Issiqlik almashtirgich qismlari: quyma dizayni, qotishma tanlash va korroziyani nazorat qilish bo'yicha maslahatlar 

Issiqlik almashtirgich qismlari uzoq muddatli o'zgaruvchan harorat, o'zgaruvchan bosim va uzluksiz o'rta aloqa sharoitida ishlaydi, bu erda bitta dizayndagi nuqson, noto'g'ri material tanlash yoki quyma nuqsoni kutilmagan yopilishga, o'rtacha oqish va qimmat tizimning ishlamay qolishiga olib kelishi mumkin. Umumiy bosimli idish komponentlaridan farqli o'laroq, quyma issiqlik almashtirgich qismlari bir vaqtning o'zida strukturaviy kuch, oqim yo'lining ratsionalligi va uzoq muddatli korroziyaga chidamliligini muvozanatlashi kerak. Kimyo, neft-kimyo, farmatsevtika va oziq-ovqat sanoatidagi texnologik muhandislar, asbob-uskunalar bo'yicha muhandislar va xaridlar bo'yicha texnik baholovchilar uchun asossiz quyma dizayn qarorlari ko'pincha standart bosim sinovlaridan keyin ham to'liq aniqlanmaydigan yashirin xavflarni keltirib chiqaradi. Ushbu qo'llanma issiqlik almashtirgich qismlarini maxsus ishlab chiqarishda tez-tez uchraydigan nosozliklarni oldini olishga yordam berish uchun quyma tuzilmasining odatiy qoidalarini, korroziyaga chidamli qotishmalarni vosita bo'yicha tanlashni, eshik tizimini optimallashtirishni, issiqlik bilan ishlov berish talablarini, zichlikni tekshirishni va korroziyani nazorat qilish bo'yicha amaliy maslahatlarni muntazam ravishda qamrab oladi.

1. Nima uchun sanoat issiqlik almashinuvchisi qismlari uchun quyma dizayni muhim ahamiyatga ega

Ko'pgina dizayn guruhlari dastlab issiqlik almashtirgich komponentlarini oddiy mexanik komponentlar sifatida ko'rib chiqadilar va standart bosim qismini loyihalash mantig'ini to'g'ridan-to'g'ri nusxalashadi, bu esa ko'pincha keyinchalik ishlashda jiddiy muammolarga olib keladi. Quyma issiqlik almashtirgich qismlari trubka plitalari, kirish / chiqish nozullari va bo'lingan qobiqlar faqat strukturaviy tayanchlar emas; ular, shuningdek, jarayon muhiti bilan bevosita aloqa qiladigan bosim chegarasi. Noto'g'ri quyma dizayni yashirin qisqarish g'ovakligini, notekis devor qalinligini va olib tashlanmaydigan qoldiq kuchlanishni keltirib chiqarishi mumkin, ularni hatto keyingi to'liq ishlov berish bilan ham butunlay yo'q qilib bo'lmaydi.

Qattiq zarbdan kesilgan to'liq qayta ishlangan qismlar bilan taqqoslaganda, to'g'ri ishlab chiqilgan quyma issiqlik almashtirgich komponentlari bir quyish bosqichida tarmoqqa yaqin oqim taqsimlash tuzilmalarini yaratishi mumkin, bu esa ishlov berish hajmini, materiallar chiqindilarini va umumiy ishlab chiqarish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi. Ammo bu afzallik faqat quyma dizayni o'zi issiqlik almashinuvi uskunasining o'ziga xos talablarini to'liq hisobga olgan holda ishlaydi. Ko'krak qafasidagi mahalliy kuchlanish korroziyasining yorilishi, quyma qum qoldiqlari tufayli oqim yo'lining to'silishi va trubka plitasining muhrlangan trubadagi oqishi kabi keng tarqalgan nosozliklar stsenariylari asosan keyingi ishlov berish xatolaridan ko'ra, dastlabki bosqichda qabul qilingan asossiz quyma dizayn qarorlariga bog'liq.

