Зубчатые ребристые трубы для котла-утилизатора – ASTM A179

Обзор продукта

Зубчатые ребристые трубы ASTM A179 для котла-утилизаторапредставляют собой теплообменные трубы, предназначенные для увеличения эффективной внешней площади теплопередачи парогенераторов-утилизаторов (КУП), особенно в секциях рекуперации тепла с низкой и средней температурой, таких как экономайзеры, подогреватели питательной воды и другие модули рекуперации тепла на стороне газа.

Трубка изготовлена ​​изASTM A179 бесшовная холоднотянутая низкоуглеродистая сталь, в то время как зубчатое или сегментированное металлическое ребро намотано по спирали или иным образом механически прикреплено к поверхности трубки. Геометрия зубчатых ребер увеличивает площадь внешней поверхности, одновременно создавая контролируемую турбулентность газового потока, улучшая теплопередачу по сравнению с голой трубкой.

ASTM A179 специально предназначен для бесшовных холоднотянутых труб из низкоуглеродистой стали, используемых в теплообменниках, конденсаторах и аналогичном теплообменном оборудовании. Стандарт распространяется на наружные диаметры труб отОт 1/8 дюйма до 3 дюймов (3,2–76,2 мм).

Для котлов-утилизаторов конструкция зубчатых ребер обеспечивает практический баланс междуэффективность теплопередачи, перепад давления со стороны газа, компактность конструкции оборудования, технологичность и доступность обслуживания.

Ключевые особенности

• ASTM A179 бесшовная базовая труба из холоднотянутой низкоуглеродистой стали
• Зубчатая или сегментированная конструкция ребер для увеличения площади теплопередачи.
• Высокая эффективная площадь внешней поверхности
• Улучшенная теплопередача со стороны газа по сравнению с голыми трубками.
• Подходит для экономайзеров и низкотемпературных секций рекуперации тепла котлов-утилизаторов.
• Гибкая конфигурация ребер по высоте, толщине, шагу и зубцам.
• Доступны трубки индивидуальной длины и конфигурации ребер.
• Подходит для крупнообъемных котлов-утилизаторов и проектов по рекуперации отходящего тепла.
• Проверка размеров и испытание давлением доступны в соответствии с требованиями проекта.
• Может поставляться с указанной обработкой поверхности, подготовкой концов и упаковкой.

Как работают зубчатые ребристые трубы в котле-утилизаторе

ПГРТ извлекает тепловую энергию из горячих выхлопных газов и передает эту энергию воде или пару. Выхлопные газы проходят через ряды оребренных труб, а вода или пар проходят через трубу.

Зубчатые ребра увеличивают поверхность теплопередачи, контактирующую с выхлопными газами. Вместо того, чтобы полагаться только на относительно небольшую внешнюю поверхность трубки, ребра обеспечивают значительно большую площадь теплообмена.

Процесс теплопередачи можно представить следующим образом:

Горячий выхлопной газ → зубчатое ребро → соединение ребра с трубкой → стенка трубы → внутренняя жидкость

Зубцы прерывают пограничный слой газа и способствуют дополнительному перемешиванию вокруг поверхностей ребер. Это может улучшить теплообмен на стороне газа, позволяя разработчикам контролировать падение давления за счет выбора высоты, толщины, шага ребер и расположения трубок.

В котле-утилизаторе эта конструкция особенно полезна, когда коэффициент теплопередачи на стороне газа относительно низок по сравнению с коэффициентом теплопередачи на стороне воды.

Типичные применения котла-утилизатора

Зубчатые ребристые трубы ASTM A179 обычно используются для:

1. Экономайзеры-утилизаторы-утилизаторы

Экономайзер передает тепло от выхлопных газов питательной воде котла до того, как вода попадет в секции котла-утилизатора с более высокой температурой.

Зубчатые ребристые трубы увеличивают доступную площадь теплопередачи со стороны газа, позволяя экономайзеру рекуперировать больше остаточного тепла выхлопных газов в компактном блоке труб.

2. Подогреватели питательной воды

В соответствующих температурных диапазонах для предварительного нагрева питательной воды с использованием рекуперированных выхлопных газов или технологического тепла можно использовать зубчатые ребристые трубы.

3. Секции рекуперации отходящего тепла

Их можно встраивать в оборудование для рекуперации тепла, где доступен горячий газ, но рабочая температура совместима с материалами труб из низкоуглеродистой стали.

4. Рекуперация тепла газ-вода

Конструкция подходит для теплопередачи газ-жидкость, где требуется увеличенная площадь внешней поверхности.

5. Промышленные котлы-утилизаторы и оборудование WHR.

