تحليل تطبيق أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ في المكثف

تطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ على أنابيب المكثف موجودة منذ الستينيات. في الوقت الحاضر، يستخدم أكثر من 60% من المكثفات في الولايات المتحدة أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ. يبلغ الطول المستخدم 243.84 مليون متر، ولا يزال أكثر من 96% من الأنابيب المركبة على المكثف قيد الاستخدام. من بين الدول الأوروبية، بدأت شركات مثل ألمانيا وفرنسا في استخدام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ مثل أنابيب المكثف في السبعينيات.

تحليل جدوى أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ:

التحليل الفني

1. أداء نقل الحرارة: بالنسبة لمكثف مجموعة المولدات، عندما يتم استبدال مادة أنبوب التبريد بالفولاذ المقاوم للصدأ بدلاً من النحاس الأصفر البحري، فإن تغير نقل الحرارة هو: لا تتغير ظروف إطلاق الحرارة على جانبي أنبوب نقل الحرارة، أي أن شكل إطلاق الحرارة وإطلاقها على كلا الجانبين المعامل الحراري هو نفسه، فقط التغير في المقاومة الحرارية لجدار الأنبوب الناجم عن المادة وسمك جدار أنبوب نقل الحرارة، ولكن تأثير سمك الجدار صغير نسبيًا.

ويؤثر سمك الجدار على 2% فقط من المقاومة الحرارية الكلية، وللمادة تأثير كبير نسبيًا. وفقًا لمعيار HEI، فإن معامل نقل الحرارة المادي للنحاس الأصفر البحري هو 1.01 (الأنبوب φ25×1)، في حين أن معامل نقل الحرارة المادي للفولاذ المقاوم للصدأ هو 0.89 (الأنبوب φ25×0. 6) لذلك، يمكن ملاحظة أن معامل نقل الحرارة لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ من نفس المواصفات أقل بحوالي 11% من معامل النحاس. ومع ذلك ، نظرًا لأن معامل نقل الحرارة الكلي والسرعة هما الجذر التربيعي ، عندما يتم زيادة سرعة مياه التبريد لأنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ من 2 م / ث من الأنبوب النحاسي إلى 2.3 م / ث ، يمكن زيادة معامل نقل الحرارة الكلي بمقدار 7% ، ويمكن أيضًا زيادة معامل نقل الحرارة الكلي لأنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ لمعان السطح ومعامل التنظيف إلى 0.9 ، بحيث يكون معامل نقل الحرارة الكلي للاثنين قريبًا بشكل أساسي.

ليس بالضرورة أن يكون معامل نقل الحرارة الكلي لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ أسوأ من معامل نقل الحرارة الكلي لأنابيب النحاس، كما أن أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر تفوقًا بعد فترة من التشغيل. والسبب هو أن أنابيب التبريد الملوثة والملوثة سيكون لها تأثير سلبي على نقل الحرارة. يمكن أن تقلل الظاهرة الأديباتية الناجمة عن التآكل والقاذورات من معامل نقل الحرارة بنسبة تصل إلى 50%.

