Warum Wärmetauscher C23000-Rotmessingrohre verwenden
Ein Wärmetauscherrohr muss drei Dinge gleichzeitig tun: Wärme über die Wand transportieren, den Druck ohne Verformung halten und der Wasser- oder Dampfumgebung auf beiden Seiten standhalten. C23000-Rotgussrohre, eine Legierung aus 85 % Kupfer und 15 % Zink, erfüllen alle drei Anforderungen mit einem Gleichgewicht, mit dem dünne Hochkupferrohre manchmal nicht mithalten können. Seine Festigkeit ermöglicht dünnere, kompaktere Bündel, seine Legierungsstruktur widersteht Entzinkung und Lochfraß im Kühlwasser und seine Wärmeleitfähigkeit sorgt für einen hohen Gesamtwärmeübergangskoeffizienten.
Praktische Konsequenzen im Design sind offensichtlich. Eine höhere Festigkeit bedeutet einen größeren Rohrstützabstand und eine bessere Toleranz gegenüber durch die Strömung verursachten Vibrationen. Die Beständigkeit gegenüber Temperaturwechseln und Temperaturwechseln verringert das Risiko von Rissen an Rollverbindungen. Ein relativ niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient hält die Spannungen zwischen Rohr- und -dem Rohrboden beim An- und Abfahren gering.
Chemische Zusammensetzung und Designwerte
| Element | Cu | Zn | Pb | Fe | Andere Elemente |
|---|---|---|---|---|---|
| Gewicht % | 84.0 - 86.0 | Rest | 0,05 max | 0,05 max | 0,10 max |
| Eigentum | Typischer Wert |
|---|---|
| Dichte | 8.7 - 8.8 g/cm³ |
| Wärmeleitfähigkeit bei 20 Grad | ca.. 120 W/(m·K) |
| Elektrische Leitfähigkeit (geglüht) | 28 - 32 % IACS |
| Elastizitätsmodul bei Zug | ca.. 110 - 117 GPa |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (20 - 300 Grad) | ca. . 18.5 × 10-6/ Grad |
| Schmelzbereich | ca.. 970 - 1030 Grad |
Mechanische Anforderungen nach Temperament
| Temperament | Zugfestigkeit | Streckgrenze | Verlängerung | Typische Verwendung |
|---|---|---|---|---|
| Geglüht, O61 | 280 - 345 MPa | 95 - 150 MPa | 40 % mind | Rollendehnungsfugen, enge U-Bögen |
| Halbhart, H02 | 380 - 430 MPa | 280 - 350 MPa | 20 % mind | Allgemeine Wärmetauscherbündel |
| Schwer, H04 | 450 - 520 MPa | 380 - 450 MPa | 8 - 15 % | Hohe Vibrations- oder Erosionsanfälligkeit- |
Wärmetauscherrohre werden nach ASTM B111 oder ASME SB111 bestellt, die Chemie, Härte, Zugeigenschaften, Korngröße (sofern zutreffend) und die zulässigen Maßtoleranzen regeln. Rohrdurchmesser und Wandstärke werden anhand des thermischen und mechanischen Designs ausgewählt und das fertige Bündel wird vor dem Einsatz einer Druckprüfung unterzogen.
Wärmetauschergrößen und Lieferformen
| Parameter | Reichweite |
|---|---|
| Außendurchmesser | 6 - 159 mm |
| Wandstärke | 0.5 - 5.0 mm |
| Gerade Länge | 1 - 6 m |
| Spulen zur Herstellung | bis zu 50 m |
| Rohrenden | blank, entgratet, verschlossen |
Anwendungen
Dampfkondensatoren in Energieerzeugungs- und Prozessanlagen, wo sowohl Festigkeit als auch Wärmeleitfähigkeit erforderlich sind
Kühlschlangen, Verdampfer und Kondensatoren in Kühlsystemen, die mit großen Temperaturschwankungen arbeiten
Solarkollektoren und Speicherkreisläufe zur Warmwasserbereitung, einschließlich Feucht- und Küstenanlagen
Wärmetauschergehäuse, Wasserkästen und Verbindungsleitungen
Kühlerblöcke, Ladeluftkühler und Ölkühler
Instrumentierung und Impulsleitungen in einer Wärmeanlage
Herstellungs-, Installations- und Serviceanleitungen
Die Walzenaufweitung in Rohrböden funktioniert am besten mit geglühten Rohren, da sich die Wand plastisch gegen das Loch verformen muss, ohne dass es zu Rissen kommt. Wo U--Biegungen gebildet werden, führt das Dornbiegen an geglühtem Material zu der gleichmäßigsten Wandverdünnung. Stützen und Ablenkbleche sollten so beabstandet sein, dass die Eigenfrequenzen von durch die Strömung-induzierten Vibrationen ferngehalten werden, und die Wasserseite sollte frei von Ablagerungen gehalten werden, die einen Unter-Angriff durch Ablagerungen begünstigen.
Das Löten und Hartlöten wird für diese Legierung als ausgezeichnet bewertet, und das Schutzgasschweißen ist akzeptabel. Das Lichtbogenschweißen mit beschichtetem Metall wird nicht empfohlen und Nahtschweißen wird nicht verwendet. Bei der Reinigung sollten aggressive chloridhaltige Medien vermieden werden, die Salzreste in den Spalten zwischen Rohr und Rohrboden hinterlassen können.
Inspektionspunkte vor dem Versand
Chemiezertifikat mit Kupfer im Bereich von 84.0 - 86.0 %
Mechanischer Test zur Bestätigung der Zugfestigkeit und Dehnung für den bestellten Zustand
Hydrostatischer Test des fertigen Rohrs auf den angegebenen Druck
Wirbelstromuntersuchung der gesamten Länge
Überprüfung von Durchmesser, Wandstärke, Länge und Geradheit
FAQ
F: Warum eignet sich C23000 für Wärmetauscherrohre?
Es kombiniert eine gute Wärmeleitfähigkeit mit einer höheren Festigkeit als Hochkupferrohre und widersteht Entzinkung, Lochfraß und Temperaturwechsel im Wasser- und Dampfbetrieb.
F: Welche Norm regelt Wärmetauscherrohre?
Kupferlegierungsrohre für Kondensatoren und Wärmetauscher sind nach ASTM B111 oder dem entsprechenden ASME SB111 spezifiziert, in dem Chemie, Härte, mechanische Eigenschaften und Toleranzen festgelegt sind.
F: Sind Rotgussrohre für Dampfkondensatoren geeignet?
Ja. Sein Verhältnis von Festigkeit-zu-Gewicht ermöglicht kompakte Kondensatordesigns, seine Formbarkeit erleichtert die Installation und seine Korrosionsbeständigkeit begrenzt die Verschlechterung über lange Betriebszeiträume.
F: Welche Härte wird für Rolldehnfugen verwendet?
Für die Walzenaufweitung werden normalerweise geglühte Rohre geliefert, da sie sich ohne Rissbildung in den Rohrboden verformen, während halbharte Rohre verwendet werden, wenn die Vibrationsfestigkeit wichtiger ist.
F: Können C23000-Rohre in Kühlschlangen verwendet werden?
Es wird häufig für Kühlschlangen verwendet, da es Temperaturschwankungen verträgt, die Wärme gut leitet und leicht genug ist, um das Gesamtgewicht des Systems zu reduzieren.
F: Wie wird das Wärmetauscherrohr vor dem Versand getestet?
Das Rohr wird hydrostatisch getestet und mittels Wirbelstromprüfung untersucht, mit Maßprüfungen und einem wärmespezifischen chemischen Zertifikat, das mit der Lieferung ausgestellt wird.