• Электростанции комбинированного цикла
• Промышленные когенерационные системы
• Утилизация отработанного тепла газовых турбин
• Рекуперация технологического тепла
• Системы утилизации тепла нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий
• Промышленные котлы и котлы-утилизаторы
• Оборудование для рекуперации тепла выхлопных газов

Выбор материала всегда должен основываться на фактической температуре стенки трубы, составе газа, давлении, коррозионной среде и применимых нормах проектирования.ASTM A179 представляет собой низкоуглеродистый материал трубок теплообменника, и его не следует автоматически заменять легированными сталями, используемыми в высокотемпературных секциях котла-утилизатора.

Спецификация базовой трубы ASTM A179

ASTM A179/A179M определяетбесшовные холоднотянутые трубы из низкоуглеродистой стали.для теплообменников, конденсаторов и аналогичного теплообменного оборудования. В текущем списке ASTM A179/A179M-24 указан как активная версия.

Маршрут производства важен, поскольку холодное волочение обеспечивает хороший контроль размеров и качество поверхности. ASTM A179 также требует термической обработки после заключительного прохода холодной вытяжки при1200°Ф[650°С]или вышев соответствии с указанными требованиями спецификации.

Общий диапазон размеров

Сам ASTM A179 допускает наружные диаметры труб отОт 1/8 дюйма до 3 дюймов (3,2–76,2 мм).

Для труб с зубчатыми оребрениями, используемых в котлах-утилизаторах и оборудовании для рекуперации тепла, практические размеры проекта обычно выбираются в соответствии с требуемой мощностью теплопередачи, скоростью газа, перепадом давления, расположением трубных блоков и производственными требованиями.

Типичные размеры базовой трубы

Вышеуказанные диапазоны являются типичными диапазонами технических характеристик, а не ограничениями, установленными ASTM A179. Окончательные размеры должны быть подтверждены с учетом теплового и механического расчета котла-утилизатора.

Зубчатый плавник

Зубчатый плавник изготавливается с повторяющимися прерываниями или надрезами вдоль полосы плавника. По сравнению с полностью непрерывным спиральным ребром сегментированная геометрия может улучшить смешивание газов вокруг ребра и облегчить тепловое расширение.

Типичные параметры конструкции включают в себя:

• Высота плавника
• Толщина ребра
• шаг плавника
• Ширина зубца
• Глубина зубцов
• Частота зубцов
• Крепление ребра к трубке
• Голые концы трубок
• Расположение трубок

Оптимальная конфигурация зависит от расхода выхлопных газов котла-утилизатора, температуры газа, допустимого перепада давления, склонности к загрязнению, цели теплопередачи и доступного места для установки.

Поэтому для проектов, требующих точных тепловых характеристик, размеры ребер следует выбирать израсчет теплового расчета, а не на основе общего стандартного размера.

ASTM A179 Химический состав

ASTM A179 — это низкоуглеродистая марка стали с относительно простым химическим составом. Указанный состав:

Спецификация ASTM конкретно определяет требования к углероду, марганцу, фосфору и сере для этого сорта.

Низкоуглеродистый состав обеспечивает хорошую технологичность и делает материал пригодным для изготовления холоднотянутых трубок теплообменников.

Механические свойства ASTM A179

Типичные минимальные механические требования к трубкам ASTM A179 включают:

Эти значения обычно сообщаются для трубок ASTM A179; Окончательная приемка должна определяться применимой спецификацией покупки и текущей редакцией стандарта.

Относительно высокие требования к удлинению выгодны для операций формования и изготовления труб. Механические свойства подпадают под пределы применимости ASTM A179, включая ограничения для очень маленьких трубок и очень тонких стенок.

Производственный процесс

Типичный маршрут производства зубчатых ребристых трубок ASTM A179:

Стальная заготовка → прошивка → горячая прокатка → холодная вытяжка → термообработка → правка → резка → контроль размеров → подготовка ребер → прикрепление ребер → формирование зубцов/формирование ребер → проверка готовых оребренных трубок → испытания → маркировка и упаковка

Базовая труба ASTM A179 изготавливается бесшовным методом и подвергается холодной вытяжке.

При производстве оребренных труб особое внимание уделяется:

• Внешний диаметр трубы и толщина стенки
• Прямолинейность трубы
• Высота плавника
• шаг плавника
• Толщина ребра
• Плавник
• Контакт ребра с трубкой
• Консистенция зубцов
• Длина голого конца трубки
• Общая длина трубки

Проверка и тестирование

Контроль качества может включать в себя какпроверка базовой трубыиокончательная проверка оребренных труб.

1. Химический анализ

Термический анализ и, при необходимости, анализ продукта подтверждают, что базовая трубка соответствует химическим параметрам ASTM A179.

2. Испытание на растяжение

Испытания на растяжение проверяют прочность на разрыв, предел текучести и удлинение материала трубы.

