Σωλήνας με πτερύγια ASTM A312 TP317L με πτερύγια 11Cr για θερμάστρες

Σωληνωτό πτερύγιο με καρφωτά πτερύγια ASTM A312 TP317L με καρφωτά πτερύγια 11Cr για φούρνους

Ο σωλήνας με καρφωτά πτερύγια ASTM A312 TP317L με καρφωτά πτερύγια 11Cr είναι ένας εξειδικευμένος σωλήνας εναλλάκτη θερμότητας σχεδιασμένος για ακραία περιβάλλοντα. Αποτελείται από έναν βασικό σωλήνα κατασκευασμένο από ένα ανθεκτικό στη διάβρωση ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα (TP317L), στον οποίο συγκολλώνται μικρά, σε σχήμα καρφιού πτερύγια από χάλυβα φερριτικού 11% χρωμίου. Ο κύριος σκοπός είναι να αυξήσει σημαντικά την εξωτερική επιφάνεια του σωλήνα για να βελτιώσει την απόδοση μεταφοράς θερμότητας σε επιθετικές συνθήκες λειτουργίας.

Ακολουθούν ορισμένες λεπτομερείς αναλύσεις:

1. Βασικός σωλήνας: Ασυμπίεστοι σωλήνες ASTM A312 TP317L

(1) Χημική Σύνθεση του ASTM A312 TP317L

Η σύνθεση ορίζεται από το ποσοστό βάρους (%). Ο παρακάτω πίνακας περιγράφει τις απαιτήσεις σύμφωνα με το πρότυπο ASTM A312.

Σημείωση: Η ανάλυση του προϊόντος (έλεγχος ενός πραγματικά παραγόμενου σωλήνα) επιτρέπει μικρές αποκλίσεις από την παραπάνω ανάλυση θερμότητας (η παρτίδα του λιωμένου μετάλλου).

(2) Μηχανικές ιδιότητες του ASTM A312 TP317L

Αυτές οι ιδιότητες είναι οι ελάχιστες απαιτήσεις για τον σωλήνα στην τελική θερμικά επεξεργασμένη κατάσταση.

2. Το χαρακτηριστικό "Studded" & "Stud Fins"

Αυτό είναι το βασικό λειτουργικό χαρακτηριστικό που το διαφοροποιεί από έναν απλό σωλήνα.

• Stud Fins: Αντί για μακριά, συνεχόμενα ελικοειδή πτερύγια, ο σωλήνας έχει μια σειρά από μικρά, μεμονωμένα καρφιά (κοντές, κυλινδρικές ακίδες) συγκολλημένα στην εξωτερική του επιφάνεια σε ένα ακριβές μοτίβο.
• Σκοπός: Τα καρφιά αυξάνουν δραματικά την εξωτερική επιφάνεια του σωλήνα. Η μεταφορά θερμότητας συμβαίνει σε αυτήν την επιφάνεια, επομένως περισσότερη επιφάνεια σημαίνει πολύ πιο αποτελεσματική ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του εξωτερικού περιβάλλοντος του σωλήνα και του υγρού μέσα στον σωλήνα.
• Πλεονέκτημα έναντι των συνεχών πτερυγίων: Ο σχεδιασμός με καρφιά προσφέρει ισχυρή μηχανική αντοχή, είναι εξαιρετικά ανθεκτικός στη ρύπανση (φράξιμο) και μπορεί να χειριστεί καλά τη θερμική διαστολή. Χρησιμοποιείται συχνά σε σοβαρές υπηρεσίες όπου τα συνεχόμενα πτερύγια μπορεί να είναι ευάλωτα σε ζημιές.

3. Υλικό πτερυγίων: 11Cr Stud Fins

11Cr: τα καρφωτά πτερύγια είναι κατασκευασμένα από ένα κράμα χάλυβα που περιέχει περίπου 11% χρώμιο.

