Tiub Penukar Haba: Panduan Pemilihan Bahan, Gred & Saiz

Tiub penukar haba  ialah tiub berdinding nipis yang membentuk ikatan penukar haba cangkerang dan tiub, pemeluwap, penyejat atau pemanas air suapan - permukaan yang merentasi haba antara dua cecair. Pemilihan tiub ialah keseimbangan tiga perkara sekali gus: kekonduksian terma, kekuatan mekanikal pada suhu, dan rintangan kakisan kepada  kedua-dua  bahagian tiub dan cecair sisi shell. Dapatkan bahan yang salah dan berkas itu bocor; mendapatkan dinding atau toleransi yang salah dan ia gagal untuk mengelak dalam lembaran tiub.

Paip Keluli ZC (ZHENCHENG Steel Co., Ltd.) ialah pengeluar China yang membekalkan penukar haba dan tiub pemeluwap pesanan untuk dibuat merentasi julat bahan penuh — keluli karbon, aloi Cr-Mo, austenit dan dupleks tahan karat, tembaga-nikel, aloi nikel dan titanium — kepada ASTM, ASME, EN, DIN, JIS dan GB. Panduan ini memberikan piawaian yang mengawal, sifat mekanikal yang disahkan ASME untuk gred keluli, julat dimensi, dan logik pemilihan bahan yang jelas untuk kuasa, penapisan, petrokimia, HVAC dan tugas marin.

KANDUNGAN

1. Apakah Tiub Penukar Haba?

2. Keluarga Bahan Tiub

3. Standard & Sifat Mekanikal Disahkan

4. Saiz, Ketebalan Dinding & Toleransi

5. Konfigurasi Tiub & Sambungan Lembaran Tiub

6. Pemilihan Bahan mengikut Perkhidmatan

7. Cara Menentukan Tiub Penukar Haba (Senarai Semak PO)

8. Soalan Lazim

1. Apakah Tiub Penukar Haba?

Tiub penukar haba membawa satu bendalir melalui lubangnya manakala bendalir kedua mengalir merentasi permukaan luarnya dalam cangkerang. Pemindahan haba melalui dinding tiub, jadi tiub adalah permukaan kerja keseluruhan unit. Oleh kerana terdapat ratusan atau ribuan tiub dalam satu berkas, setiap satu dibesarkan atau dikimpal ke dalam helaian tiub di kedua-dua hujungnya, ketekalan OD, dinding dan kelurusan penting sama seperti gred.

DEFINISI — PENUKAR HABA / TIUB PEMUAT Tiub lancar atau dikimpal berdinding nipis yang digunakan dalam penukar haba shell-and-tiub, kondenser, penyejat dan pemanas air suapan untuk memindahkan haba antara dua cecair. Ditadbir oleh piawaian khusus tiub (cth ASTM A179, A213, A249, B111, B338) — bukan mengikut piawaian paip — kerana penerimaan dibina di sekeliling kawalan dinding, kemasan permukaan dan integriti sambungan lembaran tiub dan bukannya pembendungan tekanan talian.

Perbezaan tiub-berbanding-paip itu ialah ralat spesifikasi tunggal yang paling biasa dalam perolehan penukar haba, dan ia mendorong seluruh panduan ini.

2. Keluarga Bahan Tiub

ZC membekalkan lima keluarga bahan untuk tugas penukar haba. Keluarga yang betul ditetapkan terlebih dahulu oleh persekitaran dan suhu kakisan, kemudian disempitkan oleh kos dan kekonduksian.

