Analyse de l'application du tube en acier inoxydable dans le condenseur

L'application de l'acier inoxydable aux tubes du condenseur existe depuis les années 1960. À l'heure actuelle, plus de 60% de condenseurs aux États-Unis utilisent des tubes en acier inoxydable. La longueur utilisée est de 243,84 millions de mètres, et plus de 96% des tubes installés sur les condenseurs sont encore utilisés. Dans les pays européens, des entreprises telles que l'Allemagne et la France ont commencé à utiliser des tubes en acier inoxydable en tant qu'éléments de la chaîne de production. tubes du condenseur dans les années 1970.

Analyse de faisabilité d'un tube en acier inoxydable :

Analyse technique

1. Performance du transfert de chaleur : Pour le condenseur du groupe électrogène, lorsque le matériau du tube de refroidissement est remplacé par de l'acier inoxydable au lieu du laiton, le changement de transfert de chaleur est le suivant : les conditions de libération de la chaleur des deux côtés du tube de transfert de chaleur ne changent pas, c'est-à-dire que la forme et la libération de la chaleur se font des deux côtés Le coefficient thermique est le même, seule la modification de la résistance thermique de la paroi du tube causée par le matériau et l'épaisseur de la paroi du tube de transfert de chaleur, mais l'effet de l'épaisseur de la paroi est relativement faible.

L'épaisseur de la paroi n'affecte que 2% de la résistance thermique totale, et le matériau a un effet relativement important. Selon la norme HEI, le coefficient de transfert thermique du laiton est de 1,01 (tube φ25×1), tandis que le coefficient de transfert thermique de l'acier inoxydable est de 0,89 (tube φ25×0. 6) Par conséquent, on peut constater que le coefficient de transfert thermique des tubes en acier inoxydable de la même spécification est inférieur d'environ 11% à celui des tubes en cuivre. Toutefois, comme le coefficient de transfert thermique total et la vitesse sont des racines carrées, lorsque la vitesse de l'eau de refroidissement du tube en acier inoxydable passe de 2 m/s pour le tube en cuivre à 2,3 m/s, le coefficient de transfert thermique total peut être augmenté de 71 TTP3T, et la brillance de la surface du tube en acier inoxydable et le coefficient de nettoyage peuvent également être augmentés jusqu'à 0,9, de sorte que le coefficient de transfert thermique total des deux est fondamentalement proche.

Le coefficient global de transfert de chaleur des tubes en acier inoxydable n'est pas nécessairement inférieur à celui des tubes en cuivre, et les tubes en acier inoxydable sont plus performants après une certaine période de fonctionnement. La raison en est que les tuyaux de refroidissement contaminés et encrassés ont un effet négatif sur le transfert de chaleur. Le phénomène adiabatique causé par la corrosion et l'encrassement peut réduire le coefficient de transfert de chaleur jusqu'à 50%.

2. Problème de vibration des faisceaux de tubes : la résistance et le module d'élasticité de l'acier inoxydable sont plus élevés que ceux du cuivre. Mais comme le calcul sismique original du faisceau de tubes est basé sur la fréquence naturelle du tube afin d'éviter la résonance causée par la turbine à vapeur à 3000 tr/min, la distance entre les cloisons est relativement grande. Et maintenant, le calcul des vibrations du tube est basé sur la formule empirique de la norme américaine HEI sur la prévention des vibrations induites par le flux de vapeur, c'est-à-dire la condition que l'échappement de la turbine à vapeur atteigne la vitesse du son pour déterminer la valeur de portée maximale du tube de refroidissement du condenseur afin de s'assurer que le tube de refroidissement du condenseur n'est pas dû aux vibrations et aux dommages, le résultat du calcul est d'environ 900 mm, donc en fonction de la distance du diaphragme du condenseur d'origine, il est nécessaire ou non d'ajouter un petit diaphragme.
3. Améliorer la résistance à la corrosion. La résistance à l'érosion et à la corrosion de l'acier inoxydable est bien meilleure que celle des tubes en cuivre, mais l'acier inoxydable austénitique résiste mal à la corrosion par les ions chlorure. Différents tubes en acier inoxydable peuvent être sélectionnés en fonction de la teneur en ions chlorure de l'eau de refroidissement. Lorsque la teneur en ions chlorure de l'eau de refroidissement est faible, les tubes TP304 et TP304L peuvent être utilisés, et lorsque la teneur en ions chlorure de l'eau est élevée, les tubes TP316LTP321, etc. peuvent être utilisés.
4. Le tube est relié à la plaque tubulaire. Si la plaque tubulaire est faite d'une plaque composite en acier inoxydable, le tube et la plaque tubulaire peuvent être dilatés et scellés pour garantir l'étanchéité du condenseur, et la durée de vie peut atteindre 30 à 40 ans. Si le tube est remplacé uniquement, le tube et la plaque tubulaire sont dilatés. Afin de s'assurer que la connexion ne fuit pas, l'agent d'étanchéité ou la plaque tubulaire peuvent être rainurés.
5. Processus de fabrication des tubes en acier inoxydable. Les tubes en acier inoxydable ont une résistance et un module d'élasticité plus élevés que les autres matériaux, en particulier les tubes en cuivre, avec une bonne plasticité et un allongement élevé.

Analyse économique :

1. Dans le passé, tout le monde pensait que l'utilisation de tubes en acier inoxydable comme condenseurs était plus coûteuse. Mais ce n'est pas le cas. En raison du développement technologique, les tubes en acier inoxydable dans les pays développés sont maintenant des tubes soudés avec des joints. La bande d'acier inoxydable est d'abord fabriquée, puis formée par laminage, soudage, traitement thermique, redressement, coupe, inspection par pression d'air, essais non destructifs, traitement de détente, et il existe une ligne de production automatique pour l'ensemble du processus d'emballage et de sortie de l'usine. De cette manière, la qualité des tubes soudés peut pleinement répondre aux normes de qualité des tubes sans soudure, et l'épaisseur de la paroi des tubes en acier inoxydable soudés est plus uniforme que celle des tubes en acier inoxydable sans soudure, ce qui garantit la qualité de l'expansion des tubes. Le prix des tubes en acier inoxydable soudés est plus élevé que celui des tubes en acier inoxydable sans soudure. Bon marché. En outre, la résistance et le module d'élasticité des tuyaux en acier inoxydable sont plus élevés que ceux des tuyaux en cuivre, de sorte que les tuyaux à parois minces peuvent être utilisés pour les tuyaux en acier inoxydable. À surface égale, le poids est plus léger, et les prix des deux produits sont fondamentalement similaires.
2. Lorsque le tube du condenseur et la plaque tubulaire du tube en acier inoxydable sont dilatés et scellés, un processus de soudage doit être ajouté, ce qui augmente légèrement le coût de l'installation.
3. Il peut empêcher les fuites, ce qui est bénéfique pour maintenir le vide du côté enveloppe du condenseur et garder l'eau condensée propre du côté enveloppe, réduire le travail de maintenance et éviter la perte causée par l'arrêt du condenseur en raison d'une fuite.
4. La durée de vie est 3 à 4 fois supérieure à celle d'un tube en cuivre.