Wie wählt man geeignete Edelstahlwärmetauscherrohre oder Edelstahlfluidrohre?

Die Auswahl geeigneter Edelstahl-Wärmetauscherrohre oder Edelstahl-Flüssigkeitsrohre erfordert eine umfassende Bewertung aus mehreren Dimensionen, wie z. B. funktionelle Positionierung, Materialeigenschaften, strukturelles Design und Standardspezifikationen, basierend auf spezifischen Betriebsanforderungen (z. B. Funktion, Medium, Temperatur, Druck usw.). Im Folgenden finden Sie eine schrittweise Auswahlanleitung:

1. Klären Sie die Kernfunktionsanforderungen (Wärmetauscherrohr vs. Flüssigkeitsrohr)

1. Priorisieren Sie das Urteilsziel

Wenn es für den Wärmetausch verwendet wird (z. B. in Wärmetauschern, Kondensatoren): Bei der Auswahl von Edelstahl-Wärmetauscherrohren sollte der Schwerpunkt auf "effizienter Wärmeübertragung" und "Temperaturanpassungsfähigkeit" gelegt werden.

Wenn es für die Flüssigkeitstransportation verwendet wird (z. B. in Rohrsystemen, Mediumsübertragung): Bei der Auswahl von Edelstahl-Flüssigkeitsrohren sollte der Schwerpunkt auf "sicherem Transport" und "Kontrolle des Flüssigkeitswiderstands" gelegt werden.

2. Analysieren Sie die Umweltparameter der Betriebsbedingungen

1. Eigenschaften des Mediums

korrosiv:

Normaler korrosiver Umgebungsbereich (z. B. Wasser, schwache Säure): Es kann 304 Edelstahl (niedrige Kosten, ausgewogene Gesamtleistung) gewählt werden.

Starker Korrosions- oder Chloridionenbereich (z. B. Meerwasser, Salzlösung): Es sollten 316L (beständig gegen Chloridionenkorrosion) und 2205 Duplexstahl (höhere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit) gewählt werden.

Hohe Temperaturoxidationsbereich (z. B. Rauch, Dampf): Es kann 321 (mit Ti, beständig gegen interkristalline Korrosion), 310S (beständig gegen eine hohe Temperatur von 1200 ℃) oder Nickelbasislegierungen (z. B. Inconel 625) gewählt werden.

Reinheit:

Die Lebensmittel- und Pharmaindustrie erfordert „Sanitärrohre“ und wählt Fluidrohre mit polierter Innenwand (z. B. 316L, Ra ≤ 0,8 μ m); Wenn das Medium des Wärmetauschrohrs zur Verschmutzung neigt, sollten Gewinde- oder Wellrohre gewählt werden (um die Turbulenz zu erhöhen und die Verschmutzung zu verringern).

2. Temperatur und Druck

Hohe Temperatur-Szenario (>300 ℃):

Wärmetauscherrohr: Es sollte Priorität den Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit und guter Hochtemperaturfestigkeit gegeben werden (z. B. hat 304 eine bessere Wärmeleitfähigkeit als 316L, aber 321 ist beständiger gegen Hochtemperaturkriechen).

Flüssigkeitsrohr: Es muss die Dauerfestigkeit bei hohen Temperaturen erfüllen (siehe GB/T 14976 oder ASME SA312 für Hochtemperaturstahlsorten).

Hoher Druck-Szenario (z. B. Hochdruckkessel, chemische Reaktoren):

Wärmetauscherrohr: Ein dickwandiges nahtloses Rohr (z. B. das Hochdruckwärmetauscherrohr, wie in GB/T 24593 festgelegt) ist erforderlich, um die Beständigkeit gegen Temperaturdifferenzspannungen und die Druckfestigkeit sicherzustellen.

Flüssigkeitsrohr: Wählen Sie die Wandstärke entsprechend dem Druckniveau (z. B. Sch40, Sch80) und lassen Sie einen hydraulischen Test bestehen (gewöhnlich 1,5-mal des Arbeitsdrucks).

3. Strömungsgeschwindigkeit und Durchflussmenge

Wärmetauscherrohre: Kleine Rohrdurchmesser (z. B. 19mm und 25mm) erleichtern die dichte Anordnung und vergrößern die Wärmetauscherfläche; Spezielle Strukturen (Rippen/Gewinde) erhöhen die Turbulenz und verbessern die Wärmeübertragung (geeignet für Gase oder Flüssigkeiten mit niedriger Strömungsgeschwindigkeit).

Fluid tube: Berechnen Sie den Rohrdurchmesser basierend auf der Durchflussrate (gemäß der wirtschaftlichen Strömungsgeschwindigkeit: Flüssigkeit 1-3m/s, Gas 10-30m/s), mit einer glatten Innenwand, um den Druckabfall zu reduzieren (vermeiden Sie die Verwendung von Strukturen mit Rippen oder Gewinden).

3. Auswahl des Materialqualitätsgrades (Vergleich der Kernparameter)

Wie in Abbildung 1 gezeigt

4. Konstruktionsentwurf und Spezifikationsauswahl

1. Spezieller Entwurf der Wärmetauscherrohre

Struktur zur verbesserten Wärmeübertragung:

Fin tube: Wird für die Wärmeübertragung auf der Gasseite verwendet (Vergrößerung der Oberfläche, z. B. Luftkühler);

Threaded pipe/Korrugationsrohr: Erhöht die Strömungsstörung des Fluids und reduziert die Schmutzablagerung (geeignet für Medien, die zur Verschlackung neigen, wie Kalk und Ölschlamm);

Dünnwandiges Rohr (Wanddicke ≤ 1mm): Reduziert den Wärmewiderstand, gewährleistet aber die Druckbeständigkeit (z. B. Abdichtung beim Aufweiten/Schweißen).

