Tubos de aleta dentada ASTM A335 P9 para sistemas de recuperación de calor residual
Resumen del producto
Los demás productos de la partida 9A004 incluyen:son tubos de transferencia de calor de alta temperatura diseñados para exigirSistemas de recuperación de calor residual, economizadores de calderas, HRSG, calentadores a fuego y equipos industriales de recuperación de calorEl tubo utiliza una aleación de acero ASTM A335 P9, un material cromo-molibdeno desarrollado para el servicio a altas temperaturas.mientras que la geometría de las aletas dentadas aumenta significativamente la superficie externa de transferencia de calor.
En las aplicaciones de recuperación de calor residual, los gases de escape o de escape calientes pasan sobre la superficie del tubo con aletas mientras que el agua, el vapor, el fluido térmico u otro medio de proceso fluyen a través del tubo.El área de aleta aumentada permite recuperar más calor dentro de un paquete de intercambiador de calor relativamente compacto.
El diseño dentado incorpora interrupciones regularmente espaciadas en la banda de la aleta.Estas aberturas pueden promover la turbulencia del lado del gas y mejorar el contacto entre el gas caliente y la superficie de la aletaEsto hace que los tubos de aleta dentada sean particularmente adecuados dondealto rendimiento de transferencia de calor, equipo compacto y resistencia al servicio a altas temperaturasse requieren.
¿Por qué se utilizan los tubos de aleta dentada ASTM A335 P9?
ASTM A335 P9 es un acero de aleación de cromo-molibdeno que contiene aproximadamente9% de cromo y 1% de molibdenoLa aleación proporciona una combinación de resistencia a altas temperaturas, resistencia a la oxidación y durabilidad que es útil en equipos de recuperación de calor a altas temperaturas.
La construcción de las aletas dentadas ofrece varias ventajas prácticas:
- Área de transferencia de calor externa elevadapara la recuperación de calor del lado del gas
- Mejora de la turbulencia del gas en comparación con un tubo liso
- Apto para ambientes de gases de escape y de combustión de alta temperatura
- Buena resistencia mecánica a altas temperaturas de funcionamiento
- El contenido de cromo proporciona una mejor resistencia a la oxidación a altas temperaturas
- Diseño de intercambiadores de calor compactos con una alta relación superficie/volumen
- Apta para economizadores y otras secciones de recuperación de calor residual
- Disponible en configuraciones de tubo, aleta y longitud personalizadas
Aplicaciones típicas
Los tubos de aleta dentada ASTM A335 P9 se consideran comúnmente para:
1Sistemas de recuperación de calor residual
Se utilizan para recuperar energía térmica de los gases de escape calientes generados por turbinas de gas, hornos industriales, equipos de proceso, motores y otros sistemas de alta temperatura.
2. Economizadores de calderas
Los tubos de aletas dentadas se pueden utilizar en secciones de economizadores para transferir calor de los gases de combustión al agua de alimentación de la caldera, reduciendo la cantidad de combustible necesario para producir vapor.
3. Sistemas HRSG
En los generadores de vapor de recuperación de calor, se utilizan tubos con aletas en las secciones de transferencia de calor expuestas a los gases de escape de las turbinas.P9 es particularmente relevante cuando se requiere una construcción de aleación de acero a temperatura elevada.
4Calentadores y hornos de proceso
El calor residual de los gases de combustión puede recuperarse mediante secciones de transferencia de calor de tubos con aletas, mejorando la eficiencia térmica general.
5Refinería y recuperación de calor petroquímico
Las refinerías y las plantas petroquímicas generan grandes cantidades de gases de proceso y de combustión a alta temperatura.Los tubos de aletas dentadas se pueden incorporar en equipos de recuperación de calor para recuperar esta energía desperdiciada.
6Intercambiadores de calor industriales
También pueden aplicarse a intercambiadores de calor gas-líquido o gas-vapor personalizados donde el coeficiente de transferencia de calor del lado del gas es relativamente bajo y se requiere una superficie adicional.
Construcción típica
Un tubo de aletas dentadas generalmente consiste en:
tubo de base ASTM A335 P9 + banda de aleta dentada soldada continuamente o unida mecánicamente
El tubo base transporta el fluido interno, mientras que las aletas externas proporcionan una superficie adicional de transferencia de calor.
