Gerades C23000-Rohr für Kondensator- und Wärmetauscherbündel
Kondensator- und Wärmetauscherbündel bestehen aus geraden Rohrstücken, deren Abmessungen von Ende zu Ende konsistent sein müssen, da das Rohr an jedem Ende zu einem Rohrboden aufgeweitet oder gerollt wird und entlang seiner Länge durch Leitbleche gestützt wird. C23000-Rotguss, eine Legierung aus 85 % Kupfer und 15 % Zink, wird in geraden, zufälligen oder festen Längen für genau diesen Zweck geliefert: Die konzentrische Wand dehnt sich gleichmäßig in den Rohrboden aus und die Legierung widersteht dem Angriff des Kühlwassers, der die Lebensdauer des Bündels bestimmt.
Das gleiche gerade Rohrmaterial wird weit über Kondensatoren hinaus verwendet. Rotguss ist ein allgemeines technisches Material für Pumpenzylinderlaufbuchsen, Kühlerkerne, Wärmetauschergehäuse, flexible Metallschläuche, Instrumentierungsrohre und eine breite Palette von Architektur- und Hardwareteilen.
Chemische Zusammensetzung
| Element | Cu | Pb | Zn | Fe |
|---|---|---|---|---|
| Gewicht % | 84.0 - 86.0 | 0,05 max | Rest | 0,05 max |
Kupfer plus die Summe der genannten Elemente müssen mindestens 99,8 % erreichen, und einzelne Werte in der Spezifikation stellen Maximalwerte dar, sofern kein Bereich angegeben ist. Der hohe Kupfergehalt im Vergleich zu Automatenmessingen sorgt dafür, dass die einphasige Struktur und die Beständigkeit gegen selektives Auslaugen erhalten bleiben.
Im Design verwendete physikalische Eigenschaften
| Eigentum | US-üblich | Metrisch |
|---|---|---|
| Dichte | 0,313 lb/in³ bei 68 Grad F | 8,67 g/cm³ bei 20 Grad |
| Schmelzpunkt, Liquidus | 1830 Grad F | 999 Grad |
| Schmelzpunkt, Solidus | 1770 Grad F | 966 Grad |
| Elektrische Leitfähigkeit | 32 % IACS bei 68 Grad F | 0,186 MS/m bei 20 Grad |
| Wärmeleitfähigkeit | 81 Btu sq ft/ft h Grad F bei 68 Grad F | 140,3 W/m bei 20 Grad |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 10.6 × 10-6pro Grad F (68 - 572 Grad F) | 18.4 × 10-6pro Grad (20 - 300 Grad) |
| Elastizitätsmodul bei Zug | 16000 ksi | ca.. 110 GPa |
| Steifigkeitsmodul | 6000 ksi | ca.. 41 GPa |
| Spezifische Wärmekapazität | 0,09 Btu/lb Grad F bei 68 Grad F | ca.. 377 J/(kg.K) |
| Bearbeitbarkeitsbewertung (freies-Schneiden von Kupfer=100) | 30 | 30 |
Zuverlässige Leitfähigkeit, ein moderater Modul und ein niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient sind die Werte, die Konstrukteure benötigen, wenn sie Rotguss mit anderen Rohrqualitäten aus Kupferlegierungen für einen bestimmten Betriebszyklus vergleichen.
Bereich der mechanischen Eigenschaften nach Härte
| Temperament | Zugfestigkeit | Streckgrenze | Verlängerung |
|---|---|---|---|
| Geglüht, O61 | 280 - 345 MPa | 95 - 150 MPa | 40 % mind |
| Halbhart, H02 | 380 - 430 MPa | 280 - 350 MPa | 20 % mind |
| Schwer, H04 | 450 - 520 MPa | 380 - 450 MPa | 8 - 15 % |
Gerade Rohre für den Kondensatorbetrieb werden üblicherweise im geglühten Zustand bestellt, sodass sich die Wand ohne Risse in den Rohrboden ausdehnt, während Rohre für Auskleidungen und Strukturteile halbhart oder hart geliefert werden. Wärmetauscherrohre sind nach ASTM B111 oder ASME SB111 spezifiziert, die die chemischen, mechanischen und maßlichen Akzeptanzkriterien festlegen.
