НАЙ-ДОБРИТЕ УСТОЙЧИВИ НА КОРОЗИЯ НИКЕЛОВИ СПЛАВИ ЗА ИЗПОЛЗВАНЕ В ТОПЛООБМЕННИЦИ
- октомври 10, 2022
- Posted by: gEchAFrEDeb4e82NaSwuBrup
- Category: blog
Топлообменниците се намират както в големи промишлени преработвателни предприятия, така и в ежедневни уреди. Разглеждаме тези системи по-подробно, както и най-добрите налични никелови сплави за използване в топлообменник.
Някои от най-важните компоненти в много индустриални приложения са топлообменниците. Това са системи, които са проектирани да пренасят топлина от един флуид към друг за отопление или охлаждане. Те са невероятно често срещани във всичко – от големи преработвателни предприятия до ежедневни уреди, като автомобилни двигатели и хладилници.
Топлообменниците позволяват топлината от една течност или газ да премине към друга течност или газ, без двете вещества да влизат в пряк контакт. Например домашна система за централно отопление използва топлообмен, за да функционира: природните газове се изгарят, създавайки топлина, която се абсорбира от водата, която преминава през мрежа от тръби. Тази гореща вода след това се подава към радиатори или кранове, за да осигури топла вода и топлина в домовете. Това е само един обикновен пример за топлообменник, но принципът остава до голяма степен същият, независимо от неговата цел или мащаб.
Топлообменници се намират например в електроцентрали, химически преработвателни заводи, нефтохимически производствени заводи, системи за третиране на отпадъци и преработка на нефт и газ. Ядрената индустрия също използва топлообменници, за да помогне за охлаждане или отопление на своите системи.
ВИДОВЕ ТОПЛООБМЕННИЦИ
Има много различни видове топлообменници за промишлена употреба, от обикновени двутръбни топлообменници до по-сложни като кожухотръбни топлообменници и топлообменници с пластини или пластини и черупки.
Топлообменниците често се използват за подпомагане на рециклирането на отпадъчни продукти, създавайки по-ефективни системи. Тези дълги комини и димни комини, извисяващи се над електроцентралите, изпомпват отпадъчни продукти, които са страничен продукт от промишлените процеси. Но това, което не можете да видите е, че често има топлообменници вътре в тези комини. Докато горещият дим се издига, той преминава през топлообменник, който помага за затопляне на водата, която може да бъде върната обратно в самата инсталация. След това може да се използва за връщане на топлина директно в системите за обработка, ако е необходимо, или да се отклони, за да се осигури топлина другаде, като се рециклира това, което иначе би било изразходвана топлина.
Тези топлообменници естествено трябва да работят в тежки условия. Обикновено има високи температури, както и директен контакт с различни течности и газове, които могат да бъдат доста корозивни. Поради това материалите, използвани за създаването на тръбите, които се използват в топлообменниците, трябва да бъдат много устойчиви на корозия, добри при високо налягане и способни да издържат както на високи, така и на ниски температури.
Не винаги в топлообменниците се използват метали. При някои обстоятелства може да се използва керамика, както и композитни материали или пластмаси. Керамичните тръби са подходящи за употреба при изключително високи температури, както и при определени корозивни условия. Пластмасата е лека и евтина, но е доста слаба и не може да издържа на процеси с много висока температура.
Понякога могат да бъдат използвани в плувни басейни, където температурният диапазон на топлообмен е по-малко прекомерен.
ИЗБОР НА МАТЕРИАЛ
Много метали се използват и в топлообменници, особено за промишлени и механични приложения. Има много съображения, които проектантът трябва да вземе под внимание, когато става въпрос за избор на материал за топлообменници и техните компоненти.
Това включва отчитане на налягането, на което ще бъдат подложени компонентите, температурните диапазони на работа, течностите в системата, лекотата на поддръжка и ремонт и необходимия капацитет. Разбира се, цената също е основен фактор при избора на материал за мащабни проекти.