Χαρακτηριστικά:

• Αυτός είναι συνήθως ένας φερριτικός ή μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας (όπως ο τύπος 409, 410 ή ένας παρόμοιος ιδιόκτητος βαθμός), ο οποίος διαφέρει από τον ωστενιτικό βασικό σωλήνα.
• Προσφέρει καλή αντοχή στην οξείδωση και αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία.
• Είναι οικονομικά αποδοτικό. Η χρήση ενός εξαιρετικά κράματος υλικού όπως το 317L για τα πτερύγια θα ήταν απαγορευτικά ακριβή και συχνά περιττή. Ο χάλυβας 11Cr παρέχει μια εξαιρετική ισορροπία απόδοσης και κόστους για τη συγκεκριμένη εργασία του πτερυγίου.
• Έχει συντελεστή θερμικής διαστολής που είναι πιο κοντά στον ανθρακούχο χάλυβα από τον ωστενιτικό βασικό σωλήνα, ο οποίος μπορεί να είναι μια σχεδιαστική σκέψη.

4. Διαδικασία κατασκευής

Τα καρφιά συνδέονται με τον βασικό σωλήνα χρησιμοποιώντας μια διαδικασία που ονομάζεται συγκόλληση καρφιών αντίστασης. Ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από το καρφί και τον σωλήνα στο σημείο επαφής, λιώνοντας τις διεπαφές. Στη συνέχεια, το καρφί αναγκάζεται προς τον σωλήνα, δημιουργώντας έναν ισχυρό, σταθερό μεταλλουργικό δεσμό με συγκόλληση πλήρους διείσδυσης.

Κύρια εφαρμογή: Εναλλάκτες θερμότητας βαρέως τύπου

Αυτός ο σωλήνας χρησιμοποιείται αποκλειστικά ως βασικό συστατικό στις μονάδες εναλλάκτη θερμότητας βιομηχανιών που επεξεργάζονται ή παράγουν εξαιρετικά επιθετικά καυσαέρια και αναθυμιάσεις.

1. Λέβητες αποτέφρωσης απορριμμάτων (WtE) και αποτέφρωσης αστικών στερεών αποβλήτων (MSW)

Αυτή είναι μια από τις πιο κρίσιμες και απαιτητικές εφαρμογές.

Ρόλος του σωλήνα: Χρησιμοποιείται στα τμήματα υπερθερμαντήρα, εξατμιστήρα και οικονομοποιητή του λέβητα.

TP317L Εσωτερική επιφάνεια: Αντιστέκεται στη διάβρωση από τον ατμό/νερό υψηλής πίεσης μέσα στον σωλήνα.

Studded 11Cr Fins: Τα πτερύγια αυξάνουν σημαντικά την εξαγωγή θερμότητας από τα διαβρωτικά καυσαέρια. Ο χάλυβας 11% χρωμίου παρέχει επαρκή αντοχή στην οξείδωση σε αυτό το σκληρό περιβάλλον αερίου, ενώ ο σχεδιασμός με καρφιά είναι ανθεκτικός στην τριβή και τη ρύπανση (συσσώρευση τέφρας).

2. Γεννήτριες ατμού ανάκτησης θερμότητας (HRSG) σε χημικά και πετροχημικά εργοστάσια

Ρόλος του σωλήνα: Χρησιμοποιείται στο τμήμα μεταφοράς για την παραγωγή ατμού από τη θερμότητα των αποβλήτων, βελτιώνοντας τη συνολική απόδοση του εργοστασίου. Ο βασικός σωλήνας TP317L είναι ζωτικής σημασίας εάν ο ατμός ή το νερό τροφοδοσίας έχει οποιοδήποτε πιθανό ρύπο που θα μπορούσε να προκαλέσει ρωγμές διάβρωσης λόγω καταπόνησης (SCC) σε λιγότερο ανθεκτικούς βαθμούς.

3. Λέβητες βιομάζας και βιοκαυσίμων

Ρόλος του σωλήνα: Παρόμοια με τα εργοστάσια WtE, αυτοί οι σωλήνες χρησιμοποιούνται σε κρίσιμα τμήματα του λέβητα για την αποτελεσματική συλλογή θερμότητας, ενώ επιβιώνουν στην επιθετική ατμόσφαιρα.

4. Σταθμοί παραγωγής ενέργειας από ορυκτά καύσιμα με δύσκολες συνθήκες

Ρόλος του σωλήνα: Χρησιμοποιείται για την προστασία από τη διάβρωση στα τμήματα χαμηλότερης θερμοκρασίας του λέβητα (όπως ο οικονομοποιητής) όπου είναι πιο πιθανό να συμβεί συμπύκνωση οξέος.