Análisis de la aplicación del tubo de acero inoxidable en el condensador
La aplicación del acero inoxidable a tubos condensadores existe desde los años sesenta. En la actualidad, más de 60% de condensadores en Estados Unidos utilizan tubos de acero inoxidable. La longitud utilizada es de 243,84 millones de metros, y más de 96% de los tubos instalados en el condensador siguen en uso. Entre los países europeos, empresas como Alemania y Francia empezaron a utilizar tubos de acero inoxidable como tubos condensadores en los años setenta.
Análisis de viabilidad del tubo de acero inoxidable:
Análisis técnico
- Rendimiento de la transferencia de calor: Para el condensador del grupo electrógeno, cuando el material del tubo de refrigeración se sustituye por acero inoxidable en lugar de latón navy, el cambio de transferencia de calor es: las condiciones de liberación de calor en ambos lados del tubo de transferencia de calor no cambian, es decir, la forma de liberación de calor y la liberación en ambos lados El coeficiente térmico es el mismo, sólo el cambio en la resistencia térmica de la pared del tubo causada por el material y el espesor de la pared del tubo de transferencia de calor, pero el efecto del espesor de la pared es relativamente pequeño.
El grosor de la pared sólo afecta a 2% de la resistencia térmica total, y el material tiene un efecto relativamente grande. Según la norma HEI, el coeficiente de transferencia de calor del material del latón naval es de 1,01 (tubo φ25×1), mientras que el coeficiente de transferencia de calor del material del acero inoxidable es de 0,89 (tubo φ25×0. 6) Por lo tanto, puede verse que el coeficiente de transferencia de calor de los tubos de acero inoxidable de la misma especificación es unos 11% inferior al de los tubos de cobre. Sin embargo, como el coeficiente total de transferencia de calor y la velocidad son raíz cuadrada, cuando la velocidad del agua de refrigeración del tubo de acero inoxidable se aumenta de los 2 m/s del tubo de cobre a 2,3 m/s, el coeficiente total de transferencia de calor puede incrementarse en 7%, y el tubo de acero inoxidable El brillo de la superficie y el coeficiente de limpieza también pueden incrementarse hasta 0,9, de modo que el coeficiente total de transferencia de calor de ambos es básicamente próximo.
El coeficiente global de transferencia de calor de los tubos de acero inoxidable no es necesariamente peor que el de los tubos de cobre, y los tubos de acero inoxidable son más superiores tras un periodo de funcionamiento. La razón es que los tubos de refrigeración contaminados e incrustados tendrán un efecto adverso en la transferencia de calor. El fenómeno adiabático causado por la corrosión y el ensuciamiento puede reducir el coeficiente de transferencia de calor hasta 50%.
- Problema de vibración del haz de tubos: La resistencia y el módulo elástico del acero inoxidable son superiores a los del cobre. Pero como el cálculo sísmico original del haz de tubos se basa en la frecuencia natural del tubo para evitar la resonancia causada por la turbina de vapor a 3000 rpm, la distancia entre los tabiques es relativamente grande. Y ahora el cálculo de la vibración del tubo se basa en la fórmula empírica de la norma HEI de EE.UU. sobre la prevención de la vibración inducida por el flujo de vapor, es decir, la condición de que el escape de la turbina de vapor alcanza la velocidad del sonido para determinar el valor máximo de la envergadura del tubo de refrigeración del condensador para asegurar que el tubo de refrigeración del condensador no es Debido a la vibración y el daño, el resultado del cálculo es de unos 900 mm, por lo que dependiendo de la distancia de la membrana del condensador original, si es necesario añadir un pequeño diafragma.
- Mejorar la resistencia a la corrosión. La resistencia a la erosión y la corrosión del acero inoxidable es mucho mejor que la de los tubos de cobre, pero el acero inoxidable austenítico tiene una escasa resistencia a la corrosión por iones cloruro. Se pueden seleccionar distintos tubos de acero inoxidable en función del contenido de iones de cloruro en el agua de refrigeración. Cuando el contenido de iones de cloruro en el agua de refrigeración es bajo, pueden utilizarse TP304 y TP304L, y cuando el contenido de iones de cloruro en el agua es alto, TP316LTP321, etc.
- El tubo está conectado a la placa tubular. Si la placa tubular es de acero inoxidable compuesto, el tubo y la placa tubular pueden expandirse y sellarse para garantizar que el condensador no tenga fugas, y la vida útil puede alcanzar de 30 a 40 años. Si sólo se sustituye el tubo, el tubo y la placa tubular se expanden. Para garantizar que la conexión no tenga fugas, se puede ranurar el sellador o la lámina tubular.
- Proceso de fabricación del tubo de acero inoxidable El tubo de acero inoxidable tiene mayor resistencia y módulo elástico que otros materiales, especialmente el tubo de cobre, con buena plasticidad y gran alargamiento.
Análisis económico:
- En el pasado, todo el mundo pensaba que el uso de tubos de acero inoxidable como condensadores era más caro. Pero no es así. Debido al desarrollo tecnológico, los tubos de acero inoxidable de los países desarrollados son ahora tubos soldados con costura. En primer lugar, se fabrica el fleje de acero inoxidable y, a continuación, se le da forma mediante laminado, soldadura, tratamiento térmico, enderezado, corte, inspección por presión de aire, pruebas no destructivas, tratamiento de alivio de tensiones, y existe una línea de producción automática para todo el proceso de embalaje y salida de la fábrica. De esta manera, la calidad de los tubos soldados puede cumplir plenamente las normas de calidad de los tubos sin soldadura, y el espesor de pared de los tubos de acero inoxidable con costura es más uniforme que el de los tubos de acero inoxidable sin costura, lo que garantiza la calidad de la expansión de la tubería. El precio de los tubos de acero inoxidable con costura es superior al de los tubos de acero inoxidable sin costura. Barato. Además, la resistencia y el módulo elástico de las tuberías de acero inoxidable son superiores a los de las tuberías de cobre, por lo que se pueden utilizar tuberías de pared fina para las tuberías de acero inoxidable. En el caso de la misma superficie, el peso es más ligero, y los precios de ambos son básicamente similares.
- Cuando el tubo del condensador y la chapa del tubo de acero inoxidable se expanden y sellan, es necesario añadir un proceso de soldadura, por lo que el coste de instalación aumenta ligeramente.
- Puede evitar fugas, lo que es beneficioso para mantener el vacío del lado de la carcasa del condensador y mantener el agua condensada limpia del lado de la carcasa, reduciendo el trabajo de mantenimiento y evitando las pérdidas causadas por la parada del condensador debido a fugas.
- La vida útil es 3-4 veces superior a la del tubo de cobre
