Tube à ailettes dentelées ASME SA192 pour système de récupération de chaleur résiduelle et refroidisseur de gaz

Composition du tube de base ASME SA192

• Carbone, % 0,06–0,18
• Manganèse, % 0,27–0,63
• Phosphore, max, % 0,035
• Soufre, max, % 0,035
• Silicium, max, % 0,25

Application du tube à ailettes dentelées ASME SA192

• Économiseur : Utilisant la chaleur perdue des gaz de combustion pour préchauffer l'eau d'alimentation de la chaudière, l'ailette dentelée augmente considérablement la surface de transfert de chaleur du côté des gaz de combustion et améliore l'efficacité de la récupération de chaleur (3 à 5 fois supérieure à celle du tube lisse). Paramètres typiques : température des gaz de combustion 250-400℃, pression ≤5 MPa, le matériau de l'ailette peut être un tube de base SA192 + une ailette en acier au carbone (résistance à l'oxydation).
• Préchauffeur d'air : Dans les centrales thermiques au charbon, chauffage de l'air de combustion, conception des ailettes pour réduire l'accumulation de cendres, résistance à l'érosion par la fumée.
• Refroidisseur de gaz de procédé : Manipulation de gaz corrosifs (par exemple, H₂S, CO₂), tube de base SA192 résistant aux températures élevées, les ailettes dentelées améliorent la turbulence et réduisent l'entartrage. Refroidissement des gaz de combustion recyclés dans une unité de craquage catalytique, avec des tubes à ailettes remplaçant les ailettes en spirale conventionnelles, réduit la chute de pression de 15 %.
• Système de récupération de chaleur perdue : Chaudière de récupération de chaleur des gaz d'échappement de turbine à gaz (HRSG), à haute température (500-600℃), débit élevé de gaz d'échappement, ailette en dents de scie à forte résistance aux vibrations, pour éviter la rupture par fatigue. Des ailettes soudées à haute fréquence sont utilisées pour assurer la résistance de liaison entre les ailettes et le tube de base, ce qui est évalué par le procédé de soudage ASME Sec.IX.

Principale résistance du tube à ailettes dentelées ASME SA192

1. Propriétés des matériaux :

• Résistance à la traction : Les tubes ASME SA192 ont généralement une résistance à la traction minimale d'environ 47 000 psi (324 MPa).
• Limite d'élasticité : La limite d'élasticité minimale est généralement d'environ 26 000 psi (179 MPa).
• Allongement : Le matériau doit avoir une bonne ductilité, avec un allongement généralement d'environ 35 % sur 2 pouces.

2. Conception des ailettes :

• Hauteur et épaisseur des ailettes : La hauteur et l'épaisseur des ailettes peuvent affecter la résistance globale du tube. Des ailettes plus épaisses et plus courtes offrent généralement une meilleure résistance et une meilleure efficacité de transfert de chaleur.
• Motif de dentelure : Le motif de dentelure (profondeur et fréquence) peut influencer la résistance mécanique et les performances thermiques. Une conception appropriée garantit que les ailettes ne deviennent pas des points faibles.
• Conditions de fonctionnement : Température : Les tubes ASME SA192 sont conçus pour un service à haute température. La résistance du matériau diminue à mesure que la température augmente, il est donc important de tenir compte de la température de fonctionnement maximale.

3. Conditions de fonctionnement :

• Température : Les tubes ASME SA192 sont conçus pour un service à haute température. La résistance du matériau diminue à mesure que la température augmente, il est donc important de tenir compte de la température de fonctionnement maximale.
• Pression : Les tubes doivent résister à la pression interne de la chaudière ou de l'échangeur de chaleur. L'épaisseur de paroi du tube est un facteur essentiel pour le confinement de la pression.

4. Processus de fabrication :

• Construction sans soudure : Les tubes ASME SA192 sont sans soudure, ce qui offre généralement une meilleure résistance et une meilleure fiabilité par rapport aux tubes soudés.
• Fixation des ailettes : La méthode de fixation des ailettes (par exemple, extrusion, soudage) peut affecter la résistance globale. Une fixation appropriée garantit que les ailettes ne se détachent pas sous les contraintes opérationnelles.

Normes et conformité des tubes à ailettes dentelées ASME SA192
 

• Code des chaudières et des appareils à pression ASME : Assurez-vous que les tubes sont conformes aux sections pertinentes de l'ASME BPVC, en particulier la section I pour les chaudières électriques et la section VIII pour les appareils à pression.
• Essais et inspection : Des méthodes d'essais non destructifs (END) telles que les essais par ultrasons (UT) et les essais hydrostatiques sont souvent nécessaires pour garantir l'intégrité des tubes.