ASME SA213 T11 Rura z żebrami ząbkowanymi ze stalowymi żebrami węglowymi do zastosowań w HRSG

ASME SA213 T11 Rurka z żebrami ząbkowanymi ze stali węglowej do HRSG

Rura z żebrami ząbkowanymi ASME SA213 T11 HFW ze stali węglowej to ta sama wysokowydajna rura wymiennika ciepła, co opisana wcześniej, ale z celowym wyborem materiału na żebra w celu optymalizacji wydajności i kosztów. Żebra (zewnętrzne wzmocnienie wymiany ciepła) są wykonane ze stali węglowej zamiast stopu, takiego jak T11.

Kluczowe wyjaśnienie: „Rura podstawowa” vs. „Żebra”

1. Rura podstawowa (część ciśnieniowa):To wewnętrzna rura, która przenosi płyn o wysokim ciśnieniu i wysokiej temperaturze (woda, para, olej).

Skład chemiczny rur bezszwowych ASME SA213 T11:

Skład jest określony w ASTM A213/A213M. Wymagania dotyczą zarówno analizy cieplnej (ze stopu), jak i analizy produktu (z gotowego produktu).

Właściwości mechaniczne rur bezszwowych ASME SA213 T11:

Właściwości mechaniczne

Są to minimalne wymagane właściwości dla rur w stanie normalizowanym i odpuszczonym.

2. Żebra: Ząbkowane żebra ze stali węglowej

Dlaczego stosować stal węglową do żeber?

• Redukcja kosztów:To główny powód. Stal węglowa jest znacznie tańsza niż stal stopowa (jak T11). Ponieważ żebra stanowią znaczną objętość materiału w produkcie końcowym, użycie stali węglowej obniża ogólny koszt.
• Odpowiednia wydajność dla roli żeber:Żebra są wystawione na działanie strony gazowej/powietrznej wymiennika ciepła (np. gazy spalinowe, powietrze wylotowe). Środowisko to charakteryzuje się zazwyczaj znacznie niższym ciśnieniem i często niższą temperaturą niż płyn wewnętrzny w rurze podstawowej T11. Stal węglowa może z łatwością wytrzymać te warunki.
• Dobra przewodność cieplna:Stal węglowa ma dobrą przewodność cieplną, co jest niezbędne do efektywnego przenoszenia ciepła z powierzchni żebra do rury podstawowej. Łatwość produkcji: Stal węglowa jest łatwiejsza do walcowania, cięcia i spawania (w przypadku żeber osadzonych/L-foot) niż stal stopowa.

3. Dlaczego ta konkretna kombinacja (rura T11 + żebra ze stali węglowej) jest powszechna i logiczna

Ta specyfikacja reprezentuje klasyczną optymalizację inżynieryjną:

Rura podstawowa (T11) obsługuje wymagające zadanie:Zawiera parę o wysokim ciśnieniu, często przegrzaną lub gorącą wodę. Zawartość chromu 1,25% zapewnia niezbędną odporność na utlenianie i wytrzymałość w temperaturze roboczej.

Żebra (stal węglowa) obsługują mniej wymagające zadanie:Znajdują się w strumieniu gazu chłodzącego. Chociaż gaz może być gorący, nie jest pod wysokim ciśnieniem, a jego temperatura jest często poniżej limitów utleniania dla stali węglowej. Użycie drogiego stopu w tym miejscu jest niepotrzebnym kosztem.

Kluczowe założeniejest takie, że temperatura po stronie gazu w miejscu żebra mieści się w bezpiecznym limicie roboczym dla stali węglowej (zazwyczaj do ~480°C / 900°F dla długotrwałej eksploatacji, chociaż zależy to od konkretnego składu gazu i potencjału korozji).

Podstawowa filozofia zastosowania

Ta rura jest przeznaczona do wysokowydajnego, zoptymalizowanego pod kątem kosztów przenoszenia ciepła w środowiskach, w których:

1. Główne zastosowanie: Kotły odzysku ciepła i HRSG

To najbardziej dominujące zastosowanie. Rury te są „elementami konstrukcyjnymi” do odzyskiwania energii z gorących gazów spalinowych.

W generatorach pary odzysku ciepła (HRSG): Są one używane w sekcjach parownika i ekonomizera.

W kotłach odzysku ciepła (chemicznych, petrochemicznych, rafineryjnych): Używane do wychwytywania ciepła z gazów spalinowych pieców procesowych, ścieków reaktorów lub spalin z spalarni.

2. Sekcje kotłów w elektrowniach

Ekonomizery: Znajdują się na końcu kotła, podgrzewają wodę zasilającą za pomocą stosunkowo niskotemperaturowych gazów spalinowych (~250°C - 400°C). T11 obsługuje wodę zasilającą o wysokim ciśnieniu, podczas gdy żebra ze stali węglowej skutecznie wydobywają ciepło z niekorozyjnych gazów spalinowych.

Podgrzewacze przegrzewaczy niskotemperaturowych: W niektórych konstrukcjach, początkowe stopnie przegrzewacza, w których podnosi się temperatura pary, ale temperatury metalu nie są ekstremalne, mogą wykorzystywać rury T11 z żebrami ze stali węglowej.

3. Podgrzewacze procesowe i podgrzewacze paleniskowe

W rafineriach i zakładach petrochemicznych podgrzewacze procesowe (podgrzewacze paleniskowe) często mają sekcję konwekcyjną.

4. Podgrzewacze powietrza

Chociaż często budowane z rur niższej jakości, niektóre podgrzewacze powietrza z wężownicami parowymi, które wykorzystują parę o średnim ciśnieniu do podgrzewania powietrza do spalania, mogą wykorzystywać ten typ rur dla trwałości i wydajności.