Keluli Karbon & C-Mo

Spesifikasi:  A179, A192, A210, A214

Penggunaan:  Dandang, air suapan, penyejuk minyak

Had:  Cecair tidak menghakis

Keluli Aloi Cr-Mo

Spesifikasi:  A213 T11 / T12 / T22 / T91

Penggunaan:  Superheater, HX suhu tinggi

Had:  Rayapan suhu tinggi

Tahan karat / Dupleks

Spesifikasi:  A213 / A249; 2205

Gred:  TP304/L, TP316/L

Penggunaan:  Asid, klorida, kebersihan

Kuprum / Cu-Ni

Spesifikasi:  ASTM B111

Gred:  90/10, 70/30 Cu-Ni

Penggunaan:  HVAC, kondenser marin

Aloi Nikel

Gred:  Inconel 600/625

Juga:  Hastelloy C276, Monel 400

Kegunaan:  Kakisan / haba yang melampau

titanium

Gred:  Gr.2, Gr.5 (B338)

Penggunaan:  Air laut, penyahgaraman

Kekuatan:  Ringan, kalis klorida

3. Standard & Sifat Mekanikal Disahkan

Jadual di bawah memberikan piawaian tiub pentadbir dan sifat mekanikal minimum ASME Bahagian II-A untuk gred keluli karbon dan aloi. Nilai diambil daripada spesifikasi ASME BPVC II-A, bukan dianggarkan.

Sumber: ASME BPVC Seksyen II-A (SA-179, SA-192, SA-210, SA-214, SA-213). A179 dan A214 tidak membawa ujian tegangan mandatori dalam badan standard dan diterima pada kekerasan; angka tegangan yang ditunjukkan untuk A179/A192 adalah nilai reka bentuk daripada nota penerangan.

Kritikal — T91 BUKAN gred tahan karat.  ASTM A213 meliputi kedua-dua tiub ferit dan austenitik, dan T91 (9Cr-1Mo-V) terletak dalam keluarga  ferit-martensit  , bukan keluarga tahan karat austenit. Jangan kumpulkan T91 dengan TP304 / TP316 dalam jadual kakisan atau prosedur kimpalan. Kekuatan rayapan suhu tingginya sangat baik, tetapi tingkah laku kakisan dan kebolehkimpalannya (pra-panas, PWHT) adalah berbeza sama sekali daripada tahan karat austenit.

Untuk tiub penukar haba tahan karat austenit, piawaian yang betul ialah  ASTM A213 (lancar)  dan  ASTM A249 (dikimpal)  dalam gred TP304/304L dan TP316/316L; berkas dupleks menggunakan 2205 (UNS S31803/S32205). Tiub pemeluwap aloi kuprum mengikut ASTM B111, dan tiub titanium mengikut ASTM B338. Sahkan minimum mekanikal yang tepat untuk gred bukan keluli ini terhadap standard yang berkenaan dan kod reka bentuk anda.

Nota Perolehan — 'A312' pada pertanyaan penukar haba ialah bendera merah.  ASTM A312 ialah spesifikasi  paip tahan karat  . Ia berkongsi nama gred TP304/TP316, jadi mudah untuk menyalin ke dalam pertanyaan tiub secara tidak sengaja — tetapi tiub penukar haba harus dipesan kepada A213 (lancar) atau A249 (dikimpal), yang membawa keperluan dimensi khusus tiub, merata, menyala dan arus pusar yang benar-benar diperlukan oleh satu berkas. Tentukan piawaian tiub, dan produk yang betul akan menyusul.

Gred karbon dan Cr-Mo di sini banyak bertindih dengan amalan tiub dandang; untuk butiran had suhu dan gred pada A192 / A210 / A213, lihat kami panduan gred tiub dandang → , dan untuk keluarga tahan karat, paip lancar tahan karat austenit dijelaskan →

4. Saiz, Ketebalan Dinding & Toleransi

Tiub penukar haba dikawal secara dimensi jauh lebih ketat daripada paip talian, kerana pekali filem sisi tiub dan pengembangan helaian tiub kedua-duanya bergantung pada OD dan dinding yang konsisten. Julat standard ZC adalah di bawah; saiz tersuai dibuat mengikut tempahan.

Engineering Insight — Purata dinding vs dinding minimum mengubah harga dan reka bentuk.  Tiub boleh dipesan kepada toleransi dinding purata atau dinding minimum. Dinding minimum menjamin titik paling nipis tetapi kos lebih tinggi dan berjalan lebih berat secara purata; dinding purata lebih ringan dan lebih murah tetapi membenarkan bintik-bintik nipis dalam toleransi. Reka bentuk tekanan dan pengiraan penipisan U-bengkok mesti menggunakan asas yang sebenarnya anda pesan — nyatakan secara eksplisit dan bukannya meninggalkannya kepada lalai kilang.

