Materialauswahl für Wärmetauscher
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Temperatur im Schalenstrom: 750 °C, Druck: 0,5 MPa; Temperatur im Rohrstrom: 600 °C, Druck: 0,015 MPa. Es soll ein Wärmetauscher mit DN700U- Rohren entworfen werden. Als Material wurde zunächst S31008 ausgewählt. Bei der Berechnung der Außendruckkurve für die Rohre von S31008 wird jedoch eine Temperatur überschritten, wodurch keine weiteren Berechnungen möglich sind. Gibt es andere geeignete Materialien oder Konstruktionslösungen, die preislich vernünftig sind? Wer bereits Erfahrung mit Wärmetauschern bei solch hohen Temperaturen hat, kann bitte Empfehlungen geben. Danke.
Bei solch hohen Temperaturen muss die Temperatur erst gesenkt werden!
Ich habe noch nie einen Hochtemperatur-Wärmetauscher entworfen...
In Tabelle 4-1 von GB150.2 sind keine Materialien mit einer Temperatur über 750 °C aufgeführt; die höchste Temperatur beträgt ≤650 °C. Es könnte in Betracht gezogen werden, Medien bei 750 °C durch den Rohrkanal zu leiten
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Bei solch hohen Temperaturen stellen die Materialauswahl, die Berechnungen sowie das Design der Abdichtung große Herausforderungen dar. Man könnte über eine Einlage nachdenken.
Das Verarbeiten durch den Kanal ist vermutlich aufwändiger, schließlich gibt es da noch eine Trennwand
Das hat auch jemand vorgeschlagen – mit feuerfesten Materialien. Allerdings ist unklar, wie man diese Struktur gestalten soll; die Berechnungen sind außerdem sehr schwierig
Ich habe es ausprobiert – es hat nicht funktioniert. Schließlich sind die Anforderungen bezüglich der Temperatur auch nicht so hoch
Ich bin hier, um zu lernen*, dieses Gerät ist tatsächlich schwierig zu entwerfen.
Ja, darüber wurde nachgedacht, aber bei der Berechnung liegt der Temperaturwert für die Dehnung des Materials der Wärmeaustauschrohre unter dem Grenzwert, wenn Nickel verwendet wird – daher ist eine Berechnung nicht möglich.
S31008 (0Cr25Ni20) kann bei höheren Temperaturen verwendet werden – ist das für Ihre Anwendung geeignet?
Beim Prüfen des Außendrucks für die Wärmetauschrohre mit diesem Material wird der Temperaturkoeffizient des Außendrucks überschritten, wodurch eine Berechnung nicht möglich ist
Gelernt*. Es ist besser, den Fokus auf Sicherheit zu legen und die Materialparameter im Software nicht zu ändern. Und selbst wenn der Druck überwunden wird, wird angezeigt: „Eine Zähigkeitswert wurde nicht eingegeben“. Bei einer Überprüfung von 150 stellt sich heraus, dass für eine Zähigkeit von 310 ab 550 °C kein empfohlener Wert mehr vorliegt. Man kann die Werte doch nicht wieder manuell eingeben. 150 hat keinen empfohlenen Wert, was als konservativ sicher angesehen werden sollte.
Ersetzen Sie es durch Nickelbasis-Chromstahl, herstellen Sie es nach den Vorgaben eines chemischen Rohröfen – ohne Nutzung von 150. Andernfalls gibt es keine Lösung
In ASME kann S31008 bis 815 erreichen℃