Докато метали като мед, алуминий, въглеродна стомана, неръждаема стомана и титан са популярни избори, когато става въпрос за най-корозионните и предизвикателни условия на околната среда, никеловите сплави често се използват поради тяхната здравина, устойчивост на корозия, устойчивост на висока температура и дълголетие.
Има редица високопроизводителни никелови сплави, които могат да се използват в топлообменници в различни промишлени приложения. Те обикновено се предоставят като тръби от различни материали, някои от които сме посочили по-долу.
INCONEL 625 е толкова универсална никелова сплав, че се появява отново и отново за всякакви промишлени приложения. Със своята много висока якост, отлична изработваемост и изключителна устойчивост на корозия, не е изненада да открием, че играе важна роля и в производството на топлообменници.
Поради способността си да издържа на много корозивни течности, той често се използва в топлообменници на базата на морска вода в рафинерии, електроцентрали. Може да се използва при работни температури от криогенни до 1800°C, което е идеално за топлообменници в много среди. С включването на молибден и ниобий в състава на сплавта, тя става много здрава, което я прави способна да издържи на налягането на топлообменната система.
Тази никелова сплав съществува от дълго време – всъщност повече от 50 години. През това време тя спечели солидна репутация за своята устойчивост на корозия. Тъй като има контролирано количество волфрам в сплавта, тя се използва в силно корозивни среди, особено тези в химически процеси, където има силно корозивни течности и газове.
Тази устойчивост на корозия я прави чудесен избор за използване в топлообменници в тези трудни среди. Материалът е използван за компоненти в химическата обработка, обработката на храни и фармацевтичната обработка. В тази сплав има високо ниво на молибден и това помага да се устои срещу по-локализирана корозия, като например питинг.
INCONEL ALLOY 600
Тази сплав INCONEL е контролирана смес от никел, хром и желязо и е стандартен материал в химическата, автомобилната и космическата индустрия. Той е толкова популярен в тези отрасли поради разнообразните си свойства, включително добра устойчивост на корозия, добра устойчивост на висока температура, висока якост и издръжливост и добра обработваемост.
Тази универсална сплав често се използва в среди, където материалите са изложени на риск от напукване от корозия под напрежение на хлоридни йони, към което е практически имунизирана. Освен това има впечатляващ работен температурен диапазон от криогенни до 1095°C.
INCOLOY 800 е материал, който често се използва за топлообменници при производството на електроенергия. Това е смес от желязо, никел и хром, която е проектирана да има ниско съдържание на въглерод, за да предотврати карбуризацията. Освен това е устойчив на окисляване и предлага висока якост. Той показва добра устойчивост на термични цикли, което означава, че често е изложен на екстремни температури, което го прави идеален за използване в топлообменници.
В предизвикателните среди на химическа и нефтохимическа обработка, особено в присъствието на азотна киселина и където се изисква устойчивост на хлорид-йонно корозионно напукване, INCOLOY 800 е избран материал за топлообменници. Често се използва и в домакински уреди, такава е неговата гъвкавост. Използва се и при преработката на петрол, където се използват топлообменници за въздушно охлаждане на технологичния поток.
Варианти на INCOLOY сплав 800, а именно 800H и 800HT, също се използват за топлообменници, например в ядрени реактори с газово охлаждане, където има изключително високи температури.
MONEL 400 е друга никелова сплав, която съществува от дълго време, като същевременно остава стандартен материал за използване в определени приложения. Въведен е на пазара през далечната 1905 г. и основната му употреба е във вътрешните части на кулите за дестилация на петрол, помпи и клапани.
Списъкът му с приложения непрекъснато се разраства и една от употребите му е тази на топлообменни тръбопроводи в редица различни индустрии. Например, той се използва в химическата обработка, за технологични съдове и тръбопроводи, нагреватели за захранваща вода в котли и нагреватели за обезвъздушаване. Материалът показва висока якост и издръжливост в широк температурен работен диапазон.