ASME SA213 T22 Tubo serrilhado com barbatanas de aço carbono para caldeiras

Tubo aletado serrilhado ASME SA213 T22 com aletas de aço carbono para bancos de caldeiras

Um tubo aletado serrilhado ASME SA213 T22 com aletas de aço carbono é um tubo trocador de calor de alto desempenho projetado para serviço extremo, normalmente em ambientes de alta temperatura e alta pressão, como caldeiras, superaquecedores e reformadores em usinas de energia e indústrias petroquímicas.

Em termos simples, é um tubo central de aço de liga de alta resistência com aletas de aço carbono que são serrilhadas para maximizar a eficiência da transferência de calor.

Aqui estão algumas análises detalhadas:

1. Tubo base: tubos sem costura ASME SA213 T22

(1). Composição química (Peso %)

A composição é especificada na norma ASME SA-213. A tabela a seguir mostra os limites exigidos.

0,87 - 1,13

Fornece resistência a altas temperaturas.

Outras notas:

Os valores são faixas máximas, a menos que especificado de outra forma.

Elementos como Cobre (Cu) e Níquel (Ni) podem ter presença incidental com limites baixos.

~130-180 HB

Nem sempre especificado explicitamente em SA-213, mas uma faixa de dureza Brinell típica para T22 normalizado e temperado é 130-180 HB.

Por que T22? O teor de cromo proporciona maior resistência à oxidação (incrustação) e corrosão, especialmente em altas temperaturas. O molibdênio aumenta a resistência do aço em temperaturas elevadas (resistência à fluência). Isso torna o T22 uma excelente escolha para temperaturas de serviço de até cerca de 1050°F (565°C).

2. Aleta serrilhada: Este é um projeto de aleta específico e de alta eficiência.

A tira de aleta longa e contínua é cortada em intervalos regulares para criar serrilhas ou ranhuras.

Este projeto cria turbulência no fluxo de gás, que quebra a camada limite estagnada de gás na superfície da aleta.

Principal benefício: Essa turbulência melhora significativamente o coeficiente de transferência de calor em comparação com uma aleta sólida (simples), muitas vezes em 15-25%.Material da aleta: Aço carbono

• Por que aço carbono?
• As aletas são expostas ao lado do gás, que, embora quente, geralmente está em uma pressão mais baixa e em uma temperatura diferente do fluido dentro do tubo T22. O aço carbono oferece um bom equilíbrio de:
• Custo: É muito menos caro do que a liga T22.

Usinabilidade: É fácil de moldar e enrolar na forma de aleta serrilhada.

Propriedades adequadas: Possui resistência e resistência à oxidação suficientes para a temperatura do lado do gás em muitas aplicações. Se o lado do gás for altamente corrosivo, um material de aleta mais resistente pode ser escolhido.

• 3. Principais vantagens do tubo aletado serrilhado ASME SA213 T22 com aletas de aço carbono
• Vantagens:
• Alta eficiência: as aletas serrilhadas proporcionam transferência de calor superior.
• Resistência a altas temperaturas: o tubo central T22 pode suportar intensa pressão e temperatura internas.

Custo-efetivo: o uso de aço carbono para as aletas mantém o custo geral baixo sem comprometer a função principal de contenção de pressão do tubo.

Construção robusta: o processo de aletagem em L cria uma ligação forte e durável, resistente ao ciclo térmico e à vibração.

A aplicação do tubo aletado serrilhado ASME SA213 T22 com aletas de aço carbono?

1. Geradores de vapor de recuperação de calor (HRSGs)

Função: HRSGs são as "caldeiras de calor residual" localizadas atrás das turbinas a gás em usinas de ciclo combinado. Eles capturam a energia do escapamento quente da turbina para gerar vapor.

Por que usado aqui: O escapamento da turbina a gás é grande em volume e relativamente baixo em pressão, mas muito quente. O tubo central T22 é forte o suficiente para lidar com o vapor de alta pressão, enquanto as extensas aletas serrilhadas de aço carbono capturam eficientemente o calor do grande volume de gás. Isso melhora drasticamente a eficiência geral da usina.

2. Caldeiras (seções de parede de água, economizador e banco de caldeira)

Função: Em usinas de energia a carvão ou biomassa, esses tubos são usados em seções onde o fluxo de calor é alto, mas não o mais alto (para o qual T91 ou aços inoxidáveis podem ser usados).

Por que usado aqui: O material T22 oferece excelente resistência aos compostos corrosivos nos gases de combustão (como enxofre) nessas temperaturas. As aletas serrilhadas maximizam a absorção de calor dos gases de combustão, convertendo água em vapor de forma mais eficaz.

3. Superaquecedores e reaquecedores

Função: Estas são seções críticas em uma caldeira onde o vapor saturado é aquecido ainda mais para se tornar vapor "superaquecido" (seco, de alta energia), o que melhora drasticamente a eficiência da turbina a vapor.

Por que usado aqui: Este é um dos serviços mais exigentes.

Tubo central T22: Ele suporta a alta pressão interna do vapor e as altas temperaturas do metal (normalmente até ~565°C / 1050°F) sem fluir (deformar com o tempo).

Aletas serrilhadas: Elas transferem eficientemente o calor dos gases de combustão muito quentes para o vapor interno. A transferência de calor aprimorada é crucial para atingir a temperatura do vapor alvo.

4. Aquecedores de processo e reformadores (indústrias petroquímicas e de refino)

Função: Em refinarias de petróleo e plantas químicas, os aquecedores a fogo são fornos maciços que aquecem fluidos de processo (por exemplo, petróleo bruto, hidrogênio) a temperaturas muito altas para impulsionar reações químicas (como em um Reformador de Metano a Vapor).

Por que usado aqui: O ambiente dentro desses fornos é agressivo, com altas temperaturas e fluxos de processo potencialmente corrosivos. O tubo T22 fornece a resistência e a resistência à corrosão necessárias, enquanto as aletas garantem uma transferência de calor eficiente e uniforme das chamas do forno para o fluido do processo dentro dos tubos.

5. Incineração de resíduos e usinas de cogeração