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Qu'est- ce qui provoque le gel et la fissuration des échangeurs de chaleur à tubes à nageoires?

2026-07-07

La fissuration par congélation dans les échangeurs de chaleur à tubes à nageoires résulte généralement de l'échec cumulé de quatre aspects interdépendants:dimensionnement du projet,mise en page du système,conformité de l'installation, etpratique de maintenance.

Taille de conception

Au cours de la phase de conception de la zone de transfert de chaleur, si l'échangeur de chaleur à tubes à nageoires est considérablement surdimensionné par rapport à la charge thermique réelle,le milieu de chauffage, que ce soit la vapeur ou l'eau chaude, ne passe pas suffisamment de temps du côté du tube pour permettre un drainage complet du condensatLorsque la température ambiante tombe en dessous de 0°C, l'eau liquide résiduelle à l'intérieur des tubes gèle et s'élargit approximativement.9%en volume, générant des contraintes localisées de cercle supérieures à200 MPaCette résistance s'approche de la résistance à la traction des tubes de base en cuivre (~220 MPa) et des limites du matériau des ailerons en aluminium, provoquant finalement une rupture.30%en dessous de la zone de refroidissement, un chauffe-air séparé doit être installé pour empêcher l'échangeur de chaleur principal à tubes à nageoires de fonctionner à une charge partielle prolongée,réduisant ainsi le risque de rétention de condensat à la source.

Mise en page du système

Si le condensateur (bobine de refroidissement) est placé en amont du chauffe-air, l'air froid entrant en contact avec la surface du condensateur en premier,provoquant une chute rapide de la température des nageoires sous zéroLe condensat gèle à l'intérieur des tubes et forme des "blocs de glace". Chaque millimètre supplémentaire d'épaisseur de glace réduit le diamètre interne effectif d'environ8% à 12%, diminuant encore la vitesse de débit et accélérant la formation de glace jusqu'à ce que la paroi du tube se rompe.La position du condenseur en aval du chauffe-air garantit que l'air préchauffé atteint une température d'au moins5°Cavant le contact avec la surface de condensation, en maintenant la température de la surface de la nageoire au-dessus de 0°C et en éliminant fondamentalement les conditions de congélation grâce à la disposition du procédé.

Conformité de l'installation

Les pratiques d'installation et de tuyauterie doivent être conformes à la norme GB 50243 d'acceptation de la qualité de la construction en ingénierie de la ventilation et de la climatisation et à la directive ASHRAE 0.Une pente d'installation insuffisante (qui devrait être≥ 1%Le condensat est soumis à une pression de dégagement de l'eau (gradient le long de la direction du débit du condensat) qui empêche le drainage par gravité et crée des joints liquides au fond du tube;un câblage incorrect, tel que les câbles de signalisation d'alimentation et de commande dans les conduits partagés avec un espacement inférieur300 mm- introduit des interférences électromagnétiques susceptibles de provoquer un dysfonctionnement du thermostat et une interruption du milieu chauffant;≥ 1,5 mm, en acier inoxydable≥ 1,2 mm) et la densité des nageoires (≤ 8 nageoires par pouceLa résistance thermique de la soudure est réduite.

Pratiques de maintenance

En outre, le piège à vapeur sert de composant essentiel pour la décharge de condensat, et son état de sélection et de maintenance détermine directement la sécurité du système.Pour les systèmes à basse pression avec pression de vapeur≤ 0,3 MPa, les pièges à vapeur de type flotteur sont préférés; pour les pressions≥ 0,3 MPa, il est recommandé d'utiliser des pièges à godets inversés.1.5 foisle volume réel du condensat, y compris un10%Les vannes d'entrée et les pièges à vapeur doivent être inspectés trimestriellement ou tous les trois ans.2,000 heures de fonctionnement, et remplacé lorsque la fuite du noyau de vanne dépasse5%de débit nominal ou de retard d'actionnement dépasse30 secondes, assurant l'élimination rapide du condensat et évitant l'accumulation d'eau qui conduit à la fissuration par gel.

