I materiali per i tubi del condensatore

La condensa è una delle parti fondamentali di un gruppo elettrogeno a turbina. Un condensatore converte un gas o un vapore in un liquido e trasferisce rapidamente il calore fuori dal tubo. Le sue prestazioni influiscono direttamente sul funzionamento dell'unità. Il condensatore funziona in un ambiente ad alta temperatura che è essenzialmente un processo esotermico. Come il principale componente di trasferimento del calore del condensatore, il tubo di raffreddamento è la parte più importante del condensatore, la selezione e la selezione di tubo di raffreddamento è la chiave per il design del condensatore. I materiali comunemente usati per i tubi del condensatore sono acciaio al carbonio, ottone, cupronichel, titanio e acciaio inossidabile e così via, oggi qui introdurremo i dettagli di questi materiali.

Tubi in acciaio al carbonio

I ASTM A179 Il tubo di acciaio senza saldatura è il materiale principale per tubolari, scambiatori di calore, condensatori e altri servizi di trasferimento di calore, in particolare per il pozzetto a guscio del condensatore tubolare e box. Ma il cordone di saldatura tra la piastra tubiera in acciaio al carbonio e il tubo è spesso corroso e perde, il che provoca il collasso del funzionamento del sistema dell'acqua di raffreddamento e l'inquinamento ambientale. L'incrostazione dell'acqua di raffreddamento è anche un problema per i tubi in acciaio al carbonio nel sistema del condensatore.

Tubo in ottone

Il tubo in ottone in lega Cu-Zn utilizzato nello scambiatore di calore ha eccellenti prestazioni di trasferimento del calore e buona resistenza alla corrosione. Rispetto ai tubi in acciaio inossidabile, non è facile da ridimensionare. Finché la portata dell'acqua è aumentata, è il materiale del tubo preferito del condensatore. Ma ha una grande corrosione nel liquido con un alto contenuto di sale. Come mantenere il normale funzionamento del condensatore a tubi di ottone, prevenire la corrosione e come compensare dopo la corrosione è molto importante. Al momento, molti paesi stanno studiando un'alternativa economica e durevole all'ottone e sono stati utilizzati tubi in rame bianco, titanio e acciaio inossidabile.

Tubi in cupronichel

Il cupronichel Cu-Ni ha una stabilità chimica migliore dell'ottone e nessuna tendenza alla corrosione selettiva, il suo meccanismo di resistenza alla corrosione è quello di formare un film superficiale su nanoscala in aria o acqua, che è compatto, stabile, ad alta velocità di autoriparazione, per garantire la corrosione resistenza del tubo. Quindi, a parità di condizioni di lavoro, la corrosione del rame era notevolmente più leggera dell'ottone, è stata usata principalmente in ambienti duri e quando la qualità dell'acqua non è stabile, ma il prezzo è superiore all'ottone, e poiché il potenziale REDOX di rame, nichel , facile da produrre corrosione da nichel e facile accadimento nel caso di vaiolatura dell'ossigeno, che limitava l'ampia applicazione di ottone bianco.

Tubo in titanio

Come nuovo materiale del tubo di raffreddamento, il titanio ha una forte resistenza alla corrosione a tutti i tipi di acqua. Il tubo del condensatore in titanio mostra una resistenza significativa alla corrosione per vaiolatura generale, alla corrosione interstiziale e alla tensocorrosione. È considerato il metallo strutturale più resistente alla corrosione, con bassa densità e alta resistenza, e la resistenza alla corrosione in un ambiente con acqua bollente è significativamente superiore a quella della lega Cu-Ni. Tuttavia, il titanio non è immune alla corrosione. Si è riscontrato che il principale guasto dei tubi in titanio è il danno meccanico, seguito da corrosione galvanica e formazione di incrostazioni quando il tubi in titanio sono collegati con piastre tubiere metalliche dissimili. Pertanto, è necessario adottare saldature interamente in titanio o protezione catodica per prevenire la corrosione galvanica. A causa del prezzo elevato e del costo di installazione dei tubi in titanio, vengono utilizzati solo nelle centrali nucleari e costiere.

tubi in acciaio inossidabile

Il tubo in acciaio inossidabile ha buone proprietà meccaniche, resistenza alla corrosione ed economia, ed è la tendenza più potenziale del tubo del condensatore. Il condensatore e il reattore a camicia sono per lo più realizzati in acciaio inossidabile austenitico (i tipi principali sono AISI 304, 304L, 316, 316L). Il coefficiente di scambio termico complessivo del tubo saldato ad onde in acciaio inossidabile è aumentato del 25 ~ 30% rispetto a quello del tubo di rame. I dati di funzionamento effettivo di diverse centrali termiche mostrano che l'acqua circolante del tubo di acciaio inossidabile è del 20% inferiore a quella del tubo di rame originale a condizione di mantenere lo stesso grado di vuoto. Quando la quantità di acqua circolante è costante, il grado di vuoto aumenta di oltre il 5%. La resistenza e la durezza superficiale dell'acciaio inossidabile sono superiori al tubo di rame, il vapore ad alta velocità, le goccioline d'acqua e lo sporco dei sedimenti e il getto di ingresso non causano danni da erosione, è adatto per fiumi e altra acqua sporca di sabbia e alta temperatura del vapore di scarico di occasioni di riscaldamento dell'acqua circolante. Il condensatore a tubo in acciaio inossidabile presenta i seguenti vantaggi.

I tubi saldati in acciaio inossidabile a pareti sottili sono molto più economici dei tubi in rame e titanio.
Elevata resistenza e durezza. La resistenza e la durezza superficiale del tubo in acciaio inossidabile è superiore al tubo di rame e al tubo di titanio, il suo stress ammissibile è 1.6 volte del tubo di ottone, 1.5 volte del tubo di titanio, quindi il vapore ad alta velocità e le goccioline d'acqua, o il lo sporco dei sedimenti e la turbolenza in ingresso non possono formare un'erosione significativa del tubo di acciaio inossidabile.
Il modulo elastico è superiore a quello del tubo di rame e del tubo di titanio. Il valore di smorzamento delle vibrazioni è anche maggiore del tubo di rame, la resistenza alla trazione è buona, il coefficiente di espansione lineare è inferiore al normale tubo di rame, il che può ridurre lo stress dall'interno.
Elevata resistenza alla corrosione. Nell'area di raffreddamento ad aria del condensatore, la superficie metallica del tubo di scambio termico spesso accumula alcuni gas non condensabili, principalmente ammoniaca e anidride carbonica, ecc., E il tubo di rame è estremamente sensibile alla corrosione dell'ammoniaca, con conseguente ammoniaca corrosione. Il tubo in acciaio inossidabile ha solo una maggiore resistenza alla corrosione dell'ammoniaca rispetto al tubo di rame, quasi nessuna corrosione, resistenza al fluido ad alta velocità e al mezzo di circolazione dell'acqua.
Materiali più disponibili. L'aumento del contenuto di Mo nell'acciaio inossidabile può migliorare efficacemente la corrosione interstiziale e la resistenza alla corrosione per vaiolatura del tubo in acciaio inossidabile nel mezzo contenente C1, e l'aumento dell'elemento N può non solo migliorare la resistenza dell'acciaio inossidabile, ma anche aumentare la resistenza alla corrosione per vaiolatura e relativa stabilità.