Теплообменник из углеродистой стали заменен на изделие из нержавеющей стали
Thread Content
У нашей компании есть вертикальный трубчатый теплообменник с площадью поверхности для теплообмена 300 кв. м. Из-за того, что сталь углеродистого типа легко подвержена коррозии, мы хотим заменить её на нержавеющую сталь (марки 304). Необходимо ли увеличивать площадь поверхности для теплообмена, чтобы добиться такого же эффекта? На сколько нужно увеличить?
Для достижения того же эффекта теплообмена необходимо увеличить площадь поверхности для теплообмена, поскольку эффективность теплоотдачи нержавеющей стали ниже, чем у углеродистой стали.
Поскольку способность нержавеющей стали к передаче тепла ниже, чем у углеродистой стали, при замене теплообменных труб из углеродистой стали на нержавеющие необходимо увеличить площадь теплообмена у нержавеющих труб (путем увеличения количества или длины труб). Конкретное увеличение площади теплообмена определяется путем расчетов теплообмена, после чего производятся соответствующие корректировки. Увеличение длины и увеличение количества корней дают разные результаты, к тому же увеличение количества корней вполне может привести к увеличению внутреннего диаметра теплообменника. Конкретные действия зависят от того, какой вариант изменений вы предпочитаете; затем проводятся расчеты теплообмена с учетом выбранного варианта, после чего производится модификация существующего теплообменника.
Но некоторые говорят, что коэффициент теплопроводности самого материала оказывает незначительное влияние на общую эффективность теплообмена, его даже можно игнорировать. Кроме того, использование нержавеющей стали позволяет сократить запас прочности против коррозии; при проектировании можно уменьшить толщину стенок. Поскольку нержавеющая сталь не склонна к образованию налета, не возникает проблем с низкой эффективностью теплообмена, характерных для конвекторов из углеродистой стали. Следовательно, для замены материала на нержавеющий не требуется увеличивать площадь теплообмена; более того, при одинаковой площади эффективность теплообмена у нержавеющей стали выше, чем у углеродистой стали. —— Поэтому возникает путаница
Во-первых, значения, получаемые при расчете теплопередачи, относятся к ситуации отсутствия налета; при появлении налета не удается достичь необходимых требований к теплопередаче. Во-вторых, при проектировании теплообменных труб обычно не учитывается запас прочности на коррозию. По логике вещей, при использовании нержавеющей стали может потребоваться утолщение теплообменных труб, поскольку модуль упругости нержавеющих труб ниже, чем у стальных. Если внешнее давление на стальные теплообменные трубы рассчитано корректно, то у нержавеющих труб может возникнуть проблема нестабильности под действием такого давления. Допустимая в инженерии погрешность может быть довольно велика; если требования не высоки, и после замены эффективность теплообмена практически не изменяется по сравнению с первоначальной, то проблем нет. Я имею в виду, что учет всех результатов расчетов является тщательным подходом, особенно в случае оборудования, чьи показатели выходят за рамки допустимых значений. В таких ситуациях необходимо компенсировать это путем увеличения площади теплообмена.
Теоретически для устранения этого недостатка необходимо соответствующим образом увеличить площадь теплообмена, однако решение о таком увеличении принимается после проведения расчетов. В вашем случае увеличение количества или длины нереально: диаметр и длина корпуса не так-то просто изменить, иначе проще было бы просто заменить его целиком, зачем тогда менять трубу?-
При замене необходимо также обработать трубчатую пластину; рекомендуется использовать метод напыления WOL