5. Konfigurasi Tiub & Sambungan Lembaran Tiub

Di luar gred dan saiz, tiga pilihan konfigurasi membentuk susunan tiub: geometri berkas, kemasan hujung tiub dan sama ada permukaannya biasa atau bersirip.

Julat standard ZC. OD/dinding dan dinding purata vs dinding minimum yang lebih ketat hendaklah dinyatakan pada susunan yang sepadan dengan reka bentuk penukar.

Hujung tiub dicantumkan pada helaian tiub dengan pengembangan penggelek, dengan mengimpal, atau dengan kedua-duanya (dikimpal-dan-kedap) untuk integriti yang lebih tinggi. Selekoh-U memperkenalkan penipisan dinding pada jejari luar dan mungkin memerlukan kelegaan tekanan pada gred tertentu, jadi jadual tiub-U hendaklah dinyatakan bersama susunannya. Untuk kimpalan tiub ke helaian tiub dan konteks sambungan yang lebih luas, lihat gambaran keseluruhan jenis sambungan →

Titik Kejuruteraan Kritikal — Kakisan bahagian tiub dan bahagian cangkerang adalah dua masalah berbeza.  Tiub boleh melepasi bahagian dalam dan gagal di luar. Air penyejukan di dalam tiub tahan karat austenit boleh menyebabkan tekanan-kakisan klorida retak dari lubang, manakala berkas yang sama baik pada bahagian cangkerang. Sentiasa menilai kekakisan  kedua-dua  cecair, pada suhu operasi, sebelum menetapkan bahan tiub.

6. Pemilihan Bahan mengikut Perkhidmatan

Laluan keputusan di bawah memetakan persekitaran perkhidmatan yang paling biasa kepada bahan tiub permulaan. Pemilihan akhir mesti disahkan terhadap lembaran data proses, kod reka bentuk dan kedua-dua kimia cecair.

Pemilihan titik permulaan sahaja. Sahkan terhadap tekanan separa, kandungan klorida, suhu dan halaju untuk tugas sebenar.

7. Cara Menentukan Tiub Penukar Haba (Senarai Semak PO)

Engineering Insight — Tiub penukar haba PO mesti ada

• Piawaian & gred tiub:  cth ASTM A213 TP316L (lancar) — bukan spesifikasi paip.

• OD & dinding:  dengan asas toleransi (purata dinding vs dinding minimum).

• Panjang & bentuk:  lurus atau tiub U (dengan jejari lentur / had penipisan).

• Rawatan haba / keadaan:  sepuhlindap, dirawat dengan larutan; PWHT untuk gred aloi.

• Permukaan & kebersihan:  jeruk, anil terang, kemasan ID/OD.

• NDT:  ujian eddy-current (ET), ultrasonik (UT), hidrostatik, flaring/flating.

• Sijil:  PMI, EN 10204 3.1/3.2 MTR, kebolehkesanan penuh.

Sebagai pengilang pesanan-untuk-membuat, ZC menghasilkan tiub ke lembaran data penukar anda — gred tertentu, asas toleransi, panjang dan jadual selekoh U — dan bukannya memaksa kerja itu ke dalam stok. Lihat halaman produk tiub penukar haba → , atau kami tahan karat lancar →  dan tahan karat dikimpal →  julat.

8. Soalan Lazim

Apakah bahan yang diperbuat daripada tiub penukar haba?

Tiub penukar haba diperbuat daripada keluli karbon (ASTM A179, A192, A214), keluli aloi Cr-Mo (A213 T11/T22), keluli tahan karat austenit dan dupleks (A213 lancar / dikimpal A249, gred TP304/304L, TP316/316L, aloi kuprum, kuprum-AST). B111, 90/10 dan 70/30 Cu-Ni), aloi nikel (Inconel, Hastelloy, Monel) dan titanium (Gr.2, Gr.5). Bahan dipilih oleh suhu operasi, tekanan dan kekakisan kedua-dua bahagian tiub dan cecair bahagian cangkang.

