Spiralna rura żebrowana jako wymiennik ciepła stosowany w ekonomizerze kotła, podgrzewaczu powietrza, kotle na ciepło odpadowe

Spiralna rura żebrowana jako wymiennik ciepła stosowany w ekonomizerze kotła, podgrzewaczu powietrza, kotle na ciepło odpadowe

Spiralna rura żebrowana

Spiralna rura żebrowana to wysokowydajny element przenoszący ciepło ze spiralnymi żebrami.Jego powierzchnia wymiany ciepła jest od kilku do kilkudziesięciu razy większa niż w przypadku gołej rury.Może poprawić wymianę ciepła, zmniejszyć opory przepływu i zużycie metalu, poprawiając w ten sposób ekonomię i niezawodność działania urządzeń do wymiany ciepła.Obecnie rury żebrowane spiralnie są szeroko stosowane w różnych kotłach.Rury żebrowane spiralnie mogą być wytwarzane na różne sposoby.Istnieje kilka metod produkcji rur żebrowanych stosowanych w urządzeniach do wymiany ciepła, takich jak kotły i zbiorniki ciśnieniowe: spiralne rury żebrowane do spawania oporowego o wysokiej częstotliwości, lutowanie twarde i integralne rury żebrowane spiralnie.Należy szczegółowo omówić metody produkcji, wskaźnik oceny wydajności, zastosowanie i zalety integralnych rur żebrowanych spiralnie.

Ogólne wprowadzenie

Spiralne rury żebrowane są szeroko stosowane w odzyskiwaniu ciepła z ekonomizera kotła, podgrzewacza powietrza i kotła odzysknicowego, a także w urządzeniach do wymiany ciepła w przemyśle chemicznym, zbiornikach ciśnieniowych i innych dziedzinach.Wydajność jednostek stosowanych w kotłach również wzrosła z małych do dużych, a ich zastosowania rosną z dnia na dzień.Obecnie wielu profesjonalnych producentów w Chinach może produkować zgrzewanie oporowe wysokiej częstotliwości, lutowanie spiralnych rur żebrowanych, a sprzęt produkcyjny i technologia rur żebrowanych zostały opracowane, zaprojektowane i wyprodukowane od importu, trawienia i absorpcji po samorozwój.Jakość osiągnęła wymagania zaawansowanych standardów zagranicznych.

Zalety stosowania rur żebrowanych:

1. powierzchnia wymiany ciepła jest zwiększona w efektywnej przestrzeni, aby poprawić efekt wymiany ciepła.

2. Zmniejszyć zajmowaną przestrzeń powierzchni wymiany ciepła i zmniejszyć jej objętość, szczególnie w przypadku kotłów szybko ładujących się.

3. Zmniejszyć koszt wyposażenia i poprawić bezpieczeństwo sprzętu.

4. Ze względu na zmniejszenie spadku ciśnienia po stronie wody obniża się koszt eksploatacji.

5. Sztywność rur żebrowanych jest zwiększona, a odporność sejsmiczna rury jest poprawiona.

Metoda wytwarzania

Rury żebrowane spiralnie mogą być wytwarzane na różne sposoby.Obecnie istnieje kilka głównych metod produkcji rur żebrowanych stosowanych w wymiennikach ciepła, takich jak kotły i zbiorniki ciśnieniowe.

Spiralna rura żebrowana do spawania oporowego o wysokiej częstotliwości

Spiralna rura żebrowana do spawania oporowego o wysokiej częstotliwości jest rodzajem prądu o wysokiej częstotliwości importowanego do spawanych części.Wykorzystując ciepło rezystancyjne generowane przez prąd przez powierzchnię styku złączy spawanych i obszary przyległe, spawana powierzchnia styku może osiągnąć stan plastyczny topienia lub półtopienia, a następnie do zgrzewanej powierzchni styku przykładany jest odpowiedni nacisk, aby zakończyć prace spawalnicze rur żebrowanych.

Rura żebrowana spiralnie lutowana

Rura z żebrowaniem spiralnym do lutowania jest rodzajem spoiwa metalowego o temperaturze topnienia niższej niż temperatura topnienia spawanej części, a następnie podgrzewającej temperaturę lutowania.Gdy część spawana nie topi się, lut topi się dobrze zwilżony i lutuje się oraz tworzy złącze lutownicze w zależności od rozszerzania i rozproszenia punktu styku spawanej części, kończąc w ten sposób spawanie spiralnej rury żebrowanej.

Integralna rura żebrowana spiralnie

Integralna spiralna rura żebrowana jest formowana przez wytłaczanie i wiązanie grubościennej rury (rury kęsowej) w warunkach ciągłego ogrzewania średniej częstotliwości.Jest znana jako najnowsza metoda produkcji rur żebrowanych na rynku krajowym.Został opracowany przez firmę krajową, a zbadana i opracowana integralna rura żebrowana, a także wyprodukowany przez siebie sprzęt do produkcji zintegrowanej rury żebrowanej zostały opatentowane.

