ASME SA213 T11 Tubos serrados com barbatanas de aço carbono para aplicação em HRSGs

Tubo aletado serrilhado ASME SA213 T11 com aletas de aço carbono para HRSGs

Um tubo aletado serrilhado HFW ASME SA213 T11 com aletas de aço carbono é o mesmo tubo trocador de calor de alto desempenho descrito anteriormente, mas com uma escolha deliberada de material para as aletas, a fim de otimizar o desempenho e o custo. As aletas (o aprimoramento externo da transferência de calor) são feitas de aço carbono em vez de uma liga como T11.

Esclarecimento fundamental: o "Tubo base" vs. "As aletas"

1. O tubo base (parte sob pressão):Este é o tubo interno que transporta o fluido de alta pressão e alta temperatura (água, vapor, óleo).

Composição química dos tubos sem costura ASME SA213 T11:

A composição é especificada na ASTM A213/A213M. Os requisitos são para análise de calor (da fusão) e análise do produto (do produto acabado).

Propriedades mecânicas dos tubos sem costura ASME SA213 T11:

Propriedades mecânicas

Estas são as propriedades mínimas exigidas para tubos na condição de tratamento térmico normalizado e temperado.

2. Aletas: Aletas serrilhadas de aço carbono

Por que usar aço carbono para as aletas?

• Redução de custos:Esta é a razão principal. O aço carbono é significativamente mais barato do que o aço liga (como T11). Como as aletas constituem um volume substancial do material no produto final, o uso de aço carbono reduz o custo geral.
• Desempenho adequado para a função da aleta:As aletas são expostas ao lado do gás/ar do trocador de calor (por exemplo, gás de combustão, ar de exaustão). Este ambiente está tipicamente a uma pressão muito menor e, muitas vezes, a uma temperatura mais baixa do que o fluido interno no tubo base T11. O aço carbono pode suportar facilmente essas condições.
• Boa condutividade térmica:O aço carbono tem boa condutividade térmica, o que é essencial para transferir eficientemente o calor da superfície da aleta para o tubo base. Facilidade de fabricação: o aço carbono é mais fácil de enrolar, cortar e soldar (no caso de aletas embutidas/pé em L) do que o aço liga.

3. Por que esta combinação específica (tubo T11 + aletas CS) é comum e lógica

Esta especificação representa uma otimização de engenharia clássica:

O tubo base (T11) lida com a tarefa exigente:Ele contém o vapor superaquecido ou água quente de alta pressão. O teor de cromo de 1,25% fornece a resistência à oxidação e a resistência necessárias na temperatura de operação.

As aletas (aço carbono) lidam com a tarefa menos exigente:Elas estão na corrente de gás de resfriamento. Embora o gás possa estar quente, ele não está sob alta pressão, e sua temperatura é frequentemente inferior aos limites de oxidação para o aço carbono. Usar liga cara aqui é um custo desnecessário.

A premissa fundamentalé que a temperatura do lado do gás na localização da aleta está dentro do limite operacional seguro para o aço carbono (tipicamente até ~480°C / 900°F para serviço prolongado, embora isso dependa da composição específica do gás e do potencial de corrosão).

Filosofia central de aplicação

Este tubo é projetado para transferência de calor de alta eficiência e custo otimizado em ambientes onde:

1. Aplicação principal: caldeiras de recuperação de calor e HRSGs

Esta é a aplicação mais dominante. Esses tubos são os "blocos de construção" para recuperar energia de gases de exaustão quentes.

Em geradores de vapor de recuperação de calor (HRSGs): Eles são usados nas seções do evaporador e economizador.

Em caldeiras de recuperação de calor (químicas, petroquímicas, refino): Usados para capturar calor de gases de combustão de fornos de processo, efluentes de reatores ou exaustão de incineradores.

2. Seções de caldeiras de usinas

Economizadores: Localizados na extremidade traseira da caldeira, eles pré-aquecem a água de alimentação usando gás de combustão de temperatura relativamente baixa (~250°C - 400°C). O T11 lida com a água de alimentação de alta pressão, enquanto as aletas CS extraem eficientemente o calor do gás de combustão não corrosivo.

Superaquecedores de baixa temperatura: Em alguns projetos, os estágios iniciais do superaquecedor, onde a temperatura do vapor está sendo elevada, mas as temperaturas do metal não são extremas, podem utilizar tubos T11 com aletas CS.

3. Aquecedores de processo e aquecedores a fogo

Em refinarias e plantas petroquímicas, os aquecedores de processo (aquecedores a fogo) geralmente têm uma seção de convecção.

4. Aquecedores de ar

Embora frequentemente construídos com tubos de menor qualidade, certos aquecedores de ar de serpentina de vapor que usam vapor de média pressão para aquecer o ar de combustão podem empregar este tipo de tubo para durabilidade e eficiência.