3. Испытание на твердость

Испытания на твердость подтверждают соответствие установленным требованиям по механическим свойствам.

4. Тест на сплющивание

Испытание на сплющивание позволяет оценить пластичность и устойчивость трубы к деформации. ASTM A179 определяет испытание на сплющивание среди обязательных проверок труб.

5. Испытание на развальцовку

Испытание на развальцовку оценивает способность трубы подвергаться контролируемому расширению без неприемлемого растрескивания или дефектов.

6. Испытание фланцев

Там, где это применимо, испытания фланцев могут проводиться в соответствии с требованиями к закупке и применимыми спецификациями.

7. Гидростатические испытания

Гидростатические испытания проверяют герметичность готовой трубы. ASTM A179 определяет гидростатические испытания среди установленных трубных испытаний.

8. Вихретоковый/неразрушающий контроль

Вихретоковый контроль или другой подходящий метод неразрушающего контроля могут быть указаны покупателем или применимым стандартом проекта для обнаружения несплошностей в трубе.

9. Проверка размеров

Готовые трубы проверяются на предмет:

• Внешний диаметр трубки
• Толщина стенки
• Общая длина
• Высота плавника
• шаг плавника
• Толщина ребра
• Плотность плавников
• Длина голого конца
• Прямолинейность
• Плавник

10. Визуальный осмотр

Поверхности трубок и ребер проверяются на наличие трещин, чрезмерного окисления, деформации, повреждений ребер, плохого крепления и других видимых дефектов.

ASTM A179 требует, чтобы в готовых трубах не было окалины, а небольшое количество окисления не считается окалиной.

Преимущества зубчатых ребристых труб ASTM A179 для котлов-утилизаторов

Увеличенная площадь теплопередачи

Ребро существенно увеличивает площадь внешней поверхности, доступную для теплопередачи отработавших газов.

Компактное оборудование для рекуперации тепла

В пределах заданной зоны потока газа можно установить большую поверхность теплопередачи, что помогает уменьшить размер оборудования, где это необходимо.

Улучшенная теплопередача со стороны газа

Зубцы прерывают пограничный слой и способствуют перемешиванию газа вокруг поверхности ребра.

Хорошие характеристики изготовления

Низкоуглеродистая трубка ASTM A179 обладает хорошей пластичностью и хорошо подходит для изготовления теплообменников.

Экономичный материал

Для температурных режимов, когда углеродистая сталь технически подходит, A179 может стать экономичной альтернативой трубам из более высоколегированных сплавов.

Гибкий инженерный дизайн

Высоту ребер, шаг, толщину, расстояние между трубками и размеры незащищенного конца можно настроить в соответствии с тепловым расчетом котла-утилизатора.

Почему стоит выбрать наши зубчатые ребристые трубы ASTM A179?

Мы производим зубчатые оребренные трубы по индивидуальному заказу клиента.требования к температуре, размерам, материалам и проверкамвместо того, чтобы полагаться на универсальную конфигурацию.

Наши возможности поставок могут включать в себя:

• Базовые трубы ASTM A179/ASME SA179
• Индивидуальный внешний вид трубы и толщина стенки
• Индивидуальная высота и шаг плавников
• Конфигурации с зубчатыми или сегментированными плавниками
• Длина трубок по индивидуальному заказу
• Указанные оголенные концы трубок
• Отслеживаемость материалов и размеров
• Проверка механических свойств
• Гидростатические и неразрушающие испытания по мере необходимости
• Сертификаты заводских испытаний и документация по проверке
• Экспортная упаковка, пригодная для транспортировки на дальние расстояния.

Для проектов HRSG клиенты могут предоставить необходимыетемпература газа, расход газа, режим воды/пара, расчетное давление, допустимый перепад давления, размеры трубного ряда и требуемая тепловая мощность., что позволяет выбирать конфигурацию оребренной трубы в соответствии с реальным применением.

Важное примечание по выбору материала

ASTM A179 представляет собойнизкоуглеродистый материал трубок теплообменника, а не из хромомолибденовой легированной стали. Следовательно, он, как правило, более подходит для подходящих низкотемпературных систем рекуперации тепла, чем для самых горячих частей котла-утилизатора, работающего под давлением.

Для высокотемпературных экономайзеров, перегревателей, подогревателей или других секций с повышенными температурами металла могут потребоваться такие марки сплавов, как ASTM/ASME T11, T12, T22, T91 или марки нержавеющей стали, в зависимости от технического проекта.

Окончательный материал трубки всегда следует выбирать в соответствии срасчетная температура, расчетное давление, условия коррозии, применимые нормы котла/корпуса под давлением и технические требования производителя котла-утилизатора..