement thermique global de l'installation (généralement de 4 à 10 %), ce qui réduit les coûts de carburant.

#2 Application principale : Surchauffeurs basse pression / basse température

Dans certaines chaudières industrielles ou plus petites, la section de surchauffeur initiale (primaire) peut fonctionner à des températures de vapeur dans les limites de sécurité pour le SA192.

Attention : Cette application est moins courante et nécessite une vérification stricte de la conception. Elle n'est utilisée que lorsque la température maximale du métal calculée est confirmée bien inférieure à 425 °C (800 °F).

#3 Applications secondaires (récupération de chaleur dans d'autres systèmes)

Le même principe de « haute pression, basse température » s'applique dans d'autres industries :

• Générateurs de vapeur à récupération de chaleur (HRSG) : Utilisés dans les sections d'évaporateur ou d'économiseur basse pression des HRSG, où la température des gaz provenant de la turbine à gaz s'est suffisamment refroidie.
• Chaudières à chaleur perdue de procédé : Dans les industries chimique, pétrochimique ou de raffinage, pour récupérer la chaleur des gaz de procédé afin de générer de la vapeur moyenne pression, où les températures des gaz/vapeur sont modérées.
• Chauffages à huile thermique : En tant que tube de confinement de la pression pour l'huile thermique, avec des ailettes récupérant la chaleur d'un flux de gaz de combustion.