2. Issiqlik almashtirgich komponentlari uchun odatiy quyma tuzilmalar va dizayn qoidalari

Sanoat loyihalarida eng ko'p ishlatiladigan quyma issiqlik almashtirgich komponentlari kiradi quvur plitalari quyma, ko'krak troyniklari, issiqlik almashtirgichning so'nggi qopqoqlari, ajratilgan oqim qobig'i va o'tish aloqasi bloklari. Ushbu tipik tuzilmalarning har biri to'g'ridan-to'g'ri yakuniy qismning ishonchliligiga ta'sir qiluvchi o'z quyma dizayn ustuvorliklariga ega.

Quvur plitalari quyish uchun eng muhim qoida butun plastinka maydoni bo'ylab devor qalinligining bir xilligini ta'minlashdir. Bolt boshidagi keskin qalin bo'laklar qotib qolganda osongina ajratilgan issiq nuqtalarni hosil qiladi va bu ichki qisqarish g'ovakligiga olib keladi, hatto ba'zi hollarda standart UT tekshiruvi bilan ham aniqlanmaydi. Quvur varaqlari va periferik gardish o'rtasidagi tutashuvdagi barcha o'tkir burchaklar haroratning takroriy aylanishida charchoq yorilishining boshlang'ich manbalariga aylanadigan stress kontsentratsiyasi nuqtalarining oldini olish uchun etarli o'tish radiusi bilan ishlab chiqilishi kerak.

Oqim taqsimlash qobiqlari va so'nggi qopqoq to'qimalari uchun ichki oqim yo'li quyishdan keyin tozalab bo'lmaydigan chuqur o'lik burchaklardan qochish uchun mo'ljallangan bo'lishi kerak. Oqim yo'lida qoldirilgan olinmaydigan qoldiq quyma qum va keramik qobiq bo'laklari ish paytida issiqlik almashinuvi trubkasi to'plamiga o'tkaziladi, bu oqimning to'sib qo'yilishi va tezlashtirilgan lokal eroziya korroziyasiga olib keladi. Issiqlik almashtirgichning konstruktiv to'qimalari uchun umumiy tavsiya etilgan minimal devor qalinligi zanglamaydigan po'latdan yasalgan qismlar uchun kamida 6 mm va katta qismli uglerodli po'lat bosimli qismlar uchun kamida 8 mm. Yakuniy tayyor sirt quyma g'ovaklilik nuqsonlarini ko'rsatmasligini ta'minlash uchun barcha muhim muhrlangan sirtlar etarli darajada ishlov berish imkoniyatini saqlab qo'yishi kerak.

3. Jarayon vositasi bo'yicha korroziyaga chidamli qotishma tanlash

Issiqlik almashtirgich qismlari uchun material tanlash faqat umumiy materiallar qo'llanmalariga tayanishi mumkin emas; u aniq loyihaning haqiqiy ish muhiti, harorati, kontsentratsiyasi va nopoklik darajasiga mos kelishi kerak. Noto'g'ri qotishma tanlash juda qisqa xizmat muddatida muddatidan oldin korroziyaga olib keladi yoki haqiqiy foyda keltirmaydigan keraksiz ortiqcha investitsiyalarga olib keladi.

3.1 Umumiy suv va engil korroziv vositalar uchun zanglamaydigan po'latdan yasalgan quyma qismlar

Zanglamaydigan po'latdan yasalgan quyma qismlar toza suv, bug ', organik erituvchi va engil korroziv sanoat suv stsenariylarida issiqlik almashtirgich komponentlari uchun eng ko'p ishlatiladigan materiallar toifasi. 304 zanglamaydigan po'latdan yasalgan to'qimalar oddiy haroratli toza suv va korroziy bo'lmagan umumiy issiqlik almashinuvi tizimlari uchun javob beradi, ammo uzoq muddatli uzluksiz ishlash uchun xlorid ioni konsentratsiyasi 50ppm dan oshadigan xizmat sharoitlari uchun tavsiya etilmaydi.

