ASTM B111 EN 12452 C70600 دسته لوله فولادی مسی برای مبدل حرارتی، کندانسورها

ASTM B111 EN 12452 C70600 دسته لوله فولادی مسی برای مبدل حرارتی، کندانسورها

C70600 (90-10 CuNi) دسته لوله آلیاژ مس-نیکل یکی از کلاسیک‌ترین، پرکاربردترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین مواد لوله برای مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله (به‌ویژه کندانسورها) است که آب دریا، آب لب‌شور و سایر محیط‌های خنک‌کننده حاوی کلرید را مدیریت می‌کند.

آنها عملکرد قابل اعتماد و طولانی‌مدت را در محیط‌های سخت آب دریا ارائه می‌دهند و در عین حال انتقال حرارت کارآمد را حفظ می‌کنند.

آنها تعادل عالی از مقاومت عالی در برابر خوردگی آب دریا (به‌ویژه در برابر فرسایش و رسوب‌گذاری زیستی)، هدایت حرارتی خوب، ماشین‌کاری، قابلیت نگهداری و هزینه نسبتاً مناسب را ارائه می‌دهند. آنها ماده ترجیحی یا استاندارد در کاربردهایی مانند کشتی‌های دریایی، نیروگاه‌های ساحلی و نمک‌زدایی هستند.

اجزای یک دسته لوله:

لوله ها:

سطح انتقال حرارت اولیه.

ساخته شده از موادی با هدایت حرارتی بالا، مانند مس، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم یا فولاد کربن، بسته به کاربرد.

لوله ها می توانند بسته به طراحی، مستقیم یا U شکل باشند.

ورق های لوله:

صفحات مسطحی که لوله ها را در جای خود نگه می دارند.

لوله ها یا جوش داده می شوند، منبسط می شوند یا در ورق های لوله نورد می شوند تا یک مهر و موم ضد نشتی ایجاد شود.

ورق های لوله سیالات سمت پوسته و سمت لوله را از هم جدا می کنند.

بافل ها:

صفحات یا میله هایی که جریان سیال سمت پوسته را در سراسر دسته لوله هدایت می کنند.

با ایجاد تلاطم و جلوگیری از مناطق راکد، راندمان انتقال حرارت را بهبود می بخشد.

انواع رایج شامل بافل های قطعه ای، مارپیچی و میله ای است.

فاصله اندازها یا صفحات پشتیبانی:

برای حفظ تراز و فاصله لوله ها استفاده می شود.

از لرزش و آسیب به لوله ها در حین کار جلوگیری می کند.

میله های اتصال و فاصله اندازها:

بافل ها و دسته لوله را در کنار هم نگه می دارند.

یکپارچگی ساختاری را تضمین می کنند.

درپوش های انتهایی یا کانال ها:

در انتهای دسته لوله قرار دارند.

سیال سمت لوله را به داخل و خارج از لوله ها هدایت می کنند.

ملاحظات طراحی برای دسته های لوله:

قطر و ضخامت لوله:

قطرهای کوچکتر راندمان انتقال حرارت را افزایش می دهند اما ممکن است منجر به افت فشار بالاتر شوند.

از لوله های ضخیم تر برای کاربردهای فشار بالا استفاده می شود.

چیدمان لوله:

لوله ها را می توان در الگوهای مثلثی، مربعی یا مربع چرخشی چید.

طرح های مثلثی راندمان انتقال حرارت بالاتری را ارائه می دهند، در حالی که طرح های مربعی تمیز کردن آسان تری دارند.

طول و تعداد لوله:

لوله های بلندتر سطح انتقال حرارت را افزایش می دهند اما ممکن است به فضای بیشتری نیاز داشته باشند.

تعداد لوله ها به میزان انتقال حرارت و نرخ جریان مورد نیاز بستگی دارد.

انتخاب مواد:

مواد باید با سیالات در حال پردازش سازگار باشند تا از خوردگی یا رسوب جلوگیری شود.