Spezifikationsbereich: Der Außendurchmesser beträgt normalerweise 10-50mm, und die Länge wird gemäß der Größe des Wärmetauschers angepasst (z. B. 3-12 Meter), was mit dem Lochabstand und der Anordnung der Rohrplatte übereinstimmen muss (Dreieck-/Quadratanordnung).

2. Allgemeines Design von Fluidrohren

Anforderungen an die Innenwand: Glatt und gratsfrei (Ra ≤ 3,2 μ m), um den Fluidwiderstand und die Verkalkung zu reduzieren; Rohrleitungen der Sanitärklasse müssen poliert werden (Ra ≤ 0,8 μ m).

Verbindungsmethode: Wählen Sie Schweißen (hoher Druck), Klemmen (Sanitärklasse) und Gewinde (kleiner Durchmesser, niedriger Druck) gemäß dem Druck und dem Rohrdurchmesser aus, um die Dichtigkeit sicherzustellen (z. B. Aufweitenschweißen von Wärmetauscherrohren und Rohrböden).

Spezifikationsbereich: Außendurchmesser 6 - 1200 mm, Wandstärke gemäß ASME B36.19 oder GB/T 17395 auswählen (z. B. Sch10S - Sh160S).

5. Befolgen Sie die Branchenstandards und Prüfanforderungen

1. Schlüsselstandards für Wärmetauscherrohre

Materialstandards: GB/T 24593 (Chinesische nahtlose Wärmetauscherrohre), ASTM A213 (Amerikanischer Standard für Kessel- und Wärmetauscherrohre).

Anlagenstandards: GB/T 151 (Wärmetauscherentwurf), ASME BPVC Abschnitt VIII Div.1 (Druckbehälter), die die mechanischen Eigenschaften der Rohrbodenverbindungen erfüllen müssen (z. B. Aufweitziehkraft, Schweißprüfung).

Prüfgegenstände: Hydrostatischer Drucktest (≥ 1,5-fache des Nenndrucks), Wirbelstromprüfung (Erkennung von inneren Fehlern), interkristalline Korrosionsprüfung (für empfindliche Werkstoffe).

2. Wichtige Standards für Fluidrohre

Materialstandards: GB/T 14976 (Nahtlose Rohre für den Stofftransport in China), ASTM A312 (Amerikanischer Standard für geschweißte/nahtlose austenitische Rohre), EN 10217-7 (Europäischer Standard für korrosionsbeständige Stahlrohre).

Technische Standards: SH/T 3059 (Entwurf von petrochemischen Versorgungsleitungen), GB 50316 (Spezifikationen für industrielle Metallrohrleitungen), die die Druck-Temperatur-Kennwerte erfüllen müssen (z.B. PN16, PN40).

Prüfgegenstände: Zugversuch (Festigkeit/Dehnung), Abflachungstest (Zähigkeit), Dichtigkeitsprüfung (bei der Förderung von gefährlichen Medien wie Gas).

6. Andere Schlüsselfaktoren

1. Kosten und Lieferzeit

Wärmetauscherrohre: Spezielle Strukturen (Rippen/Gewinde) und hochwertige Werkstoffe (Duplexstahl/Nickelbasislegierungen) haben hohe Kosten und erfordern eine Vorkonfiguration;

Fluidrohre: Herkömmliche glatte Rohre werden schnell geliefert, während Rohre mit großem Durchmesser oder dicker Wandung möglicherweise angefertigt werden müssen. Beachten Sie die negative Wanddickentoleranz (die sich auf den Druckwert auswirkt).

2. Anpassbarkeit der Verarbeitungstechnologie

Wärmetauscherrohre: Es müssen Expansions-/Schweißverfahren berücksichtigt werden (z. B. 316L-Schweißen, das die Kontrolle der Wärmezufuhr erfordert, um interkristalline Korrosion zu vermeiden);

Flüssigkeitsrohr: Verarbeitungseigenschaften wie Biegen und Expandieren (z. B. hat 304 eine bessere Duktilität als Duplexstahl und lässt sich leichter formen).

3. Branchenspezifische Anforderungen

Lebensmittel und Medizin: FDA-Zertifizierung ist erforderlich, und es sollte 316L-Sanitärrohr (innenwandelektrolytisch poliert) ausgewählt werden;

Kernkraft/Aerospace: Es müssen strenge Reinheitsanforderungen und zerstörungsfreie Prüfungen (z. B. 100 % Röntgenprüfung) erfüllt werden.

7. Zusammenfassung des Entscheidungsvorgangs

Klar definierte Funktion: Wärmetausch → Wärmetauscherrohre auswählen (mit Fokus auf der Wärmeübertragungsstruktur); Transport → Flüssigkeitsrohr auswählen (mit Fokus auf Druck- und Korrosionsbeständigkeit).

Arbeitsbedingungen analysieren: Medium (Korrosion/Reinheit), Temperatur/Druck, Flussrate/Geschwindigkeit → Werkstoffgüte festlegen (z. B. 316L, 2205).

Schlagwörter: Klärung der Kernfunktionsanforderungen (Wärmetauscherrohr vs. Flüssigkeitsrohr) , Einhaltung von Branchenstandards und Prüfanforderungen , Analyse der Umweltparameter der Arbeitsbedingungen