316L va 316LVM past uglerodli zanglamaydigan po'latdan yasalgan quymalar chuqurlikka chidamliligini va granulalararo korroziyaga chidamliligini yanada yaxshilaydi, bu ularni ozgina korroziyali texnologik muhit bilan aloqa qiladigan ko'pgina an'anaviy sanoat issiqlik almashinuvchilari uchun asosiy tanlovga aylantiradi. Umumiy engil korroziy sharoitlarda 316L zanglamaydigan po'latdan yasalgan qismlar 300 ° C gacha bo'lgan doimiy ish haroratida barqaror uzoq muddatli ishlashni saqlab turishi mumkin. Hatto 316L uchun ham, yuqori haroratda 200ppm dan yuqori xlorid konsentratsiyasiga uzoq muddatli ta'sir qilish hali ham chuqur korroziya va stressli korroziya yorilishi xavfini sezilarli darajada oshiradi. Ushbu aniq dastur chegarasi barcha korroziy stsenariylarga zanglamaydigan po'latni kengaytirish o'rniga, dizayn bosqichida aniq belgilanishi kerak.

3.2 Og'ir korroziya sharoitlari uchun nikel asosidagi va yuqori qotishma variantlari

Texnologik muhitda kuchli kislota, yuqori konsentratsiyali xlorid, yuqori haroratli tuz eritmasi yoki oddiy zanglamaydigan po'lat bardosh bera olmaydigan boshqa kuchli korroziv komponentlar mavjud bo'lsa, nikel asosidagi qotishmalar, dupleks zanglamaydigan po'latlar va boshqa yuqori qotishma korroziyaga chidamli qismlar zarur echimga aylanadi. Ushbu materiallar oddiy ostenitik zanglamaydigan po'lat tezda ishdan chiqadigan og'ir muhitda barqaror korroziyaga chidamliligini saqlaydi.

Qo'llashning odatiy stsenariylari konsentrlangan sulfat kislota suyultirish tizimlarida issiqlik almashinuvchilari, yuqori haroratli sho'r suvni qayta tiklash tizimlari va korroziv organik muhit bilan ishlaydigan kimyoviy jarayon issiqlik almashinuvi qurilmalarini o'z ichiga oladi. Yuqori qotishma issiqlik almashtirgich komponentlarining boshlang'ich materiali va quyish narxi oddiy zanglamaydigan po'latdan ancha yuqori bo'lsa-da, ularning ancha uzoqroq xizmat qilish muddati ko'pincha zanglamaydigan po'latdan yasalgan qismlarni tez-tez almashtirish bilan solishtirganda, umumiy hayot aylanish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi.

4. Gating tizimini loyihalash, issiqlik bilan ishlov berish va sızdırmazlık tekshiruvi

To'g'ri material tanlash va oqilona konstruktiv dizayn bilan ham, quyish jarayonining yomon bajarilishi malakali chizmani issiqlik almashtirgichning nuqsonli qismiga aylantirishi mumkin. Issiqlik almashtirgich quymalari uchun eshik tizimining dizayni, qismning ichida yashirin qisqarish g'ovakligini hosil qiluvchi izolyatsiyalangan suyuqlik havzalarini yaratmaslik uchun kritik bosim ko'taruvchi maydonning uzoq uchidan ko'taruvchiga qadar ketma-ket qotib turishini ta'minlashi kerak. Qalin bo'lakli trubka plitalari quyish uchun odatda ichki mustahkamlikni ta'minlash uchun to'g'ri ko'taruvchi o'lchami va sovutish choralari zarur.

Issiqlik bilan ishlov berish quyma issiqlik almashtirgich qismlari uchun yana bir munozarali bo'lmagan qadamdir. Zanglamaydigan po'latdan yasalgan to'qimalarni quyishdan keyin to'liq eritma bilan ishlov berish kerak, don chegaralarida xrom karbid yog'inlarini yo'q qilish va to'liq zarrachalar korroziyaga chidamliligini tiklash. Katta murakkab issiqlik almashtirgich qobig'i quymalari uchun quyma va sovutish paytida to'plangan katta qoldiq stressni olib tashlash uchun qo'pol ishlov berishdan keyin maxsus stressni bartaraf qiluvchi issiqlik bilan ishlov berish tavsiya etiladi. Stressni to'g'ri bartaraf qilmasdan, uning qismi sezilarli darajada deformatsiyalanishi mumkin ishlov berishni tugatish, yoki hatto ishga tushirilgandan keyin kutilmagan yorilish paydo bo'ladi.