مواد رایج شامل فولاد ضد زنگ، آلیاژهای مس، تیتانیوم و آلیاژهای نیکل هستند.

طراحی بافل:

فاصله و نوع بافل بر راندمان انتقال حرارت و افت فشار تأثیر می گذارد.

بافل های قطعه ای رایج ترین هستند، اما بافل های مارپیچی می توانند افت فشار و لرزش را کاهش دهند.

انبساط حرارتی:

انبساط حرارتی دیفرانسیل بین لوله ها و پوسته باید در نظر گرفته شود تا از استرس و خرابی جلوگیری شود.

طرح های لوله U یا سر شناور برای تطبیق انبساط استفاده می شوند.

انواع دسته های لوله:

دسته لوله ورق ثابت:

لوله ها در هر دو انتها به ورق های لوله ثابت می شوند.

ساده و مقرون به صرفه اما نمی تواند تفاوت های دمایی زیاد بین طرف پوسته و لوله را تحمل کند.

دسته لوله U:

لوله ها به شکل U خم می شوند و امکان انبساط حرارتی را فراهم می کنند.

مناسب برای کاربردهایی با تفاوت های دمایی بالا.

دسته سر شناور:

یک انتهای دسته لوله آزاد است تا حرکت کند و انبساط حرارتی را در خود جای دهد.

ایده آل برای کاربردهای با دمای بالا و فشار بالا.

دسته سر شناور کششی:

مشابه طراحی سر شناور است اما به کل دسته لوله اجازه می دهد تا برای نگهداری برداشته شود.

کاربردهای دسته های لوله:

نیروگاه ها: متراکم کردن بخار از توربین ها.

نفت و گاز: گرم کردن یا خنک کردن هیدروکربن ها در پالایشگاه ها.

پردازش شیمیایی: تبادل حرارت در راکتورها و ستون های تقطیر.

سیستم های HVAC: چیلرها و کندانسورها.

غذا و نوشیدنی: فرآیندهای پاستوریزاسیون و استریلیزاسیون.

مزایای دسته های لوله:

راندمان انتقال حرارت بالا.

می تواند فشارهای بالا و دما را تحمل کند.

با نگهداری مناسب، بادوام و ماندگار است.

مناسب برای طیف گسترده ای از سیالات و کاربردها.

معایب دسته های لوله:

اندازه و وزن فیزیکی بزرگ.

هزینه اولیه بالاتر در مقایسه با برخی دیگر از انواع مبدل های حرارتی.

برای جلوگیری از رسوب و خوردگی به نگهداری منظم نیاز دارد.

نگهداری و عیب یابی:

رسوب:

رسوبات روی سطوح لوله راندمان انتقال حرارت را کاهش می دهند.

تمیز کردن منظم (مکانیکی یا شیمیایی) مورد نیاز است.

خوردگی:

انتخاب مواد و پوشش های محافظ می تواند به جلوگیری از خوردگی کمک کند.

به طور منظم از نظر حفره دار شدن یا ترک خوردن بازرسی کنید.

لرزش:

فاصله نامناسب بافل یا نرخ جریان می تواند باعث لرزش و خرابی لوله شود.

طراحی و عملکرد مناسب را تضمین کنید.

کاربرد

1. مهندسی کشتی سازی و فراساحلی: خنک کننده های آب دریا، سیستم های چیلر مرکزی و کندانسورهای تهویه مطبوع کشتی.

2. نیروگاه های ساحلی: کندانسورها و مبدل های حرارتی آب خنک کننده بسته.

3. کارخانه های نمک زدایی: واحدهای فلش چند مرحله ای (MSF) و واحدهای بازیابی انرژی سیستم اسمز معکوس (RO).

4. پتروشیمی و LNG: خنک کننده های فرآیند سکوی فراساحلی و مبدل های حرارتی پمپ آب دریا ترمینال دریافت LNG.