ASTM A312 TP321H Tubes à nageoires HFW solides avec nageoires en acier au carbone pour HRSG

Tube à ailettes solides HFW ASTM A312 TP321H avec ailettes en acier au carbone pour les HRSG

Il s'agit d'un tube bimétallique haute performance conçu pour être utilisé dans les échangeurs de chaleur à haute température. Il se compose de :

Un tube central : Fabriqué à partir d'un alliage d'acier inoxydable spécial résistant à la chaleur (ASTM A312 TP321H).

Ailettes externes : Fabriquées en acier au carbone, qui sont fixées en permanence (généralement par soudure) à la surface extérieure du tube central.

L'objectif principal des ailettes est d'augmenter considérablement la surface extérieure du tube, ce qui améliore considérablement l'efficacité du transfert de chaleur entre le fluide à l'intérieur du tube et le gaz (comme l'air ou les gaz de combustion) circulant sur les ailettes à l'extérieur.

Points clés du tube à ailettes solides ASTM A312 TP321H avec ailettes en acier au carbone

1. Matériau du tube de base : ASTM A312 TP321H

(1) Composition chimique

La principale différence entre le TP321 standard et le TP321H est la teneur en carbone contrôlée plus élevée, qui est essentielle pour la résistance à haute température.

(2) ASTM A312 TP321H : Propriétés mécaniques

Ces propriétés concernent le produit fini (le tube central) dans l'état recuit de mise en solution.

2. Tube à ailettes solides

Ailette solide : Les ailettes sont des bandes de métal solides individuelles (dans ce cas, de l'acier au carbone). Elles sont fixées au tube à l'aide d'un procédé de soudure en continu (comme la soudure à haute fréquence). Cela crée une liaison solide, permanente et thermiquement efficace avec une très faible résistance électrique, ce qui rend le tube à ailettes également adapté aux applications de condenseur où le tube à ailettes est mis à la terre.

3. Avec ailettes en acier au carbone

Cela spécifie le matériau utilisé pour les ailettes.

Pourquoi l'acier au carbone ? L'acier au carbone est choisi pour les ailettes pour plusieurs raisons clés :

• Rentabilité : L'acier au carbone est considérablement moins cher que l'acier inoxydable. Étant donné que les ailettes sont exposées à un environnement moins corrosif (généralement de l'air ou des gaz de combustion) et que le tube central gère le fluide corrosif, l'utilisation d'un alliage coûteux pour les ailettes est inutile
• Conductivité thermique : L'acier au carbone a une bonne conductivité thermique, transférant efficacement la chaleur du tube central vers l'extrémité de l'ailette.
• Résistance et usinabilité : Il est solide et facilement façonné en forme d'ailette.
• Résistance à l'oxydation adéquate : Pour de nombreuses applications (comme les réchauffeurs d'air), la résistance à l'oxydation de l'acier au carbone est suffisante, en particulier lorsqu'il fonctionne dans ses limites de température.

4. Pourquoi cette conception (tube de base ASTM A312 TP321H + ailettes en acier au carbone) est optimale

C'est un exemple parfait de sélection de matériaux rentable :

(1) L'intérieur (côté tube) gère la vapeur, l'eau ou les fluides de procédé à haute pression, potentiellement corrosifs. L'acier inoxydable TP321H est parfaitement adapté à cet environnement exigeant.

(2) L'extérieur (côté ailette) est exposé aux gaz chauds. Les ailettes en acier au carbone offrent un excellent transfert de chaleur à une fraction du coût des ailettes en acier inoxydable, sans compromettre les performances ou la durée de vie globales du système.

Principaux domaines d'application

1. Générateurs de vapeur à récupération de chaleur (HRSG)

Les HRSG sont des composants essentiels dans les centrales électriques à cycle combiné. Ils capturent la chaleur des gaz d'échappement des turbines à gaz pour produire de la vapeur qui entraîne une turbine à vapeur.

• Application : Économiseur, évaporateur et surtout sections de surchauffeur.
• Pourquoi il est utilisé : Le tube du surchauffeur est soumis aux températures et aux pressions de vapeur les plus élevées. Le noyau TP321H fournit la résistance au fluage et la résistance à la corrosion nécessaires pour la vapeur à haute pression à l'intérieur. Les ailettes en acier au carbone sont rentables pour le transfert de chaleur des gaz d'échappement (~1 000 °F / 538 °C et moins).

2. Réchauffeurs et reformeurs à foyer de procédé

Ce sont des chevaux de bataille dans des industries comme le raffinage du pétrole et la transformation pétrochimique (par exemple, le chauffage du pétrole brut, le reformage catalytique, le craquage de l'éthylène).

• Application : Tubes de batterie de convection.
• Pourquoi il est utilisé : Les gaz de combustion chauds provenant du foyer (contenant des produits de combustion potentiellement corrosifs) passent sur les ailettes. Le fluide de procédé à l'intérieur du tube est souvent soumis à une pression et une température élevées. Le TP321H résiste à la corrosion du fluide de procédé et à l'entartrage dû aux températures élevées, tandis que les ailettes maximisent la récupération de chaleur des gaz de combustion, améliorant ainsi l'efficacité du four.

3. Préchauffeurs d'air

Ce sont des économiseurs qui préchauffent l'air de combustion pour une chaudière ou un four en utilisant la chaleur résiduelle des gaz de combustion.

• Application : Faisceaux tubulaires dans les préchauffeurs d'air à récupération.
• Pourquoi il est utilisé : L'air de combustion froid est forcé à l'intérieur des tubes TP321H. Les gaz de combustion chauds, et souvent contenant du soufre, passent sur les ailettes en acier au carbone. Le tube central résiste à la corrosion de l'air humide, et les ailettes en acier au carbone conviennent au côté des gaz de combustion, fonctionnant à une température où la condensation d'acide sulfurique (une préoccupation majeure) est minimisée.

4. Chaudières à récupération de chaleur

Utilisées dans diverses industries pour générer de la vapeur à partir de gaz de procédé chauds (par exemple, les gaz résiduels des usines chimiques, les gaz d'échappement des fours de raffinage des métaux).

• Application : Faisceaux tubulaires de chaudière.
• Pourquoi il est utilisé : Ils gèrent des gaz de combustion imprévisibles et potentiellement corrosifs du côté des ailettes. Le noyau TP321H assure la fiabilité et l'intégrité de la vapeur/de l'eau à haute pression à l'intérieur, même avec des conditions de source de chaleur fluctuantes.