ASTM A335 P11 Bolzenrippenrohr mit Rippen aus Kohlenstoffstahl für HRSGs von Kraftwerken

ASTM A335 P11 Nietenrippenrohr mit Bolzenrippen aus Kohlenstoffstahl für die HRSGs von Kraftwerken

Ein ASTM A335 P11-Rippenrohr mit Bolzenrippen aus Kohlenstoffstahl ist ein Hochleistungs-Wärmetauscherrohr, das für extreme Bedingungen entwickelt wurde. Die Kombination aus p11-Kernrohr und Bolzenrippen aus Kohlenstoffstahl sorgt für eine außergewöhnliche Wärmeübertragungseffizienz, Verschmutzungsbeständigkeit und mechanische Haltbarkeit in industriellen Hochtemperatur-Heizgeräten.

Hier sind einige detaillierte Aufschlüsselungen:

1. Basisrohr: ASTM A335 P11

Dabei handelt es sich um das Hochleistungsrohr, das den Kern der Röhre bildet.

(1). Anforderungen an die chemische Zusammensetzung

Die Zusammensetzung wird in Gewichtsprozent (%) angegeben. Die Werte sind Maximalwerte, sofern kein Bereich angegeben ist.

Hinweis: Die Norm enthält auch Regeln für Produktanalysetoleranzen, sodass geringfügige Abweichungen von den oben genannten Bereichen für einzelne Produktmuster zulässig sind.

(2). Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften

Diese Eigenschaften werden durch einen Längszugversuch an einer Probe des wärmebehandelten Rohrs ermittelt.

2. Fin

(1). Flossentyp: Flossentyp mit Nieten

• Kurze, zylindrische Stifte (wie kleine Stäbe) werden direkt auf die Außenfläche des A335 P11-Rohrs geschweißt. Aus Gründen der Geschwindigkeit und Konsistenz erfolgt dies in der Regel mithilfe eines Widerstandsschweißverfahrens.
• Die Bolzen selbst bestehen normalerweise aus einem Material, das mit dem Rohr und den Rippen kompatibel ist, um eine gute Schweißnahtintegrität und thermische Leistung zu gewährleisten.

(2). Flossenmaterial: Bolzenflossen aus Kohlenstoffstahl

Dies ist eine kostengünstige Wahl, weil:

• Die Lamellen arbeiten bei einer deutlich niedrigeren Temperatur als das Basisrohr (die Wärme fließt vom Rohr in die Lamellen).
• Sie sind nicht dem gleichen hohen Innendruck oder den gleichen korrosiven Rauchgasen ausgesetzt wie das Rohrinnere.

3. Warum dieses spezielle Design verwenden? Hauptvorteile und Zweck

• Verbesserte Turbulenz und Wärmeübertragung:Die versetzte Anordnung von Noppen und Rippen erzeugt starke Turbulenzen im Gasstrom (Rauchgas, Luft oder Prozessgas). Diese Turbulenzen brechen die Grenzschicht des Gases auf der Rohroberfläche auf, die den Hauptwiderstand für den Wärmefluss darstellt, was zu besseren Wärmeübertragungskoeffizienten führt.
• Reduzierte Ascheverschmutzung:Im Vergleich zu massiven durchgehenden Rippen ermöglichen die Lücken zwischen den Bolzenrippen, dass Asche und Partikel (häufig in Kohle-/Biomassekesseln oder Prozessheizgeräten) leichter passieren oder von Rußbläsern abgeworfen werden können. Dadurch wird die Verschmutzung reduziert und die Effizienz über längere Laufzeiten aufrechterhalten.
• Mechanische Festigkeit und Haltbarkeit:Die Bolzen sorgen für eine robuste mechanische Befestigung der Rippen und machen die Baugruppe äußerst widerstandsfähig gegen Vibrationen und Abrieb durch Gasströme mit hoher Geschwindigkeit. Dies ist in rauen Umgebungen wie Kesselkonvektionsdurchgängen von entscheidender Bedeutung.
• Materialoptimierung:Es verwendet teuren legierten Stahl (P11) nur dort, wo es unbedingt erforderlich ist (für Druck- und Hochtemperaturfestigkeit), und billigeren Kohlenstoffstahl für die größere Oberfläche, was eine kostengünstige Lösung darstellt.

Hauptanwendungen nach Branche

1. Stromerzeugung

• Kesselüberhitzer und Nacherhitzer:Dies ist die klassischste Anwendung. In Kohle-, Biomasse- oder Müllverbrennungsanlagen werden diese Rohre im Konvektionszug installiert, wo die Rauchgase etwas abgekühlt, aber immer noch sehr heiß sind (450 °C – 600 °C / 850 °F – 1100 °F). Sie nehmen gesättigten oder nassen Dampf aus der Kesseltrommel und „überhitzen“ ihn zu trockenem, energiereichem Dampf, der für den effizienten Antrieb von Turbinen benötigt wird. Das P11-Material bewältigt den Hochdruck- und Hochtemperaturdampf im Inneren, während die Noppenrippen die Wärmeaufnahme von der Gasseite maximieren.
• Wärmerückgewinnungsdampferzeuger (HRSGs):In GuD-Gasturbinenanlagen wird das Abgas der Gasturbine (500 °C – 600 °C) zur Dampferzeugung für eine Sekundärdampfturbine verwendet. Mit Noppen versehene Rippenrohre in den Verdampfer- und Überhitzerabschnitten des HRSG gewinnen diese Wärme trotz der hohen Gasgeschwindigkeit und der möglichen Verschmutzung effizient zurück.

2. Petrochemie und Raffination

• Prozessheizgeräte und befeuerte Heizgeräte:In Raffinerien erhitzen große Öfen (z. B. Rohölerhitzer, Reformererhitzer) Prozessflüssigkeiten auf sehr hohe Temperaturen. Die Strahlungs- und Konvektionsabschnitte dieser Heizgeräte verwenden Rippenrohre mit Noppen (oft in der Güteklasse P11 oder höher), um die Kraftstoffeffizienz zu maximieren und die erforderlichen Prozesstemperaturen zu erreichen.
• Katalytische Cracker-Einheiten:Zur Wärmerückgewinnung aus Katalysatorregenerator-Rauchgasströmen, die abrasiv und verschmutzend sein können.

3. Andere industrielle Prozesse

• Abwärmerückgewinnungskessel:In jeder Industrie mit einem Hochtemperatur-Abgasstrom (Zementöfen, Metallöfen, chemische Reaktoren) werden diese Rohre verwendet, um einen „Abhitzekessel“ zu schaffen, der Dampf für Prozesszwecke oder zur Stromerzeugung erzeugt.
• Lufterhitzer:Zum Vorwärmen der Verbrennungsluft mithilfe heißer Rauchgase und zur Verbesserung der Kesseleffizienz.