Seleção do material do tubo do trocador de calor com base em critérios comuns
Selecionar o material certo para os tubos de um trocador de calor é crucial para garantir a eficiência do sistema, longevidade, e segurança. A escolha do material impacta não apenas a capacidade de transferência de calor, mas também a durabilidade e os requisitos de manutenção do trocador de calor.. Aqui estão alguns critérios comuns a serem considerados ao selecionar materiais de tubos para trocadores de calor:
1. Resistência à corrosão
A corrosão é uma grande preocupação em trocadores de calor, especialmente ao lidar com fluidos ou ambientes agressivos. O material deve ser capaz de suportar a natureza química dos fluidos para evitar a degradação ao longo do tempo.
- Aço inoxidável: Conhecido por sua excelente resistência à corrosão, especialmente em ambientes com alta umidade ou exposição a produtos químicos.
- Titânio: Oferece resistência superior à corrosão, particularmente em aplicações de água do mar.
- Ligas de cobre: Fornecem boa resistência à corrosão e são frequentemente usados em aplicações HVAC.
2. Condutividade térmica
A capacidade do material de conduzir calor afeta diretamente a eficiência do trocador de calor. Materiais de alta condutividade térmica facilitam uma melhor transferência de calor.
- Cobre: Conhecido por sua alta condutividade térmica, tornando-o ideal para aplicações onde a transferência eficiente de calor é crítica.
- Alumínio: Oferece boa condutividade térmica e é leve, embora menos durável que o cobre.
3. Força mecânica
O material deve suportar as pressões e temperaturas operacionais sem deformar ou falhar. Isso inclui resistência à expansão e contração térmica.
- Aço carbono: Oferece boa resistência mecânica e é econômico, mas pode exigir revestimentos protetores para evitar corrosão.
- Ligas de Níquel: Fornecem excelente resistência e são adequados para aplicações em altas temperaturas.
4. Custo e Disponibilidade
As restrições orçamentárias geralmente desempenham um papel significativo na seleção de materiais. O material deve ser econômico e prontamente disponível para garantir construção e manutenção oportunas.
- Aço carbono: Geralmente mais acessível e amplamente disponível, tornando-o uma escolha popular para muitas aplicações industriais.
- Aço inoxidável: Mais caro que o aço carbono, mas oferece melhor resistência à corrosão e longevidade.
5. Facilidade de Fabricação
O material deve ser fácil de trabalhar em termos de soldagem, flexão, e formando. Isso afeta o processo de fabricação e a capacidade de personalizar o projeto do trocador de calor.
- Cobre: Facilmente fabricado e unido, tornando-o uma escolha versátil para projetos complexos.
- Alumínio: Leve e fácil de formar, embora exija um manuseio cuidadoso para evitar danos.
6. Compatibilidade com Fluidos
O material deve ser compatível com os fluidos com os quais entrará em contato para evitar reações que possam levar a incrustações ou degradação.
- Aço inoxidável: Compatível com uma ampla gama de fluidos, incluindo aqueles que são levemente ácidos ou alcalinos.
- Titânio: Altamente resistente a uma variedade de produtos químicos, tornando-o adequado para aplicações especializadas.
7. Considerações Regulatórias e Ambientais
Certas aplicações podem ter requisitos regulatórios que determinam as escolhas de materiais, especialmente em indústrias de processamento de alimentos ou farmacêuticas onde a higiene é crítica.
- Aço inoxidável: Frequentemente necessário em aplicações alimentícias e farmacêuticas devido à sua natureza não reativa e facilidade de limpeza.
- Cobre: Utilizado em sistemas de água potável devido às suas propriedades antimicrobianas.
DE 17175 é projetado para fins de temperatura elevada, A ABTER STEEL fornece os seguintes tipos de aço: St35.8, St45.8, 15Mo3, 13CrMo44, 10CrMo910. DE 17175 tubos de aço sem costura são amplamente utilizados em aparelhos de troca de calor.
ASTM A179 cobre espessura mínima de parede, tubos de aço estirados a frio sem costura para trocadores de calor tubulares, condensadores, e aparelhos semelhantes de transferência de calor. É uma espécie de tubos de baixo carbono, feitos pelo processo sem costura e trefilados a frio.
EN10216-2 é uma especificação feita para tubos de aço sem costura para fins específicos de temperatura elevada como tubo de caldeira, usinas de energia, etc., tem os seguintes tipos de aço: P195GH, P235GH, P265GH, 16Mo3, 14MoV6-3, 13CrMo4-5, 10CrMo9-10, com aço não ligado e liga incluído.
O PT 10217-1 padrão é o padrão europeu para tubos de pressão soldados, rege os requisitos técnicos para tubos de aço carbono. Esta norma é adequada para soldagem de tubos de aço carbono que possuem propriedades de temperatura ambiente e pressões nominais especificadas.. Os requisitos essenciais desta norma são resistência mínima ao limite de escoamento e resistência à tração, alongamento, soldabilidade, Valores de impacto, teste não destrutivo, etc.. Esta norma é amplamente utilizada na construção de vasos de pressão e sistemas de tubulação nas indústrias de petróleo e gás., petroquímico, e indústrias de energia.
Um trocador de calor é um dispositivo que transfere calor de um meio para outro, muitas vezes com o objetivo de reutilizar ou reciclar calor que de outra forma seria desperdiçado ou perdido. O processo de troca de calor é fundamental para muitos aparelhos do dia a dia, como geladeiras e aparelhos de ar condicionado, e também é crítico em muitas aplicações industriais.
Tubos de aço ASTM A179, ASME SA179 cobrem espessura mínima de parede, tubos de aço de baixo carbono estirados a frio sem costura para trocadores de calor tubulares, condensadores, e aparelhos semelhantes de transferência de calor.
