Problemas com caldeiras de resfriamento de tipo tubo-cápsula
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O Anexo M da norma GB/T151 estipula que os coeficientes de expansão linear dos materiais utilizados nos tubos de troca de calor e no corpo do equipamento devem ser semelhantes (a diferença entre os valores dos dois não deve ser maior que 10%). Mas o usuário exige que os tubos de troca de calor sejam feitos de aço inoxidável, e que o invólucro seja feito de aço carbono. Como calcular isso? 2. O Anexo M da norma GB/T151 estipula que, quando a pressão de projeto do lado do tubo é superior a 0,6 MPa, não se deve utilizar placas flexíveis do tipo I. Já na norma SH/T3158, as placas flexíveis do tipo I podem ser utilizadas em pressões inferiores a 1,6 MPa. Atualmente, a pressão de projeto do tubo de controle é de 0,7 MPa. É necessário usar uma placa de junção flexível do tipo II, conforme especificado no Anexo M da norma GB/T151? Pessoalmente, acho que o tipo I é viável. 3. A temperatura de operação do tubo é de 1200 graus. De acordo com o Anexo M da norma GB/T151 e a norma SH/T3158, nas conexões de tubos em altas temperaturas é necessário utilizar revestimentos internos e externos feitos de cerâmica de corindo. Se o usuário não desejar isso, basta aplicar material refratário na superfície da placa do tubo. É viável?
Algumas fabricantes utilizam juntas de expansão, independentemente de o coeficiente de expansão linear dos materiais dos tubos de troca de calor e do corpo da unidade ser semelhante ou não. Faz sentido? Não tenho experiência com esse tipo de equipamento; espero que alguém mais experiente possa me ajudar!
Os dois primeiros pontos não são familiares para mim; posso apenas falar brevemente sobre eles. 1) É possível calcular a temperatura do invólucro com base na temperatura da água, determinando assim o grau de expansão do mesmo. Com base na queda de temperatura do gás de escape, realiza-se um cálculo para determinar o grau de expansão dos tubos. Se os dois valores de expansão forem semelhantes, tudo bem. Mas se houver uma grande diferença, é preciso usar esses dados para convencer o proprietário. 2) SH é a norma utilizada no setor petroquímico, enquanto GB é a norma nacional. Todas as normas têm um intervalo de aplicação específico. É importante verificar isso com atenção. Só porque a pressão de operação está dentro desse intervalo, não significa que o equipamento possa ser utilizado. Quanto ao terceiro ponto, eu conheço bem esse assunto, então posso falar mais sobre ele. 3) Primeiramente, recomendo que você procure os planos de construção relacionados aos materiais resistentes ao calor utilizados nas extremidades superiores dos caldeiras de resfriamento por troca de calor. Isso ajudará a convencer o proprietário. Existem duas razões principais para usar tubos de corindão nesse contexto: primeiro, para proteger as soldas. Se não houver tubos de corindão nas extremidades dos tubos, o gás de escape atingirá diretamente as soldas, o que pode causar problemas. Como se trata de um recipiente sob pressão, a alta pressão interna pode causar falhas nas soldas. Uma vez que isso aconteça, pode haver vazamentos, e o conjunto completo do caldeira precisará ser desligado urgentemente. Em casos graves, o caldeira pode até ser destruído. O revestimento de coríndon protege a pequena área onde se encontra a solda, impedindo que o vento chegue até lá. Dessa forma, mesmo que haja deformação localizada no tubo devido ao superaquecimento, isso não causará grandes problemas. Além disso, a taxa de expansão térmica dos materiais refratários é muito diferente daquela dos metais. Ao colocar materiais refratários diretamente sobre as placas de orifícios, surge uma camada de separação entre o metal e os materiais refratários. Devido às diferenças na expansão térmica, podem surgir fendas em altas temperaturas, permitindo que o ar quente entre e danifique a superfície das placas de orifícios, ou até mesmo remover os materiais refratários da superfície. A taxa de expansão térmica do tubo de coríndon é semelhante à dos materiais refratários. Ao colocar o tubo de coríndon e, em seguida, revesti-lo com material refratário, é possível proteger a placa de orifício, evitando vazamentos de ar, desde que as condições de instalação sejam adequadas. Para um caldeirão que custa milhões, não vale a pena colocá-lo em risco de ser destruído por causa de mangueiras de coríndio que custam apenas algumas dezenas de milhares de reais.