Herstellungs- und Wärmebehandlungsverhalten
| Technik | Eignung |
|---|---|
| Löten | Exzellent |
| Hartlöten | Exzellent |
| Autogenschweißen | Gut |
| Schutzgasschweißen | Gut |
| Stumpfschweißen | Gut |
| Punktschweißen | Gerecht |
| Lichtbogenschweißen mit beschichtetem Metall | Nicht empfohlen |
| Nahtverschweißung | Nicht empfohlen |
| Fähigkeit zur Kaltumformung | Exzellent |
| Fähigkeit zur Warmumformung | Gut |
Das Glühen wird im Bereich von ungefähr 425 - 730 Grad durchgeführt, entsprechend der Menge der zu entfernenden Kaltverformung, und die Warmumformung wird im Bereich von 790 - 900 Grad durchgeführt. Sowohl das Löten als auch das Hartlöten werden als ausgezeichnet bewertet, während Schweißprozesse mit hohem Wärmeeintrag vermieden werden, da Zink aus der Legierung als Dampf verloren geht.
Typische Verwendungszwecke von geraden Rotmessingrohren
Kondensatorrohr, Wärmetauscherrohr und Instrumentenrohr
Wärmetauscherschalen, Wasserkästen und flexibler Metallschlauch
Pumpenzylinderlaufbuchsen, Kühlerkerne und Beizkisten
Sanitärrohre, Rohrnippel, Anschlussleitungen, Siphons und Rohrbögen
Elektrische Leitungen, Rotorstäbe und Schneckengehäuse
Baubeschläge, Trittplatten, Abzeichen, Namensschilder und dekorative Metallarbeiten
Inspektionspunkte vor dem Versand
Wärmespezifische chemische Analyse mit Kupfer im Inneren 84.0 - 86.0 %
Zug- und Dehnungsversuch für den bestellten Zustand
Hydrostatischer Prüftest des fertigen Rohrs
Wirbelstromuntersuchung über die gesamte Länge
Überprüfung von Durchmesser, Wand, Exzentrizität, Geradheit und Länge
FAQ
F: Warum werden gerade Rohre für Kondensatoren bevorzugt?
Gerade Längen mit gleichmäßiger Wandung dehnen sich gleichmäßig in den Rohrboden aus, lassen sich einfach mit Leitblechen abstützen und können einzeln ausgetauscht werden, ohne dass der Rest des Bündels überarbeitet werden muss.
F: Welche Norm gilt für Kondensator- und Wärmetauscherrohre?
Kupferlegierungsrohre für Kondensatoren und Wärmetauscher sind nach ASTM B111 oder dem gleichwertigen ASME SB111 spezifiziert, das Chemie, Härte, mechanische Eigenschaften und Toleranzen definiert.
F: Was ist der Unterschied zwischen diesem Rohr und einem Kupferwasserrohr?
Rotguss enthält etwa 15 % Zink, was die Festigkeit erhöht und die Entzinkungsbeständigkeit verbessert, während Kupfer-Wasserrohrqualitäten im Wesentlichen aus reinem Kupfer mit sehr hoher Leitfähigkeit bestehen.
F: Kann das Rohr in eine Schalenbaugruppe eingeschweißt werden?
Hartlöten und Weichlöten werden bevorzugt. Das Schutzgasschweißen ist mit kontrollierter Wärmeeinbringung möglich, jedoch werden Prozesse, die das Metall überhitzen, vermieden, da Zink aus der Legierung verdampft.
F: Welche Härte wird für Rohre verwendet, die durch Walzen aufgeweitet werden?
In der Regel werden geglühte Rohre spezifiziert, da sie sich plastisch an der Rohrbodenwand verformen müssen, ohne dass beim Aufweiten Risse entstehen.
F: Ist die Legierung für Meerwasserkühlkreisläufe geeignet?
Es funktioniert gut in Meer- und Brackwasser, wenn die Wand eine Korrosionszugabe enthält und stagnierende, belüftete Zonen im Kreislaufdesign vermieden werden.
