ASTM A790 UNS S31803 SAF2205 U Bend Tube Bundle ASME Sezione VIII Certificato
Composizione chimica
| Grado | C | M | - Sì. | P | S | Cr | Mo. | Ni | N | |
| 2205 (UNS S31803) | Min Max | - Zero.030 | - Due.00 | - Uno.00 | - Zero.030 | - Zero.020 | 21.0 - 23.0 | 2.5 - 3.5 | 4.5 - 6.5 | 0.08 a 0.20 |
| 2205 (UNS S32205) | Min Max | - Zero.030 | - Due.00 | - Uno.00 | - Zero.030 | - Zero.020 | 22.0 - 23.0 | 3.0 - 3.5 | 4.5 - 6.5 | 0.14 a 0.20 |
Composizione meccanica
| Grado | Resistenza alla trazione (MPa) min |
Forza di resa 00,2% Prova (MPa) min |
L'allungamento (% in 50 mm) min |
Durezza | |
| Rockwell C (HR C) | Brinell (HB) | ||||
| UNS S31803 / 2205 | 621 | 448 | 25 | 31 al massimo | 293 massimo |
Proprietà fisiche
| Grado | Densità (kg/m3) |
Elastico Modulo (GPa) |
Coeffetto termico medio Espansione (μm/m/°C) |
Termica Conduttività (W/m.K) |
Specifico Calore 0-100°C ((J/kg.K) |
Altri dispositivi Resistenza (nΩ.m) |
|||
| 0-100°C | 0-315°C | 0-538°C | a 100°C | a 500°C | |||||
| UNS S31803 / 2205 | 782 | 190 | 13.7 | 14.2 | - | 19 | - | 418 | 850 |
Confronto delle specifiche di grado
| Grado | Unione delle Nazioni - No, no. |
Vecchio britannico | Euronorm | Svedese SS | Giapponese JIS | ||
| BS | In | - No, no. | Nome | ||||
| 2205 | S31803 / S32205 | 318S13 | - | 1.4462 | X2CrNiMoN22-5-3 | 2377 | SUS 329J3L |
Componenti di un gruppo di tubi:
Fabbricazione a partire da::
La superficie primaria di trasferimento di calore.
Realizzati con materiali ad alta conduttività termica, come rame, acciaio inossidabile, titanio o acciaio al carbonio, a seconda dell'applicazione.
I tubi possono essere dritti o a forma di U, a seconda del progetto.
Fabbricazione a partire da:
Piastre piatte che tengono i tubi in posizione.
I tubi vengono saldatisi, espansi o arrotolati nei fogli di tubo per creare un sigillo a prova di perdite.
I fogli di tubo separano i fluidi del lato della conchiglia e del lato del tubo.
Dischi di deflezione:
Piastre o barre che dirigono il flusso del fluido del lato della conchiglia attraverso il fascio del tubo.
Migliorare l'efficienza del trasferimento di calore creando turbolenze e prevenendo zone di stagnazione.
I tipi comuni includono baffli segmentari, elicoidali e a canna.
Distanze o piastre di supporto:
Utilizzato per mantenere l'allineamento e la spaziatura dei tubi.
Prevenire vibrazioni e danni ai tubi durante il funzionamento.
Stringhe e spaziatori per cravatte:
Tenete insieme i deflettori e il fascio del tubo.
Assicurare l'integrità strutturale.
Capi o canali finali:
Situato alle estremità del fascio del tubo.
Dirigere il liquido laterale dei tubi dentro e fuori dei tubi.
Considerazioni di progettazione per i fasci di tubi:
Diametro e spessore del tubo:
I diametri più piccoli aumentano l'efficienza del trasferimento di calore, ma possono portare a maggiori cali di pressione.
I tubi più spessi sono utilizzati per applicazioni ad alta pressione.
Disposizione del tubo:
I tubi possono essere disposti in modelli triangolari, quadrati o quadrati ruotati.
I disegni triangolari offrono una maggiore efficienza di trasferimento del calore, mentre i disegni quadrati sono più facili da pulire.
Lunghezza e numero di tubi:
I tubi più lunghi aumentano l'area di trasferimento del calore, ma possono richiedere più spazio.
Il numero di tubi dipende dalla velocità di trasferimento di calore e dai flussi richiesti.
Selezione del materiale:
I materiali devono essere compatibili con i fluidi da trattare per evitare corrosione o impurezza.
I materiali più comuni sono l'acciaio inossidabile, le leghe di rame, il titanio e le leghe di nichel.
Progettazione di deflettore:
L'intervallo e il tipo di deflettore influenzano l'efficienza del trasferimento di calore e il calo di pressione.
I deflettori segmentari sono i più comuni, ma i deflettori elicoidali possono ridurre la caduta di pressione e le vibrazioni.
Espansione termica:
Occorre tenere conto dell'espansione termica differenziale tra i tubi e il guscio per evitare stress e guasti.
I disegni a tubo U o a testa galleggiante sono utilizzati per accogliere l'espansione.
Tipi di fasci di tubi:
Fabbricazione di fogli di tubi fissi
I tubi sono fissati alle lastre dei tubi alle due estremità.
Semplice ed economico, ma non può gestire grandi differenze di temperatura tra il guscio e i lati del tubo.
U-Tube Bundle:
I tubi sono piegati in forma di U, consentendo l'espansione termica.
Adatto per applicazioni con elevate differenze di temperatura.
Fusoliere a testa galleggiante:
Una estremità del fascio del tubo è libera di muoversi, accogliendo l'espansione termica.
Ideale per applicazioni ad alta temperatura e ad alta pressione.
Fusoliere a testa galleggiante a trazione:
Simile a un design di testa galleggiante ma consente di rimuovere l'intero fascio del tubo per la manutenzione.
Applicazioni dei fasci di tubi:
- Centrali elettriche: condensamento del vapore delle turbine.
- Petrolio e gas: riscaldamento o raffreddamento di idrocarburi nelle raffinerie.
- Trasformazione chimica: scambio termico in reattori e colonne di distillazione.
- Sistemi di climatizzazione: refrigeratori e condensatori.
- Alimenti e bevande: processi di pastorizzazione e sterilizzazione.
Vantaggi dei fasci di tubi:
- Alta efficienza di trasferimento di calore.
- Può sopportare alte pressioni e temperature.
- Durabile e duraturo con una corretta manutenzione.
- Adatto a una vasta gamma di fluidi e applicazioni.
Svantaggi dei fasci di tubi:
- Grandi dimensioni fisiche e peso.
- costi iniziali più elevati rispetto ad altri tipi di scambiatori di calore.
- Richiede una manutenzione regolare per prevenire l'inquinamento e la corrosione.
- Manutenzione e risoluzione dei problemi:
Inquinamento:
I depositi sulle superfici dei tubi riducono l'efficienza del trasferimento di calore.
È necessaria una pulizia regolare (meccanica o chimica).
Corrosione:
La scelta dei materiali e i rivestimenti protettivi possono aiutare a prevenire la corrosione.
Controllare regolarmente la presenza di buche o crepe.
Vibrazione:
Un'inadeguata spaziatura o portata di flusso può causare vibrazioni e guasti del tubo.
Assicurare una corretta progettazione e funzionamento.
Applicazione
- condensatore di acido acetico;
- Preriscaldatore di salamoia industriale al cloro-alcali; raffreddatore dell'acqua di mare (nave/piattaforma offshore);
- scambiatori di calore a condensato di olio e gas;
- tubo di evaporazione multi-effetto (MED) per la desalinizzazione dell'acqua di mare; scambiatore di calore per la produzione di biocarburanti
