Tubos de aleta dentada con aleta 304H aplicados para calentadores a fuego ASTM A312 TP304H
En términos simples, ASTM A312 TP304H Tubos de aletas dentadas es un tubo intercambiador de calor de alto rendimiento diseñado para condiciones extremas.Está hecho de una tubería especial de acero inoxidable con aletas en el exterior que tienen un borde dentado para maximizar la eficiencia de transferencia de calor.
Aquí hay algunos detalles:
1. tubo base: tubos sin costura ASTM A312 TP304H
1) Composición química
La composición se muestra en porcentaje (%) de peso.
| El elemento |
Composición (%) |
Las notas |
| El carbono (C) |
0.04 a cero.10 |
La característica clave del grado "H" para la resistencia al arrastramiento a alta temperatura. |
| Manganeso (Mn) |
2.00 máximo |
|
| Fósforo (P) |
0.045 máximo |
|
| El sulfuro (S) |
0.030 máximo |
|
| El silicio (Si) |
0.75 máximo |
|
| El cromo (Cr) |
18.00 - 20 años.00 |
Proporciona resistencia a la oxidación. |
| El níquel (Ni) |
8.00 a 10.50 |
Proporciona una estructura austenítica y durabilidad. |
| El contenido de nitrógeno (N) |
0.10 al máximo |
|
Nota: Se aplican las normas de tolerancia de análisis del producto de la norma ASTM A999, lo que significa que las muestras individuales pueden variar ligeramente de estos límites.
2) Propiedades mecánicas
Se trata de las propiedades mínimas requeridas para el tubo terminado después del tratamiento térmico final (esmerilamiento en solución).
| Propiedad |
Requisito |
Las notas |
| Resistencia a la tracción |
515 MPa (75 ksi) min |
|
| Fuerza de rendimiento (0,2% de compensación) |
Se aplicarán las siguientes medidas: |
La tensión a la que el material comienza a deformarse plásticamente. |
| Elongado |
35% min (en una longitud de calibre de 50 mm) 28% min (en una longitud de calibre de 2 pulgadas) |
Una medida de la ductilidad: el valor mínimo depende de la longitud real del gabarito utilizado en el ensayo. |
2Tubos de aleta dentada
El propósito principal de las aletas es aumentar drásticamente la superficie externa del tubo.Esto permite una transferencia de calor mucho más eficiente desde el gas caliente o el aire fuera del tubo al fluido (generalmente agua o vapor) dentro del tubo.
- Las barbatanas dentadas:Se trata de un diseño específico y de alto rendimiento.Las aletas no son tiras sólidas continuas, sino que tienen pequeñas y regulares muescas o dentaduras cortadas en sus bordes.
- Ventajas clave:Estas serraduras interrumpen la capa límite de gas que fluye sobre las aletas, creando turbulencia, que mejora significativamente el coeficiente de transferencia de calor en comparación con las aletas sólidas.Mientras que pueden causar una caída de presión ligeramente mayor, la ganancia en la eficiencia de transferencia de calor es sustancial.
3. 304H aletas
Esto es importante para la compatibilidad y el rendimiento:
- Expansión térmica:El tubo y las aletas se expanden y se contraen a la misma velocidad cuando se calientan y enfrían, evitando el estrés y el aflojamiento en la unión.
- Resistencia a altas temperaturas:Las aletas mismas mantienen su fuerza y resistencia a la oxidación a altas temperaturas, evitando la flacidez, la deformación o la degradación.
- Resistencia a la corrosión:Proporciona una excelente resistencia a los gases de combustión y al medio ambiente externo.
4Características y ventajas clave de los tubos dentados con aletas 304H
- Excelente resistencia a altas temperaturas:El grado "H" tanto del tubo como de las aletas es la característica más destacada, lo que lo hace adecuado para supercalentadores y recalentadores.
- Eficiencia superior de transferencia de calor:El diseño de las aletas dentadas maximiza la captación de calor de los gases calientes.
- Enlace metalúrgico fuerte:El proceso HFW asegura una conexión permanente y de baja resistencia.
- Buena resistencia a la corrosión y la oxidación:Apto para una amplia gama de ambientes de gases de combustión.
- Durabilidad:Resiste la fatiga térmica y el daño mecánico.
Aplicación principal: generadores de vapor de recuperación de calor (HRSG)
En las centrales eléctricas de ciclo combinado, los HRSG capturan el calor residual de los gases de escape de las turbinas de gas para producir vapor que impulsa una turbina de vapor.aumento significativo de la eficiencia de la planta.
Dentro de la HRSG, se utilizan específicamente en las secciones de temperatura más alta:
- Supercalentador: Calienta el vapor saturado a una temperatura más alta ("vapor sobrecalentado"), lo que mejora drásticamente la eficiencia y la potencia de salida de la turbina de vapor.Esta es una aplicación clásica para TP304H debido a las altas temperaturas del metal.
- Recalentador: Toma el vapor que ya ha pasado a través de la sección de alta presión de la turbina de vapor, lo vuelve a calentar y lo devuelve a la sección de presión intermedia / baja de la turbina.Esto también enfrenta temperaturas muy altas.
Aplicación: Calderas industriales y de servicios públicos
En las calderas de carbón, biomasa o residuos a gran escala, estos tubos se utilizan en secciones similares de alto calor.
- Secciones de supercalentador y de recalentador: al igual que en los HRSG, estas son las secciones de la caldera donde las temperaturas de vapor son más altas, por lo que el TP304H es el material de elección.
- Economizadores (en entornos corrosivos): Aunque a menudo están hechos de acero al carbono, un economizador en una planta que quema combustibles corrosivos (por ejemplo,Biomasa con alto contenido de cloro) podría utilizar tubos 304H para su superior resistencia a la corrosión.
Aplicación: Calentadores de proceso y calentadores a fuego
En las refinerías y plantas petroquímicas, los calentadores a fuego se utilizan para calentar los fluidos de proceso a temperaturas muy altas.
- Tubos de sección de convección: La sección de convección, donde los gases de combustión más calientes precalentan el fluido de proceso, a menudo utiliza tubos con aletas para mejorar la eficiencia.Cuando las condiciones del fluido de proceso o de los gases de combustión sean exigentes (temperatura alta/corrosión), se especifican los tubos dentados con aletas TP304H.
Aplicación: Calderas de calor residual
- En varios procesos industriales (por ejemplo, producción química, metalurgia), las calderas de calor residual captan el calor de los gases de escape del proceso.