Apakah perbezaan antara tiub ASTM A179 dan A192?

A179 ialah tiub keluli karbon rendah lancar yang ditarik sejuk untuk penukar haba dan pemeluwap dalam perkhidmatan tekanan rendah; ia tidak mempunyai ujian tegangan mandatori dan diterima pada kekerasan (maks 72 HRBW). A192 ialah tiub dandang keluli karbon lancar untuk perkhidmatan tekanan tinggi, dengan silikon terkawal maksimum 0.25% dan had kekerasan 137 HBW. Kedua-duanya berkongsi nilai reka bentuk minimum 47 ksi (325 MPa) tegangan dan 26 ksi (180 MPa) hasil.

Apakah perbezaan antara ASTM A213 dan A249?

A213 meliputi dandang keluli aloi ferit dan austenit yang lancar, pemanas lampau dan tiub penukar haba; A249 meliputi setara yang dikimpal dalam tahan karat austenit. Untuk tiub penukar haba tahan karat, A213 ialah laluan lancar dan A249 laluan dikimpal. Ambil perhatian bahawa A312 ialah spesifikasi paip, bukan spesifikasi tiub yang betul, walaupun ia berkongsi penetapan gred TP304/TP316.

Apakah saiz tiub penukar haba masuk?

Tiub penukar haba biasa diameter luar berjalan dari kira-kira 6 mm hingga 50 mm untuk tiub lancar dan sehingga kira-kira 150 mm untuk tiub dikimpal, dengan ketebalan dinding dari 0.5 mm hingga 10 mm dan panjang dari 1 m hingga 12 m. Dinding nipis dan toleransi OD/dinding yang ketat adalah tipikal kerana pemindahan haba sisi tiub dan pengembangan tiub ke lembaran tiub kedua-duanya bergantung pada kawalan dimensi.

Bahan tiub penukar haba manakah yang terbaik untuk air laut dan pemeluwap marin?

Untuk tugas pemeluwap air laut dan marin, pilihan biasa ialah aloi kuprum-nikel (90/10 atau 70/30 Cu-Ni) untuk kekonduksian haba yang baik dan rintangan biofouling, atau titanium Gred 2 di mana pitting klorida dan hakisan-hakisan adalah teruk. Keluli karbon standard dan tahan karat 304 biasanya tidak sesuai untuk air laut mentah kerana serangan klorida.

Adakah tiub penukar haba lancar atau dikimpal?

Kedua-duanya digunakan. Tiub lancar (A179, A192, A213) lebih disukai untuk perkhidmatan tekanan tinggi dan suhu lebih tinggi dan mengelakkan jahitan kimpalan. Tiub dikimpal (keluli karbon A214, tahan karat A249) adalah kos efektif untuk berkas besar dalam perkhidmatan tekanan rendah dan dibekalkan dengan zon kimpalan yang dirawat haba dan diuji sepenuhnya. Pilihan bergantung pada tekanan, suhu, cecair dan bajet.

Sumber Tiub Penukar Haba daripada Paip Keluli ZC

ZHENCHENG Steel Co., Ltd. (ZC Steel Pipe) mengeluarkan pesanan-untuk-membuat penukar haba dan tiub pemeluwap kepada ASTM, ASME, EN, DIN, JIS dan GB — keluli karbon (A179/A192/A210/A214), aloi Cr-Mo (A213 T11/T22/T91), austenitik dan dupleks (A213/A249, 2205), kuprum-nikel, aloi nikel dan titanium. QC yang ketat: analisis kimia, ujian mekanikal dan hidrostatik, NDT arus pusar dan ultrasonik, dan PMI. Projek yang dihantar ke seluruh Afrika, Timur Tengah dan Amerika Selatan.

e-mel: mandy. w@zcsteelpipe.com   | WhatsApp: +86-139-1579-1813

→ Minta Sebut Harga

Berkaitan: Tiub Penukar Haba (produk)  · Gred Tiub Dandang  · Lancar Tahan Karat Austenitik  · Paip Tahan Karat Lancar  · Paip Tahan Karat Dikimpal