Matériau du tube de base: ASME SA213 T22

La norme ASME SA213 couvre les chaudières, les surchauffeurs et les échangeurs de chaleur en acier allié ferritique et austénitique.

Grade T22 (UNS K21590): Acier à faible teneur en alliage contenant environ 2,25% de chrome et 1% de molybdène.

Propriétés clés:

Résistance à haute température: Excellente résistance à la rampe et résistance à la traction à des températures élevées (généralement jusqu'à ~ 1100 ° F / 595 ° C).

Résistance à l'oxydation et à la corrosion: bonne résistance à l'oxydation et à la corrosion dans les environnements de vapeur et de gaz de combustion, supérieure à l'acier au carbone.

Soudabilité: facilement soudable avec des procédures appropriées (requiert souvent un traitement thermique post-soudure - PWHT).

Applications typiques: superchauffeur de chaudière/tubes de chauffage, générateurs de vapeur de récupération de chaleur (HRSG), chauffeurs de processus et autres échangeurs de chaleur haute pression/haute température dans les centrales électriques, raffineries,et usines pétrochimiques.

Type de nageoires: nageoires dentelées

Structure: les nageoires solides sont formées ou soudés mécaniquement sur la surface extérieure du tube de base.créant un profil de bord segmenté ou "serré" le long de la longueur de la nageoire.

Objectif et avantages:

Transfert de chaleur considérablement amélioré: Les serrations perturbent la couche limite thermique sur la surface de la nageoire et créent des turbulences dans le flux de gaz / fluide à l'extérieur du tube.Cela améliore considérablement le coefficient de transfert de chaleur par rapport aux nageoires lisses ou simples (souvent de 25 à 45% ou plus).

Surface plus grande: fournit une surface plus efficace par unité de longueur qu'un tube ordinaire, ce qui augmente encore le transfert de chaleur.

Réduction de l'efficacité atténuée des nageoires: alors que les nageoires améliorent le transfert de chaleur, elles introduisent également un gradient de température le long de leur hauteur, ce qui réduit leur efficacité ("efficacité des nageoires").Les nageoires dentelées peuvent avoir un rendement légèrement plus élevé que les nageoires solides de même hauteur, car les encoches raccourcissent efficacement le chemin conducteur de la chaleur dans le matériau des nageoires localement.

Considérations à prendre:

Une baisse de pression plus élevée: l'augmentation de la turbulence entraîne également une baisse de pression plus élevée du côté de l'aileron (gas/fluide) par rapport aux ailerons simples ou solides.

Potentiel d'encrassement: les serrations peuvent piéger les particules plus facilement que les nageoires lisses, ce qui peut entraîner une encrassement plus rapide dans les flux de gaz sales (par exemple, les gaz de combustion avec des cendres).Il peut être nécessaire de souffler ou de nettoyer régulièrement la suie..

Résistance mécanique: les nageoires dentelées sont généralement légèrement moins robustes que les nageoires solides lors des opérations de manutention et de nettoyage.

La combinaison: SA213 T22 Tubes à nageoires dentelées

Objectif: Cette combinaison est spécialement conçue pour un transfert de chaleur à haute efficacité dans des environnements à haute température, haute pression et corrosifs.

Applications:

• HRSG (Heat Recovery Steam Generators): section d'économiseur, d'évaporateur, de superchauffeur et de réchauffeur récupérant la chaleur des gaz d'échappement des turbines à gaz.
• Chaudières: Superchauffeurs et réchauffeurs dans les centrales à charbon, à biomasse ou de transformation des déchets en énergie.
• Appareils de chauffage de procédés/appareils de chauffage à combustion: dans les raffineries et les usines pétrochimiques.
• Unités de récupération de la chaleur usée: lorsque les gaz d'échappement sont chauds et potentiellement corrosifs.

Principaux avantages:

Haute efficacité thermique: les nageoires dentelées maximisent la récupération de chaleur du flux de gaz.

Adaptation des matériaux: l'alliage T22 résiste aux températures élevées du métal et aux composants corrosifs des gaz de combustion (soufre, vanadium) rencontrés dans ces applications.

Rétention de pression: le tube SA213 sans couture contient à l'intérieur de manière fiable de la vapeur/de l'eau à haute pression.

Attache de nageoires: les nageoires sont généralement en spirale et peuvent être attachées par:

Embedded / Extruded: La nageoire est formée à partir du matériau du tube de base (moins commun pour les aciers alliés comme le T22 en raison de la dureté).

Soudés (GTAW / Laser): Une bande d'aileron séparée (souvent également T22 ou un alliage compatible comme SS409) est soudé par résistance, soudé à haute fréquence ou soudé au laser sur le tube de base.C'est la méthode la plus courante pour les tubes à nageoires T22..