Los parámetros de diseño típicos incluyen:
| Parámetro |
Rango común / opción |
| Material del tubo base |
Se aplicarán los siguientes requisitos: |
| Dose excesiva en el tubo |
Aproximadamente 25,4 ∼ 63,5 mm |
| espesor de la pared del tubo |
Aproximadamente 2,5 ∼ 8,0 mm |
| Altura de las aletas |
Aproximadamente 10-25 mm |
| espesor de las aletas |
Aproximadamente 0,8 ∼2,5 mm |
| Densidad de las aletas |
Aproximadamente 2 ̊6 aletas/pulgada |
| Duración del tubo |
Comúnmente 3 ̊12 m |
| Tipo de aleta |
Señados / segmentados |
| Apego de las aletas |
Las demás piezas de acero o acero |
| Superficie |
Las demás partidas de los artículos de la partida 9402 incluyen: |
Estas dimensiones sonlos rangos típicos de ingeniería en lugar de los requisitos dimensionales de la norma ASTM A335El diámetro del tubo final, el grosor de la pared, la altura de la aleta, el grosor de la aleta, la densidad de la aleta y la longitud deben seleccionarse de acuerdo con el cálculo de la transferencia de calor, el diseño de la presión, la temperatura, la velocidad del gas.,las características de incrustación y los dibujos del equipo del cliente.
Composición química ASTM A335 P9
ASTM A335 P9 es una aleación ferrítica de acero de grado basado en una composición de cromo-molibdeno.
| El elemento |
Requisitos típicos de la norma ASTM A335 P9, en % |
| El carbono (C) |
0.15 al máximo. |
| Manganeso (Mn) |
0.30 ¢ 0.60 |
| Fósforo (P) |
0.025 al máximo. |
| El sulfuro (S) |
0.025 al máximo. |
|
El silicio (S)
|
0.5 máximo |
| El cromo (Cr) |
1.9 ¢2.6 |
| El molybdeno (Mo) |
0.87-1. ¿Qué quieres decir?13 |
La composición química exacta debe verificarse siempre con lala edición actual aplicable de ASTM A335/A335M y la especificación del material del comprador;.
Propiedades mecánicas
Los requisitos mecánicos típicos de la norma ASTM A335 P9 incluyen:
| Propiedad |
Requisitos de la norma ASTM A335 P9 |
| Resistencia a la tracción |
415 MPa min. |
| Fuerza de rendimiento |
205 MPa min. |
| Elongado |
30% min. longitudinal* |
| Dureza |
Según los requisitos ASTM A335 aplicables |
* Los requisitos de alargamiento aplicables pueden variar según la orientación de la muestra y las dimensiones del tubo.
La combinación de cromo y molibdeno de P9 contribuye a su rendimiento en condiciones de temperatura elevada,que lo convierte en una opción práctica de material para aplicaciones seleccionadas de recuperación de calor a altas temperaturas.
Proceso de fabricación
El proceso de fabricación puede controlarse de acuerdo con los requisitos técnicos del cliente:
- Preparación del tubo P9Los tubos sin costura de aleación de acero ASTM A335 P9 se seleccionan de acuerdo con la OD y el grosor de pared requeridos.
- Preparación de la superficie la superficie del tubo se limpia para garantizar una fijación fiable de las aletas.
- Preparación de tiras de aletaLa banda de aleta de acero se forma y se dentina según la geometría especificada.
- Apego de las aletas- la aleta se soldará o fijará al tubo con el proceso de fabricación especificado.
- Control de las dimensionesSe inspecciona el diámetro del tubo, el grosor de la pared, la altura de la aleta, el grosor de la aleta, el espacio entre las aleta y la longitud total.
- Inspección final- el tubo acabado con aletas se inspecciona de acuerdo con la norma de material aplicable, las especificaciones del cliente y los requisitos de compra.
- Marcado y embalaje- los tubos están identificados y protegidos para su transporte e instalación.
Pruebas e inspecciones
El control de calidad de los tubos de aleta dentada ASTM A335 P9 puede incluir las siguientes inspecciones y ensayos:
Inspección del tubo base
- Análisis de composición química
- Pruebas de tracción
- Pruebas de resistencia al rendimiento
- Pruebas de alargamiento
- Pruebas de dureza
- Pruebas eléctricas hidrostáticas o no destructivas según lo dispuesto en la norma ASTM A335.
- Inspección dimensional
- Examen visual
Inspección de los tubos con aletas
- Inspección de la longitud total del tubo
- Inspección de la OD del tubo y del grosor de la pared
- Medición de la altura de las aletas
- Medición del grosor de las aletas
- Medición de la inclinación de las aletas/densidad
- Inspección de la rectitud de las aletas
- Inspección de la fijación de las aletas en el tubo
- Inspección visual de la continuidad de la soldadura
- El ensayo de la integridad de la soldadura o el ensayo NDT cuando se especifique.
- Muestreo aleatorio o inspección al 100% de acuerdo con el pliego de condiciones de compra
Para los equipos críticos de recuperación de calor residual, requisitos de inspección adicionales tales como:pruebas ultrasónicas, pruebas radiográficas, identificación positiva del material o inspección por parte de tercerosSe puede organizar cuando así lo requiera la especificación del proyecto.
Ventajas de la transferencia de calor
La razón principal para utilizar aletas dentadas es aumentar el área de transferencia de calor expuesta al flujo de gas.
