Ce metale sunt potrivite pentru tuburile schimbătoare de căldură?
Schimbătoarele de căldură sunt componente critice într-o serie de sisteme industriale și comerciale. Schimbătoarele de căldură permit transferul căldurii de la un gaz sau lichid la altul fără ca cele două să fie în contact direct. Poate fi lichid la lichid, gaz la lichid sau gaz la gaz. Schimbătoarele de căldură încălzesc materialele reci și răcesc materialele fierbinți, ceea ce este important în sistemele care trebuie să mențină o temperatură stabilă.
Mai simplu spus, aschimbător de căldurăvor circula două substanțe (care pot fi gaze sau lichide) una lângă alta, dar în țevi, plăci sau vase separate. Una dintre aceste substanțe este fierbinte, iar cealaltă este rece. Pe măsură ce circulă prin schimbătorul de căldură, căldura este transferată de la masa fierbinte la masa rece până când se atinge temperatura dorită. Astfel, încălzirea substanțelor reci și răcirea substanțelor fierbinți.
Care sunt tipurile de schimbătoare de căldură?
1. Tip de schimbător de căldură
Cel mai bun tip de material pentru un schimbător de căldură depinde de aplicarea acestuia. Multe tipuri diferite de schimbătoare de căldură pot fi utilizate în moduri diferite. Aruncă o privire mai jos.
Schimbător de căldură răcit cu aer
Schimbătoarele de căldură cu tuburi cu aripioare sau schimbătoarele de căldură răcite cu aer folosesc aer pentru a răci lichidul sau gazul din tuburi. Aceste schimbătoare de căldură răcite cu aer sunt mai ecologice și mai rentabile decât schimbătoarele de căldură răcite cu apă, deoarece nu este necesară alimentarea principală cu apă.
schimbător de căldură de răcire cu apă
Acest tip de schimbător de căldură rulează apă într-o țeavă și lichid sau gaz într-o altă țeavă. Apa este adesea folosită ca lichid de răcire pentru a îndepărta căldura din mediul de proces. Poate fi mai scump decât un schimbător de căldură cu aer, dar oferă mai mult control, deoarece aerul este afectat de clima din jur.
Schimbător de căldură cu carcasă și tub
Un schimbător de căldură cu carcasă și tub este orice schimbător de căldură în care un lichid sau un gaz trece prin tuburi închise într-o carcasă metalică. Acest tip de schimbător de căldură poate fi folosit pentru încălzire sau răcire. De asemenea, este potrivit pentru gaze toxice, deoarece vine într-o cutie metalică. Este cel mai frecvent utilizat în aplicații de înaltă presiune, cum ar fi industria petrolului și gazelor sau industria chimică.
Schimbător de căldură cu tub dublu
Acest tip de schimbător de căldură are tuburi mai mici în tuburi mai mari. Un tub conține material fierbinte, iar celălalt tub conține material rece. Acest tip de schimbător de căldură este o modalitate excelentă de a economisi spațiu pe podea, deoarece este foarte compact.
Schimbător de căldură cu plăci
Denumite și schimbătoare de căldură cu plăci cu garnitură, aceste schimbătoare de căldură au o serie de plăci dispuse împreună, cu fluid cald sau rece trecând alternativ prin plăci. Deci există o substanță fierbinte într-o farfurie și o substanță rece în farfuria următoare, iar căldura este transferată între cele două.
schimbător de căldură cu plăci răzuite
Schimbătoarele de căldură cu suprafață răzuită sunt adesea folosite atunci când se lucrează cu materiale lipicioase sau vâscoase, ceea ce este obișnuit în industria alimentară. Practic, există un cilindru înconjurat de o jachetă și un aspirator. Aburul sau gazul fierbinte circulă în vid între manta și butoi pentru a încălzi materialul din butoi. În interiorul cilindrului se află o racletă rotativă care împiedică lipirea materialului de o parte și asigură distribuirea uniformă a căldurii pe întreg materialul.
2. Proprietățile materialelor de luat în considerare
Atunci când alegeți materiale pentru un schimbător de căldură, este important să luați în considerare următorii factori:
1. Conductivitate termică
Cel mai important factor la alegerea unui material pentru schimbătorul de căldură este conductivitatea termică. Conductivitatea termică este capacitatea unui material de a conduce căldura. Materialele cu conductivitate termică ridicată sunt mai eficiente la transferul căldurii, făcându-le alegeri perfecte pentru schimbătoarele de căldură. Materialele cu conductivitate termică ridicată includ cuprul, aluminiul și alama.
2. Rezistenta la coroziune
Schimbatoarele de caldura sunt expuse frecvent la medii corozive, iar daca alegeti materiale gresite, le puteti compromite integritatea structurala si performanta. De aceea vă recomandăm să folosiți materiale rezistente la coroziune. De exemplu, dacă utilizați clorură sau hidrogen sulfurat, veți avea nevoie de un material care este rezistent la fisurarea prin coroziune cauzată de clorură.
3. Cost
Costul materialului este, de asemenea, un aspect important atunci când se selectează materiale pentru a fi utilizate în schimbătoarele de căldură. În timp ce materiale precum cuprul și aluminiul au o conductivitate termică ridicată, ele pot fi costisitoare, făcându-le mai puțin rentabile în unele aplicații.
4. Compatibilitate
Este important să vă asigurați că materialele utilizate în schimbătorul de căldură sunt compatibile cu lichidul sau gazul cu care vor intra în contact. Trebuie să luați în considerare lichidul sau gazul pe care doriți să îl manipulați și să găsiți un aliaj compatibil. În caz contrar, coroziunea ar putea face schimbătorul de căldură inutilizabil luni sau chiar săptămâni! Metalurgiștii noștri vă pot ajuta să găsiți metale compatibile.
5. Productie
Producția este, de asemenea, importantă atunci când alegeți materiale pentru schimbătoarele de căldură. Trebuie să luați în considerare că zonele afectate de căldură sau piesele sudate pot afecta performanța. În plus, unele materiale sunt mai dificil de prelucrat decât altele, ceea ce poate afecta costul total și timpul de livrare al schimbătorului de căldură.
3. Cele mai bune materiale pentru schimbătoare de căldură
Aliaj 600
Alloy Alloy600 are o rezistență excelentă la căldură și rezistență la oxidare la temperaturi de până la 1093 de grade. În general, este recomandat pentru utilizare în industriile de tratament termic (cum ar fi ușile cuptorului sau tamburele), dar este potrivit și pentru schimbătoare de căldură.
Aliaj C276
Aliajul C276 este unul dintre cele mai rezistente la coroziune și prezintă, de asemenea, o bună conductivitate termică. Vă recomandăm utilizarea atunci când unul dintre gazele sau lichidele tratate este deosebit de coroziv, cum ar fi în industria petrochimică sau de prelucrare chimică.
Oțel inoxidabil aliat 321
Alloy 321 este un oțel inoxidabil cu o rezistență excelentă la căldură la temperaturi de până la 870 de grade, ceea ce îl face ideal pentru utilizarea în schimbătoare de căldură. De asemenea, prezintă o conductivitate termică bună.
În general, cel mai bun material pentru aschimbător de căldurăva depinde de aplicația specifică. Ar trebui să luați în considerare factori importanți, cum ar fi conductivitatea termică, producția și costul, pentru a vă asigura că alegeți aliajul potrivit.
