مبادلات حرارية أنبوبية وقشرية من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A240 304 بأنابيب مربعة
لوحة أنابيب مربعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A240 304 هي لوحة أنابيب مربعة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304. وهي تتوافق مع معيار ASTM A240 ومصممة لمبادلات الحرارة وأوعية الضغط. وظيفتها الأساسية هي دعم حزمة الأنابيب وإغلاقها بدقة.
هيكلها المربع مناسب للتصميمات المدمجة (مثل وحدات تكييف الهواء والمفاعلات الصغيرة). يتم تحسين تجانس نقل الحرارة عن طريق تحسين فتحات الحفر في الزوايا الأربع.
تتميز بمقاومة التآكل للأحماض/القلويات الضعيفة ومقاومة درجات الحرارة العالية لمنع تكسر التآكل الإجهادي. يجب التحكم بدقة في الاستواء والمسافة بين فتحات الأنابيب أثناء التصنيع.
يصل تشطيب السطح إلى مستوى 2B/BA. يقلل شطف الحافة من الإجهاد. وهي مناسبة لمبادلات الحرارة الأنبوبية والقشرية في المعدات الكيميائية والغذائية والصيدلانية ومعدات الطاقة الحرارية الأرضية. يمكن ترقيتها إلى مواد 316L أو 321 في الظروف التي تحتوي على الكلور أو درجات الحرارة العالية.
نطاقات التركيب للوحة أنابيب ASTM A240 304L
| درجة | كربون | منغنيز | سيليكون | فوسفور | كبريت | كروم | موليبدينوم | نيكل | نيتروجين | |
| 304 | الحد الأدنى. الحد الأقصى. |
- 0.08 |
- 2.0 |
- 0.75 |
- 0.045 |
- 0.030 |
18.0 20.0 |
- | 8.0 10.5 |
- 0.10 |
| 304L | الحد الأدنى. الحد الأقصى. |
- 0.030 |
- 2.0 |
- 0.75 |
- 0.045 |
- 0.030 |
18.0 20.0 |
- | 8.0 12.0 |
- 0.10 |
| 304H | الحد الأدنى. الحد الأقصى. |
0.04 0.10 |
- 2.0 |
- 0.75 |
-0.045 | - 0.030 |
18.0 20.0 |
- | 8.0 10.5 |
- |
الخصائص الميكانيكية للوحة أنابيب ASTM A240 304L
| درجة | قوة الشد (MPa) الحد الأدنى | قوة الخضوع 0.2% إثبات (MPa) الحد الأدنى | الاستطالة (% في 50 مم) الحد الأدنى | الصلابة | |
| روكويل B (HR B) الحد الأقصى | برينل (HB) الحد الأقصى | ||||
| 304 | 515 | 205 | 40 | 92 | 201 |
| 304L | 485 | 170 | 40 | 92 | 201 |
| 304H | 515 | 205 | 40 | 92 | 201 |
يقع الاختلاف الأساسي بين لوحة الأنابيب الدائرية ولوحة الأنابيب المربعة في التكيف الهيكلي والخصائص الميكانيكية:
تعتمد لوحة الأنابيب الدائرية على تصميم محوري، وتحمل ضغط موحد (مفضل لظروف الضغط العالي > 5 ميجا باسكال)، ويتم ترتيب حزم الأنابيب في دوائر متحدة المركز، واستخدام عالي للمواد، وتصنيع موحد (يتوافق مع TEMA/ASME)، ومناسب للمبادلات الحرارية الكبيرة (مثل غلايات محطات الطاقة، ومفاعلات البتروكيماويات)؛
تتكيف لوحة الأنابيب المربعة مع المساحات المدمجة (مثل وحدات تكييف الهواء، والمعدات الصغيرة)، وتحسن التخطيط من خلال ترتيب الأنابيب المصفوفة، ولكن الزوايا الأربع تحتاج إلى تقريب وتعزيز موضعي لتخفيف تركيز الإجهاد، وتكلفة التصنيع أعلى بنسبة 15-25% وتعتمد على حسابات غير قياسية، ويوصى بها فقط للضغوط المنخفضة (<3 ميجا باسكال) أو السيناريوهات المقيدة بالمساحة. قاعدة الاختيار: اختر الدائري للضغط العالي/الكبير، واختر المربع للضغط المنخفض/المدمج، واستخدم المربع بحذر في بيئة أيونات الكلوريد (لمنع تكسر التآكل الإجهادي عند الزوايا).
التطبيق
وحدة مضخة حرارية لتكييف الهواء: لوحة أنابيب 400 × 400 مم، مناسبة للغلاف المستطيل، ترتيب مصفوفة أنابيب نحاسية (مسافة 22 مم)، توفير 30% من المساحة.
مبادل حراري لوحي بدرجة غذائية: أخدود حشية مربع (مطاط EPDM)، تشطيب سطحي للوحة الأنابيب بالكهرباء إلى Ra ≤ 0.8 ميكرومتر، بما يتماشى مع معايير FDA.
مبرد زيت هيدروليكي متنقل: لوحة أنابيب من الصلب الكربوني + طلاء إيبوكسي، تصميم مقاوم للاهتزاز (قفل بمسامير في الزوايا الأربع + وسادة صدمات سيليكون).
وحدة استعادة الحرارة المهدرة: لوحة أنابيب مربعة مدمجة في مجرى غاز المداخن (800 × 600 مم)، ضغط ≤ 2.5 ميجا باسكال بعد التعزيز الموضعي، تكلفة أقل بنسبة 20% من الدائري.