Wskaźnik oceny wydajności

Istnieją trzy główne metody produkcji rur żebrowanych spiralnie wspomnianych powyżej.Dla ułatwienia analizy i porównania, spiralna rura żebrowana jest podzielona na spawaną rurę żebrowaną (spawanie wysokiej częstotliwości, lutowanie twarde) i integralną rurę żebrowaną wirową do porównania.

Szybkość spawania

Znany również jako szybkość fuzji

Szybkość spawania jest wskaźnikiem oceny szerokości spoiny żebra i całkowitej długości.JB / T 6512-92 „Warunki techniczne wytwarzania wysokoczęstotliwościowych rur spiralnych ożebrowanych kotłów przewidują, że stopień wtopienia spoiny w kierunku szerokości taśmy stalowej jest nie mniejszy niż 80%.Chociaż nie wspomniano o kierunku długości, można zrozumieć, że kwalifikuje się nie mniej niż 80% całkowitej długości płetwy.

Lokalna nieutwardzona długość spoiny nie powinna być większa niż średnica rury i nie większa niż 50 mm, a liczba miejsc nieutwardzonych nie powinna przekraczać 2 na metr, w przeciwnym razie należy wykonać spawanie naprawcze.

HG / T 3181-1989 „Rura spiralna żebrowana do spawania oporowego o wysokiej częstotliwości” określa, że ​​całkowita długość rzeczywistej spoiny jest nie mniejsza niż 90% całkowitej długości żebra, a średnia szerokość spoiny nie jest mniejsza niż 80% szerokość płetwy.

Rzeczywista szybkość spawania spiralnej rury żebrowanej do spawania rezystancyjnego o wysokiej częstotliwości może osiągnąć 90-95%.Szybkość spawania lutowanej spiralnie rury żebrowanej jest nieco wyższa niż w przypadku zgrzewania oporowego o wysokiej częstotliwości, ale szybkość spawania nie jest łatwa do sprawdzenia.

Rura z żebrami spiralnymi, jak sama nazwa wskazuje, jest wytwarzana z rury.Nie ma problemu ze spawaniem żebra i nie jest wymagana kontrola szybkości spawania.

Wytrzymałość spoiny na rozciąganie

JB / T 6512-92 określa, że ​​wytrzymałość na rozciąganie spawanych próbek nie może być niższa niż 196 MPa. HG / T 3181-92 tego nie reguluje.

Spiralna rura żebrowana do spawania oporowego o wysokiej częstotliwości, wytrzymałość na rozciąganie spoiny producentów osiągnęła 200 MPa, a nawet 300 MPa.Wytrzymałość na rozciąganie spoiny lutowanych spiralnych rur żebrowanych zasadniczo spełnia ten wymóg.

Integralne rury żebrowane spiralnie są wytłaczane i walcowane z rur kęsowych, więc nie ma problemu z wytrzymałością spoiny na rozciąganie.Wytrzymałość połączeń między żebrami i rurami jest równa wytrzymałości na rozciąganie odpowiednich rur, nawet nieco wyższa.

Obróbka cieplna po spawaniu

Strefa wpływu ciepła spoiny spiralnej rury żebrowanej o wysokiej częstotliwości do spawania oporowego jest bardzo niska.Zagraniczna norma określa, że ​​strefa wpływu ciepła jest mniejsza niż 0,8 mm.Rzeczywista zmierzona strefa wpływu ciepła niektórych producentów krajowych jest mniejsza niż 0,5 mm.Dlatego niektóre normy nie określają, czy spiralne rury żebrowane są poddawane obróbce cieplnej po spawaniu w celu zgrzewania oporowego o wysokiej częstotliwości.Norma JB / T 6512-92 stanowi, że obróbkę cieplną odprężającą należy przeprowadzić po spawaniu rur żebrowanych ze stali stopowej.

Proces produkcji integralnej rury żebrowanej spiralnie jest w rzeczywistości procesem ponownego wytłaczania i walcowania oryginalnej grubościennej rury kęsowej w wysokiej temperaturze.Po wytłaczaniu i walcowaniu w wysokiej temperaturze nie ma w ogóle potrzeby obróbki cieplnej odprężającej.

Efekt przenikania ciepła

Efektywność wymiany ciepła przy spawaniu rezystancyjnym wysokiej częstotliwości i lutowaniu twardym spiralnie żebrowanej rury jest co najmniej 4 razy wyższa niż w przypadku gołej rury.Efekt wymiany ciepła rury żebrowanej z otwartym zębem jest lepszy niż w przypadku nienaruszonej rury żebrowej.Należy jednak zauważyć, że szybkość spawania między żebrem a rurą nie wynosi 100%, a standardowe zastrzeżenie to tylko ponad 80%.W nieutwardzonej części istnieje opór cieplny, który wpłynie na przenoszenie ciepła.

100% kontakt między żebrami integralnej rury żebrowanej spiralnie i rurą główną, wraz z małym przejściem R między nasadą żebra a rurą główną, nie tylko zwiększa sztywność i siłę nacisku żeber, ale także ułatwia wymiana ciepła.Efekt przenikania ciepła jest co najmniej 5-6 razy większy niż w przypadku gołej rury, co jest oczywiście lepsze niż w przypadku spawania rezystancyjnego wysokiej częstotliwości i lutowania spiralnych rur żebrowanych.