Анализ применения труб из нержавеющей стали в конденсаторе
Применение нержавеющей стали для конденсаторные трубки существует с 1960-х годов. В настоящее время более 60% конденсаторов в США используют трубы из нержавеющей стали. Используемая длина составляет 243,84 миллиона метров, и более 96% труб, установленных на конденсаторе, все еще используются. Среди европейских стран такие компании, как Германия и Франция, начали использовать трубы из нержавеющей стали в качестве конденсаторные трубки в 1970-х годах.
Технико-экономический анализ труб из нержавеющей стали:
Технический анализ
- Характеристики теплопередачи: Для конденсатора генераторной установки, когда материал охлаждающей трубки заменяется нержавеющей сталью вместо латуни, теплопередача изменяется следующим образом: условия выделения тепла с обеих сторон теплопередающей трубки не изменяются, то есть форма выделения тепла и выделение тепла с обеих сторон Тепловой коэффициент одинаков, только изменение теплового сопротивления стенки трубки вызвано материалом и толщиной стенки теплопередающей трубки, но влияние толщины стенки относительно невелико.
Толщина стенки влияет только на 2% от общего теплового сопротивления, а материал оказывает относительно большое влияние. Согласно стандарту HEI, коэффициент теплопередачи материала морской латуни составляет 1,01 (труба φ25×1), а коэффициент теплопередачи материала нержавеющей стали - 0,89 (труба φ25×0. 6) Таким образом, можно видеть, что коэффициент теплопередачи труб из нержавеющей стали той же спецификации примерно на 11% ниже, чем у медных труб. Однако, поскольку общий коэффициент теплопередачи и скорость являются квадратным корнем, при увеличении скорости охлаждающей воды в трубе из нержавеющей стали с 2 м/с медной трубы до 2,3 м/с, общий коэффициент теплопередачи может быть увеличен на 7%, а труба из нержавеющей стали Блеск поверхности и коэффициент очистки также могут быть увеличены до 0,9, так что общий коэффициент теплопередачи двух труб в основном близок.
Общий коэффициент теплопередачи трубок из нержавеющей стали не обязательно хуже, чем у медных трубок, а после некоторого периода эксплуатации трубки из нержавеющей стали оказываются более совершенными. Причина в том, что загрязненные и засоренные охлаждающие трубы оказывают негативное влияние на теплопередачу. Адиабатическое явление, вызванное коррозией и загрязнением, может снизить коэффициент теплопередачи до 50%.
- Проблема вибрации трубного пучка: Прочность и модуль упругости нержавеющей стали выше, чем у меди. Но поскольку первоначальный сейсмический расчет трубного пучка основан на собственной частоте трубы, чтобы избежать резонанса, вызванного паровой турбиной при 3000 об/мин, расстояние между перегородками относительно велико. И теперь расчет вибрации трубки основан на эмпирической формуле стандарта США HEI по предотвращению вибрации, вызванной потоком пара, то есть на условии, что выхлоп паровой турбины достигает скорости звука для определения максимального значения пролета трубки охлаждения конденсатора, чтобы убедиться, что трубка охлаждения конденсатора не подвергается вибрации и повреждению, результат расчета составляет около 900 мм, поэтому в зависимости от расстояния оригинальной мембраны конденсатора, необходимо ли добавить небольшую мембрану.
- Повышение коррозионной стойкости. Эрозионная и коррозионная стойкость нержавеющей стали намного выше, чем у медных труб, но аустенитная нержавеющая сталь плохо противостоит коррозии под действием хлорид-ионов. Различные трубы из нержавеющей стали могут быть выбраны в зависимости от содержания хлорид-ионов в охлаждающей воде. При низком содержании хлорид-ионов в охлаждающей воде можно использовать TP304 и TP304L, а при высоком содержании хлорид-ионов в воде - TP316L, TP321 и т.д. могут быть использованы.
- Трубка соединяется с трубным листом. Если трубный лист изготовлен из композитной пластины из нержавеющей стали, то трубка и трубный лист могут быть расширены и герметизированы, чтобы обеспечить герметичность конденсатора, а срок службы может достигать 30-40 лет. Если заменяется только трубка, то трубка и трубный лист расширяются. Для обеспечения герметичности соединения герметик или трубный лист могут быть рифлеными.
- Процесс производства труб из нержавеющей стали. Труба из нержавеющей стали имеет более высокую прочность и модуль упругости, чем другие материалы, особенно медные трубы, с хорошей пластичностью и высоким удлинением.
Экономический анализ:
- Раньше все считали, что использование трубок из нержавеющей стали в качестве конденсаторов обходится дороже. Однако это не так. Благодаря технологическому развитию, трубы из нержавеющей стали в развитых странах теперь представляют собой сварные трубы со швами. Сначала изготавливается полоса из нержавеющей стали, затем она подвергается вальцовке, сварке, термообработке, правке, резке, проверке давлением воздуха, неразрушающему контролю, обработке для снятия напряжения, а весь процесс упаковки и выхода с завода проходит на автоматической производственной линии. Таким образом, качество сварных труб может полностью соответствовать стандартам качества бесшовных труб, а толщина стенки сварных труб из нержавеющей стали более равномерна, чем у бесшовных труб из нержавеющей стали, что обеспечивает качество расширения труб. Цена сварных труб из нержавеющей стали выше, чем цена бесшовных труб из нержавеющей стали. Дешевизна. Кроме того, прочность и модуль упругости труб из нержавеющей стали выше, чем у медных труб, поэтому для труб из нержавеющей стали можно использовать тонкостенные трубы. При одинаковой площади вес легче, а цены на них в основном одинаковы.
- Когда труба конденсатора и трубный лист из нержавеющей стали расширяются и герметизируются, необходимо добавить процесс сварки, поэтому стоимость установки немного увеличивается.
- Он может предотвратить утечку, что благоприятно сказывается на поддержании вакуума в кожухе конденсатора и сохранении чистоты конденсата в кожухе, сокращении объема работ по техническому обслуживанию и предотвращении потерь, связанных с остановкой конденсатора из-за утечки.
- Срок службы увеличивается в 3-4 раза по сравнению с медными трубами
