Análise da aplicação do tubo de aço inoxidável no condensador

A aplicação do aço inoxidável em tubos do condensador existe desde a década de 1960. Atualmente, mais de 60% de condensadores nos Estados Unidos usam tubos de aço inoxidável. O comprimento usado é de 243,84 milhões de metros, e mais de 96% dos tubos instalados no condensador ainda estão em uso. Entre os países europeus, empresas como a Alemanha e a França começaram a usar tubos de aço inoxidável como tubos do condensador na década de 1970.

Análise de viabilidade do tubo de aço inoxidável:

Análise técnica

1. Desempenho da transferência de calor: Para o condensador do grupo gerador, quando o material do tubo de resfriamento é substituído por aço inoxidável em vez de latão naval, a mudança na transferência de calor é: as condições de liberação de calor em ambos os lados do tubo de transferência de calor não mudam, ou seja, a forma de liberação de calor e a liberação em ambos os lados O coeficiente térmico é o mesmo, apenas a mudança na resistência térmica da parede do tubo causada pelo material e pela espessura da parede do tubo de transferência de calor, mas o efeito da espessura da parede é relativamente pequeno.

A espessura da parede afeta apenas 2% da resistência térmica total, e o material tem um efeito relativamente grande. De acordo com o padrão HEI, o coeficiente de transferência de calor do material do latão naval é de 1,01 (tubo φ25×1), enquanto o coeficiente de transferência de calor do material do aço inoxidável é de 0,89 (tubo φ25×0. 6) Portanto, pode-se observar que o coeficiente de transferência de calor dos tubos de aço inoxidável com a mesma especificação é cerca de 11% menor do que o dos tubos de cobre. No entanto, como o coeficiente total de transferência de calor e a velocidade são raiz quadrada, quando a velocidade da água de resfriamento do tubo de aço inoxidável é aumentada de 2 m/s do tubo de cobre para 2,3 m/s, o coeficiente total de transferência de calor pode ser aumentado em 7%, e o tubo de aço inoxidável O brilho da superfície e o coeficiente de limpeza também podem ser aumentados para 0,9, de modo que o coeficiente total de transferência de calor dos dois é basicamente próximo.

O coeficiente geral de transferência de calor dos tubos de aço inoxidável não é necessariamente pior do que o dos tubos de cobre, e os tubos de aço inoxidável são mais superiores após um período de operação. O motivo é que o tubo de resfriamento contaminado e sujo terá um efeito adverso na transferência de calor. O fenômeno adiabático causado pela corrosão e incrustação pode reduzir o coeficiente de transferência de calor em até 50%.

2. Problema de vibração do feixe tubular: a resistência e o módulo de elasticidade do aço inoxidável são maiores do que os do cobre. Porém, como o cálculo sísmico original do feixe tubular baseia-se na frequência natural do tubo para evitar a ressonância causada pela turbina a vapor a 3000 rpm, a distância entre as partições é relativamente grande. E agora o cálculo de vibração do tubo é baseado na fórmula empírica do padrão HEI dos EUA sobre a prevenção de vibração induzida por fluxo de vapor, ou seja, a condição de que o escapamento da turbina a vapor atinja a velocidade do som para determinar o valor máximo de extensão do tubo de resfriamento do condensador para garantir que o tubo de resfriamento do condensador não seja Devido à vibração e aos danos, o resultado do cálculo é de cerca de 900 mm, portanto, dependendo da distância do diafragma do condensador original, é necessário adicionar um pequeno diafragma.
3. Melhorar a resistência à corrosão. A resistência à erosão e à corrosão do aço inoxidável é muito melhor do que a dos tubos de cobre, mas o aço inoxidável austenítico tem baixa resistência à corrosão por íons de cloreto. Diferentes tubos de aço inoxidável podem ser selecionados de acordo com o teor de íons de cloreto na água de resfriamento. Quando o teor de íons de cloreto na água de resfriamento é baixo, podem ser usados o TP304 e o TP304L, e quando o teor de íons de cloreto na água é alto, podem ser usados o TP316LTP321, etc. podem ser usados.
4. O tubo é conectado à placa do tubo. Se a chapa do tubo for feita de chapa composta de aço inoxidável, então o tubo e a chapa do tubo podem ser expandidos e vedados para garantir que o condensador não tenha vazamentos e que a vida útil possa chegar a 30 a 40 anos. Se o tubo for substituído apenas, o tubo e a chapa do tubo serão expandidos. Para garantir que a conexão não vaze, o selante ou a chapa do tubo podem ser ranhurados.
5. Processo de fabricação do tubo de aço inoxidável. O tubo de aço inoxidável tem maior resistência e módulo de elasticidade do que outros materiais, especialmente o tubo de cobre, com boa plasticidade e alto alongamento.

Análise econômica:

1. No passado, todos achavam que o uso de tubos de aço inoxidável como condensadores era mais caro. Mas esse não é o caso. Devido ao desenvolvimento tecnológico, os tubos de aço inoxidável nos países desenvolvidos são agora tubos soldados com costuras. Primeiro, a tira de aço inoxidável é fabricada e, em seguida, é formada por laminação, soldagem, tratamento térmico, endireitamento, corte, inspeção de pressão de ar, teste não destrutivo, tratamento de alívio de tensão, e há uma linha de produção automática para todo o processo de embalagem e saída da fábrica. Dessa forma, a qualidade dos tubos soldados pode atender plenamente aos padrões de qualidade dos tubos sem costura, e a espessura da parede dos tubos de aço inoxidável com costura é mais uniforme do que a dos tubos de aço inoxidável sem costura, o que garante a qualidade da expansão do tubo. O preço dos tubos de aço inoxidável com costura é mais alto do que o dos tubos de aço inoxidável sem costura. Barato. Além disso, a resistência e o módulo de elasticidade dos tubos de aço inoxidável são maiores do que os tubos de cobre, portanto, tubos de paredes finas podem ser usados para tubos de aço inoxidável. No caso da mesma área, o peso é menor e os preços dos dois são basicamente semelhantes.
2. Quando o tubo do condensador e a chapa do tubo de aço inoxidável são expandidos e vedados, é necessário adicionar um processo de soldagem, o que aumenta um pouco o custo de instalação.
3. Ele pode evitar vazamentos, o que é benéfico para manter o vácuo do lado da carcaça do condensador e manter a água condensada limpa do lado da carcaça, reduzindo o trabalho de manutenção e evitando a perda causada pelo desligamento do condensador devido a vazamentos.
4. A vida útil é 3 a 4 vezes maior do que a do tubo de cobre