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Qu'est- ce qui provoque le gel et la fissuration des échangeurs de chaleur à tubes à nageoires?

2026-07-07

La fissuration par congélation dans les échangeurs de chaleur à tubes à nageoires résulte généralement de l'échec cumulé de quatre aspects interdépendants:dimensionnement du projet,mise en page du système,conformité de l'installation, etpratique de maintenance.

Taille de conception

Au cours de la phase de conception de la zone de transfert de chaleur, si l'échangeur de chaleur à tubes à nageoires est considérablement surdimensionné par rapport à la charge thermique réelle,le milieu de chauffage, que ce soit la vapeur ou l'eau chaude, ne passe pas suffisamment de temps du côté du tube pour permettre un drainage complet du condensatLorsque la température ambiante tombe en dessous de 0°C, l'eau liquide résiduelle à l'intérieur des tubes gèle et s'élargit approximativement.9%en volume, générant des contraintes localisées de cercle supérieures à200 MPaCette résistance s'approche de la résistance à la traction des tubes de base en cuivre (~220 MPa) et des limites du matériau des ailerons en aluminium, provoquant finalement une rupture.30%en dessous de la zone de refroidissement, un chauffe-air séparé doit être installé pour empêcher l'échangeur de chaleur principal à tubes à nageoires de fonctionner à une charge partielle prolongée,réduisant ainsi le risque de rétention de condensat à la source.

Mise en page du système

Si le condensateur (bobine de refroidissement) est placé en amont du chauffe-air, l'air froid entrant en contact avec la surface du condensateur en premier,provoquant une chute rapide de la température des nageoires sous zéroLe condensat gèle à l'intérieur des tubes et forme des "blocs de glace". Chaque millimètre supplémentaire d'épaisseur de glace réduit le diamètre interne effectif d'environ8% à 12%, diminuant encore la vitesse de débit et accélérant la formation de glace jusqu'à ce que la paroi du tube se rompe.La position du condenseur en aval du chauffe-air garantit que l'air préchauffé atteint une température d'au moins5°Cavant le contact avec la surface de condensation, en maintenant la température de la surface de la nageoire au-dessus de 0°C et en éliminant fondamentalement les conditions de congélation grâce à la disposition du procédé.

Conformité de l'installation

Les pratiques d'installation et de tuyauterie doivent être conformes à la norme GB 50243 d'acceptation de la qualité de la construction en ingénierie de la ventilation et de la climatisation et à la directive ASHRAE 0.Une pente d'installation insuffisante (qui devrait être≥ 1%Le condensat est soumis à une pression de dégagement de l'eau (gradient le long de la direction du débit du condensat) qui empêche le drainage par gravité et crée des joints liquides au fond du tube;un câblage incorrect, tel que les câbles de signalisation d'alimentation et de commande dans les conduits partagés avec un espacement inférieur300 mm- introduit des interférences électromagnétiques susceptibles de provoquer un dysfonctionnement du thermostat et une interruption du milieu chauffant;≥ 1,5 mm, en acier inoxydable≥ 1,2 mm) et la densité des nageoires (≤ 8 nageoires par pouceLa résistance thermique de la soudure est réduite.

Pratiques de maintenance

En outre, le piège à vapeur sert de composant essentiel pour la décharge de condensat, et son état de sélection et de maintenance détermine directement la sécurité du système.Pour les systèmes à basse pression avec pression de vapeur≤ 0,3 MPa, les pièges à vapeur de type flotteur sont préférés; pour les pressions≥ 0,3 MPa, il est recommandé d'utiliser des pièges à godets inversés.1.5 foisle volume réel du condensat, y compris un10%Les vannes d'entrée et les pièges à vapeur doivent être inspectés trimestriellement ou tous les trois ans.2,000 heures de fonctionnement, et remplacé lorsque la fuite du noyau de vanne dépasse5%de débit nominal ou de retard d'actionnement dépasse30 secondes, assurant l'élimination rapide du condensat et évitant l'accumulation d'eau qui conduit à la fissuration par gel.

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