Tubo alettato scanalato HFW ASME SA192 con alette in acciaio al carbonio per economizzatori di caldaie

Tubo alettato scanalato HFW ASME SA192 con alette in acciaio al carbonio per economizzatori di caldaia

Un tubo alettato scanalato HFW ASME SA192 con alette in acciaio al carbonio è un tubo ad alta efficienza progettato per lo scambio termico ad alta pressione e bassa temperatura, famoso soprattutto negli economizzatori di caldaia. La sua combinazione di capacità di pressione approvata dal codice, duttilità superiore e l'aumento del trasferimento di calore dalle alette scanalate lo rende un componente standard e ottimizzato per migliorare l'efficienza della caldaia. La scelta tra SA192 e SA210 dipende in definitiva dalla temperatura massima del metallo prevista in servizio.

Ecco alcuni dettagliati approfondimenti:

1. Tubo base: tubi senza saldatura ASME SA192

(1). Composizione chimica (analisi termica, %)

La composizione enfatizza un contenuto di carbonio molto basso per la massima duttilità e saldabilità.

Nota 1: Il contenuto minimo di silicio specificato assicura che l'acciaio sia completamente disossidato (calmato al silicio), il che è fondamentale per l'integrità della pressione.

(2). Proprietà meccaniche (a temperatura ambiente)

Queste sono le proprietà minime garantite per il tubo finito.

2. Aletta: HFW scanalata

• HFW: Una striscia di acciaio al carbonio viene alimentata continuamente, formata nel profilo scanalato e saldata longitudinalmente al tubo SA192 utilizzando una corrente elettrica ad alta frequenza.
  • Questo crea un forte legame metallurgico continuo (una vera saldatura) tra la radice dell'aletta e la superficie esterna del tubo. È superiore alle alette avvolte a tensione o incorporate per applicazioni ad alta integrità.
• Scanalato: Questo definisce la geometria dell'aletta.Le alette hanno piccoli tagli o scanalature regolari lungo la loro altezza. Questo design "scanalato":
  • Aumenta drasticamente la superficie.
  • Interrompe lo strato limite laminare dei fumi, creando turbolenza.
  • Risulta in un miglioramento del 25-40% nel trasferimento di calore rispetto alle alette lisce delle stesse dimensioni.
  • Aiuta a ridurre l'incrostazione di cenere interrompendo il flusso di gas, rendendo più efficace la pulizia con fuliggine.
• Alette in acciaio al carbonio:È la scelta più conveniente per le applicazioni in cui i fumi non sono altamente corrosivi.

#1 Applicazione principale: economizzatori di caldaia

Questa è l'applicazione dominante e più critica, che consuma la stragrande maggioranza di questi tubi.

Cosa fa: un economizzatore è uno scambiatore di calore che preriscalda l'acqua di alimentazione della caldaia utilizzando il calore di scarto proveniente dai fumi in uscita dalla caldaia. Questo migliora significativamente l'efficienza termica complessiva dell'impianto (tipicamente del 4-10%), riducendo i costi del carburante.

#2 Applicazione principale: surriscaldatori a bassa pressione / bassa temperatura

In alcune caldaie industriali o più piccole, la sezione del surriscaldatore iniziale (primario) può operare a temperature del vapore entro il limite di sicurezza per SA192.

Attenzione: questa applicazione è meno comune e richiede una rigorosa verifica del progetto. Viene utilizzata solo quando la temperatura massima del metallo calcolata è confermata essere ben al di sotto di 425°C (800°F).

#3 Applicazioni secondarie (recupero di calore in altri sistemi)

Lo stesso principio di "alta pressione, bassa temperatura" si applica in altri settori:

• Generatori di vapore a recupero di calore (HRSG): utilizzati nelle sezioni evaporatore o economizzatore a bassa pressione degli HRSG, dove la temperatura del gas dalla turbina a gas si è sufficientemente raffreddata.
• Caldaie a recupero di calore di processo: nelle industrie chimiche, petrolchimiche o di raffinazione, per recuperare il calore dai gas di processo per generare vapore a media pressione, dove le temperature gas/vapore sono moderate.
• Riscaldatori a olio termico: come tubo di contenimento della pressione per l'olio termico, con alette che recuperano il calore da un flusso di fumi.