Sızdırmazlık tekshiruvi issiqlik almashtirgich qismi zavoddan chiqib ketishidan oldin oxirgi muhim to'siqdir. Umumiy sanoat issiqlik almashtirgich to'qimalari odatda dizayn bosimidan 1,5 baravar yuqori bo'lgan gidravlik sinovni o'tkazishi va keyin malakali qochqinlarni aniqlash usuli bilan dizayn bosimi ostida havo o'tkazmasligi sinovini o'tkazishi kerak. Zaharli, yonuvchan yoki yuqori o'tkazuvchan muhitda ishlatiladigan issiqlik almashtirgich komponentlari uchun an'anaviy gidravlik sinov bilan aniqlanmaydigan mikro oqish yo'li yo'qligiga ishonch hosil qilish uchun ko'pincha geliy qochqinning qo'shimcha sinovi talab qilinadi.

5. Zanglamaydigan po'lat va nikel qotishma issiqlik almashtirgich qismlari: amaliy taqqoslash

Ko'pgina muhandislik guruhlari umumiy qarorga duch kelishadi: zanglamaydigan po'latdan yasalgan quyma qismlarni tanlash yoki ma'lum bir loyiha uchun nikel qotishma issiqlik almashtirgich qismlarini yangilash. Ushbu qarorni faqat dastlabki sotib olish narxiga qarab emas, balki to'rtta asosiy o'lchovni ham hisobga olish kerak: material narxi, ishlab chiqarish qiyinligi, kutilayotgan korroziya muddati va umumiy texnik xizmat ko'rsatish davri.

Cheklangan byudjetli va engil o'rta sharoitlarga ega bo'lgan loyihalar uchun to'g'ri ishlov berish bilan malakali zanglamaydigan po'latdan yasalgan quyma qismlar allaqachon juda ishonchli ishlashga erisha oladi. Ammo zanglamaydigan po'latdan talab qilinadigan dizayn muddatini qondira olmaydigan jiddiy korroziya stsenariylari uchun dastlabki xarajatlarni tejash uchun zanglamaydigan po'latni ko'r-ko'rona tanlash odatda rejalashtirilmagan o'chirish, qochqinning avariyasi va tez-tez qismlarni almashtirish natijasida kelib chiqadigan umumiy xarajatlarning ancha oshishiga olib keladi. Bunday hollarda yangilash nikel qotishmasi korroziyaga chidamli qismlar texnik va iqtisodiy jihatdan yanada oqilona tanlovdir.

6. Ishlab chiqarish bosqichida korroziyaga qarshi umumiy maslahatlar

Issiqlik almashtirgich qismlarining ko'plab oldini olish mumkin bo'lgan korroziya muammolari noto'g'ri material turini tanlashdan emas, balki ishlab chiqarish bosqichida noto'g'ri ishlashdan kelib chiqadi. Birinchi amaliy maslahat - quyma qolipdan chiqarilgandan so'ng, barcha qoldiq quyma qumini, keramik qobiq materialini va oksid shkalasini ichki va tashqi yuzalardan butunlay olib tashlashdir. Metall yuzasida qolgan silikat qoldiqlari mahalliy ravishda passiv plyonkani buzadi va ish paytida tezlashtirilgan chuqur korroziyasining boshlang'ich nuqtasiga aylanadi.

Ikkinchi muhim maslahat - ishlov berishdan keyin qolgan barcha o'tkir qirralarni, asbob belgilarini va stress konsentratsiyasi izlarini olib tashlashdir. Sızdırmazlık yuzasida yoki oqim yo'li devoridagi mayda o'tkir tirnalish ham kuchlanish va korroziy muhitning birgalikdagi ta'siri ostida stress korroziyasini boshlash nuqtasiga aylanishi mumkin. Uchinchi maslahat - yakuniy ishlov berishdan so'ng zanglamaydigan po'latdan yasalgan issiqlik almashtirgich qismlarida to'g'ri passivatsiya bilan ishlov berish. Noto'g'ri kontsentratsiya bilan noto'g'ri passivatsiya, aloqa vaqtining etarli emasligi yoki ishlov berishdan keyin to'liq bo'lmagan yuvish korroziyaga chidamliligini oshirmaydi va hatto sirtda korroziyaga qarshi kimyoviy qoldiqlarni qoldirishi mumkin, bu esa keyinchalik korroziya buzilishini tezlashtiradi.