Un tubo liso tiene una superficie externa relativamente pequeña. La adición de aletas aumenta sustancialmente el área disponible sin requerir un aumento proporcional del volumen del equipo.La configuración dentada también crea interrupciones en la superficie de la aleta, lo que puede perturbar la capa límite del gas y promover la mezcla.
Esto puede ser particularmente beneficioso en la recuperación de calor residual porque la transferencia de calor del lado del gas es a menudo una limitación importante en los intercambiadores de calor gas-líquido y gas-vapor.
El rendimiento real depende de:
- Temperatura del gas
- Flujo de gas
- Composición de los gases
- Velocidad del gas
- Temperatura y caudal del fluido interno
- Eficiencia de las aletas
- Espaciamiento de las aletas
- Altura de las aletas
- Diámetro del tubo
- Empalme y carga de cenizas
- Limitaciones de la caída de presión
- Disposición del intercambiador de calor
Por lo tanto, la geometría de las aletas debe seleccionarse sobre la base de un diseño térmico y mecánico completo en lugar de solo por las dimensiones de las aletas.
Ventajas para la recuperación del calor residual
Los demás productos de la partida 9A004 incluyen:puede ofrecer una combinación eficaz de resistencia del material y una superficie de transferencia de calor mejorada para aplicaciones de alta temperatura.
Los principales beneficios incluyen:
Superficie de alta transferencia de calor:Las aletas dentadas aumentan en gran medida la superficie externa disponible para la transferencia de calor del lado del gas.
Capacidad de alta temperatura:El acero de aleación de cromo-molibdeno P9 está destinado a un servicio a altas temperaturas.
Mejora de la compacidad del equipo:Se pueden instalar más superficies de transferencia de calor dentro de una envolvente de equipo determinada.
Apto para entornos industriales exigentes:La composición de la aleación proporciona una resistencia útil a la oxidación a altas temperaturas en comparación con el acero al carbono ordinario.
Ingeniería flexible:Las dimensiones de los tubos y la geometría de las aletas se pueden personalizar para satisfacer los requisitos específicos de transferencia de calor y caída de presión.
Industrias recomendadas
Los usuarios finales potenciales y los fabricantes de equipos incluyen:
- Generación de energía
- Plantas de energía de ciclo combinado
- Fabricantes de HRSG
- Fabricantes de equipos de recuperación de calor residual
- Refinerías
- Instalaciones petroquímicas
- Instalaciones de transformación química
- Industria siderúrgica y metalúrgica
- Plantas de cemento
- Oficios de la industria
- Fabricantes de calentadores a fuego
- Proyectos de recuperación de calor de los gases de escape de las turbinas de gas
Garantizar la calidad
Cada lote de producción puede ser suministrado con la documentación de calidad adecuada, incluyendo:Certificados de ensayo de materiales (MTC), análisis químico, resultados de ensayos mecánicos, registros de inspección dimensional, registros hidrostáticos/NDT, en su caso, y certificados de inspecciónde acuerdo con las especificaciones de compra acordadas.
Para los proyectos de exportación e ingeniería, la inspección también puede coordinarse con agencias independientes de terceros cuando sea necesario.
Información sobre los pedidos
Al solicitar una cotización para los tubos de aleta dentada ASTM A335 P9, los clientes deberán proporcionar:
- Estándar y grado del tubo base
- Diámetro exterior del tubo
- espesor de la pared del tubo
- Duración del tubo
- Material de las aletas
- Altura de las aletas
- espesor de las aletas
- Densidad o tono de las aletas
- Método de fijación de las aletas
- Cantidad requerida
- Temperatura de funcionamiento
- Presión de funcionamiento
- Composición y condiciones de flujo del gas
- Norma de inspección aplicable
- Certificación requerida
- Dibujos de proyecto o especificaciones técnicas
Podemos fabricar tubos de aleta dentada de acuerdoRequisitos ASTM/ASME, dibujos del cliente, cálculos de transferencia de calor y especificaciones específicas del proyecto.
Conclusión
Los demás productos de la partida 9A004 incluyen:La combinación de las dos técnicas es una solución especializada de transferencia de calor para la recuperación de calor residual a altas temperaturas.Tubo de acero de aleación 9Cr-1Mo y superficie externa dentada agrandadaEsto hace que sean particularmente adecuados para economizadores, HRSG, recuperación de calor de calentadores quemados, hornos industriales y otros equipos de transferencia de calor de gas de alta temperatura.
Para los proyectos en los que la eficiencia térmica, el rendimiento del material a temperaturas elevadas, la construcción compacta y la fijación fiable de las aletas son importantes,Los tubos de aleta dentada P9 pueden proporcionar una base sólida para los sistemas de recuperación de calor residual de ingeniería.
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