2. مشكلة اهتزاز حزمة الأنبوب: إن قوة ومعامل مرونة الفولاذ المقاوم للصدأ أعلى من النحاس. ولكن نظرًا لأن الحساب الزلزالي الأصلي لحزمة الأنبوب يعتمد على التردد الطبيعي للأنبوب لتجنب الرنين الناجم عن التوربينات البخارية عند 3000 دورة في الدقيقة، فإن المسافة بين الأقسام كبيرة نسبيًا. والآن يستند حساب اهتزاز الأنبوب على الصيغة التجريبية لمعيار HEI الأمريكي بشأن منع الاهتزاز المستحث بتدفق البخار، أي شرط أن يصل عادم التوربينات البخارية إلى سرعة الصوت لتحديد أقصى قيمة امتداد لأنبوب تبريد المكثف لضمان عدم تعرض أنبوب تبريد المكثف للاهتزاز والتلف، وتكون نتيجة الحساب حوالي 900 مم، لذا اعتمادًا على مسافة غشاء المكثف الأصلي، سواء كان من الضروري إضافة غشاء صغير.
3. تحسين مقاومة التآكل. إن مقاومة التآكل والتآكل في الفولاذ المقاوم للصدأ أفضل بكثير من مقاومة أنابيب النحاس، ولكن الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ لديه مقاومة ضعيفة للتآكل لأيونات الكلوريد. يمكن اختيار أنابيب مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ وفقًا لمحتوى أيونات الكلوريد في مياه التبريد. عندما يكون محتوى أيونات الكلوريد في ماء التبريد منخفضًا، يمكن استخدام TP304 و TP304L، وعندما يكون محتوى أيونات الكلوريد في الماء مرتفعًا، يمكن استخدام TP316Lيمكن استخدام TP321، TP321، وما إلى ذلك.
4. يتم توصيل الأنبوب بلوحة الأنبوب. إذا كانت الصفيحة الأنبوبية مصنوعة من صفيحة مركبة من الفولاذ المقاوم للصدأ، فيمكن توسيع الأنبوب والصفيحة الأنبوبية وإغلاقهما لضمان خلو المكثف من التسرب، ويمكن أن يصل عمر الخدمة إلى 30 إلى 40 عامًا. إذا تم استبدال الأنبوب فقط، يتم توسيع الأنبوب وصفيحة الأنبوب. وللتأكد من عدم تسرب الوصلة، يمكن أن يكون مانع التسرب أو صفيحة الأنبوب محزوزًا.
5. عملية تصنيع أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ. تتميز أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ بقوة أعلى ومعامل مرونة أعلى من المواد الأخرى، وخاصة الأنابيب النحاسية، مع مرونة جيدة واستطالة عالية.

التحليل الاقتصادي:

1. في الماضي، شعر الجميع في الماضي أن استخدام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ كمكثفات كان أكثر تكلفة. ولكن الأمر ليس كذلك. نظرًا للتطور التكنولوجي، أصبحت أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ في البلدان المتقدمة الآن أنابيب ملحومة بدرزات. أولاً، يُصنع شريط الفولاذ المقاوم للصدأ، ثم يتم تشكيله عن طريق التشكيل بالدلفنة واللحام والمعالجة الحرارية والاستقامة والقطع وفحص ضغط الهواء والاختبار غير المدمر ومعالجة تخفيف الضغط، وهناك خط إنتاج أوتوماتيكي لعملية التعبئة والتغليف بأكملها ومغادرة المصنع. وبهذه الطريقة، يمكن أن تلبي جودة الأنابيب الملحومة معايير الجودة للأنابيب غير الملحومة تمامًا، كما أن سمك جدار أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة أكثر اتساقًا من أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ غير الملحومة، مما يضمن جودة تمدد الأنابيب. سعر أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة أعلى من سعر أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ غير الملحومة. رخيصة. بالإضافة إلى ذلك، فإن القوة والمعامل المرن لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ أعلى من الأنابيب النحاسية، لذلك يمكن استخدام الأنابيب ذات الجدران الرقيقة لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ. في حالة نفس المساحة، يكون الوزن أخف وزناً، وأسعار الاثنين متشابهة بشكل أساسي.
2. عندما يتم توسيع أنبوب المكثف وصفيحة الأنبوب من أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ وإغلاقه، يجب إضافة عملية لحام، وبالتالي تزداد تكلفة التركيب قليلاً.
3. يمكن أن يمنع التسرب، وهو أمر مفيد للحفاظ على تفريغ جانب الغلاف من المكثف والحفاظ على نظافة الماء المكثف من جانب الغلاف، مما يقلل من أعمال الصيانة وتجنب الخسارة الناجمة عن إغلاق المكثف بسبب التسرب.
4. يزداد عمر الخدمة 3-4 مرات من الأنبوب النحاسي