7. Tez-tez so'raladigan savollar

• 1-savol: Quyma issiqlik almashtirgich oqim yo'li tuzilmalari uchun barqaror erishish mumkin bo'lgan minimal devor qalinligi qancha?
  Javob: Zanglamaydigan po'latdan yasalgan quyma qismlar uchun murakkab issiqlik almashinuvchi oqim yo'li tuzilmalari uchun barqaror minimal devor qalinligi odatda 6 mm atrofida. Juda kichik maxsus issiqlik almashtirgich komponentlari uchun maqsadli jarayonni optimallashtirishdan so'ng devor qalinligi 4 mm gacha bo'lishi mumkin, ammo bu haqiqiy bo'lmagan talablardan qochish uchun dizaynning dastlabki bosqichida tasdiqlanishi kerak.
• 2-savol: Barcha quyma issiqlik almashtirgich qismlari 100% to'liq radiografik tekshiruvga muhtojmi?
  Javob: Hammasi emas. Buzilmaydigan sinovlarning hajmi va nisbati bosim darajasi, o'rtacha xavf va tegishli loyiha spetsifikatsiyasiga muvofiq aniqlanishi kerak. Past va o'rta bosimdagi umumiy toksik bo'lmagan, yonmaydigan muhit uchun odatda tanqidiy qismlarga asoslangan namunalarni tekshirish qabul qilinadi. Ammo yuqori xavfli muhit bilan ishlaydigan issiqlik almashtirgich komponentlari uchun barcha bosimli choklarni va quyma muhim maydonlarni to'liq hajmli tekshirish kerak.
• 3-savol: Kichik sirt g'ovaklilik nuqsonlarini aniqlagandan so'ng, issiqlik almashinuvchisi quymalarini payvandlash orqali ta'mirlash mumkinmi?
  Javob: Ha, lekin payvandlashni ta'mirlash tartibi tegishli bosim uskunasi spetsifikatsiyasiga muvofiq tasdiqlanishi kerak va payvandlashdan keyin to'liq issiqlik bilan ishlov berish va ta'mirdan keyin takroriy sızdırmazlık tekshiruvi bajarilishi kerak. Nazoratsiz tasodifiy payvandlashni to'g'ri protsedurasiz ta'mirlash yangi qoldiq stressni va asl kichik g'ovaklilikdan ko'ra xavfliroq yashirin nuqsonlarni keltirib chiqaradi.

8. Yakuniy xulosa

Issiqlik almashtirgich qismlarining ishonchliligi bir qadam bilan aniqlanmaydi, lekin oqilona quyma konstruktsiyasi dizayni, o'rta mos keladigan korroziyaga chidamli qotishma tanlash, optimallashtirilgan eshik tizimining dizayni, to'g'ri issiqlik bilan ishlov berish va qattiq sızdırmazlık tekshiruvi. Zanglamaydigan po'latdan yasalgan quyma qismlar engil va o'rta korroziyali sanoat stsenariylari uchun eng amaliy va tejamkor tanlovdir, nikel asosidagi yuqori qotishma issiqlik almashtirgich komponentlari esa oddiy zanglamaydigan po'latdan ishlov bera olmaydigan og'ir korroziy ish sharoitlari uchun zarur uzoq muddatli xavfsizlikni ta'minlaydi.

Devor qalinligining bir xilligiga e'tibor qaratib, olinmaydigan qoldiq quyma qumidan qochish, keskin stress kontsentratsiya nuqtalarini yo'q qilish va ishlab chiqarish bosqichida quyishdan keyin to'g'ri passivatsiyani amalga oshirish orqali siz eng keng tarqalgan erta korroziya buzilishlaridan samarali ravishda qochishingiz mumkin. uchun maxsus issiqlik almashtirgichni quyish loyihalari, faqat dastlabki sotib olish narxiga emas, balki to'liq hayot tsiklining ishonchliligiga asoslangan qarorlar qabul qilish uzoq muddatli sanoat faoliyatida kutilmagan ishlamay qolish va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini kamaytirishning eng samarali usuli hisoblanadi.