Материалы для трубок конденсатора

Конденсация - одна из основных частей турбогенератора. Конденсатор преобразует газ или пар в жидкость и быстро отводит тепло из трубки. Его производительность напрямую влияет на работу агрегата. Конденсатор работает в высокотемпературной среде, что по сути является экзотермическим процессом. Как основной компонент теплопередачи конденсатора, охлаждающая трубка является наиболее важной частью конденсатора, выбор и выбор охлаждающая труба это ключ к конструкции конденсатора. Обычно для изготовления трубок конденсатора используются углеродистая сталь, латунь, мельхиор, титан, нержавеющая сталь и т. Д. Сегодня мы подробно расскажем об этих материалах.

Трубы из углеродистой стали

Ассоциация ASTM A179 Бесшовная стальная труба является основным материалом для труб, теплообменников, конденсаторов и других теплообменников, особенно для кожухотрубных и коробчатых конденсаторов. Но сварной шов между трубной пластиной из углеродистой стали и трубой часто корродирует и протекает, что вызывает сбои в работе системы водяного охлаждения и загрязнение окружающей среды. Накипь охлаждающей воды также является проблемой для труб из углеродистой стали в конденсаторной системе.

Латунная трубка

Латунная трубка из сплава Cu-Zn, используемая в теплообменнике, имеет отличные характеристики теплопередачи и хорошую коррозионную стойкость. По сравнению с трубками из нержавеющей стали масштабировать их непросто. Пока расход воды увеличивается, это предпочтительный материал трубы конденсатора. Но у него большая коррозия в жидкости с высоким содержанием соли. Очень важно, как поддерживать нормальную работу латунного трубчатого конденсатора, предотвращать коррозию и что делать после коррозии. В настоящее время многие страны изучают экономичную и долговечную альтернативу латуни, и начали использоваться трубы из белой меди, титана и нержавеющей стали.

Мельхиоровые трубки

Медно-никелевый сплав Cu-Ni имеет лучшую химическую стабильность, чем латунь, и не склонен к селективной коррозии, его механизм коррозионной стойкости заключается в формировании наноразмерной поверхностной пленки в воздухе или воде, которая является компактной, стабильной, высокой скоростью самовосстановления, чтобы гарантировать коррозию. сопротивление трубы. Таким образом, при тех же рабочих условиях коррозия меди была значительно легче, чем у латуни, в основном использовалась в жестких условиях и когда качество воды нестабильно, но цена выше, чем у латуни, и потому что потенциал РЕДОКС меди и никеля , легко вызывает коррозию никеля и легко возникает в случае кислородной точечной коррозии, что ограничивает широкое применение белой латуни.

Титановая трубка

В качестве нового материала охлаждающей трубы титан обладает высокой коррозионной стойкостью ко всем видам воды. Труба конденсатора из титана демонстрирует значительную стойкость к общей точечной коррозии, щелевой коррозии и коррозии под напряжением. Он считается наиболее коррозионностойким конструкционным металлом с малой плотностью и высокой прочностью, а коррозионная стойкость в среде кипящей воды значительно выше, чем у сплава Cu-Ni. Однако титан не застрахован от коррозии. Установлено, что основным выходом из строя титановых труб является механическое повреждение с последующей гальванической коррозией и образованием накипи при титановые трубы соединены разнородными металлическими трубными пластинами. Следовательно, необходимо использовать цельнотитановую сварку или катодную защиту для предотвращения гальванической коррозии. Из-за высокой цены и затрат на установку титановых труб они используются только на береговых и атомных электростанциях.

Труба из нержавеющей стали

Трубка из нержавеющей стали обладает хорошими механическими свойствами, коррозионной стойкостью и экономичностью и является наиболее перспективным направлением для труб конденсатора. Конденсатор и реактор с рубашкой в ​​основном изготовлены из аустенитной нержавеющей стали (основные типы - AISI 304, 304L, 316, 316L). Общий коэффициент теплопередачи трубы из нержавеющей стали, сваренной волной, на 25-30% выше, чем у медной трубы. Фактические данные по эксплуатации нескольких тепловых электростанций показывают, что циркулирующая вода в трубе из нержавеющей стали на 20% меньше, чем в исходной медной трубе, при условии поддержания такой же степени вакуума. При постоянном количестве циркулирующей воды степень вакуума увеличивается более чем на 5%. Прочность и твердость поверхности нержавеющей стали выше, чем у медной трубы, высокоскоростной пар, капли воды и грязь, а входная струя не вызовет эрозионного повреждения, подходит для рек и других песчаных грязных вод, а также высокой температуры выхлопного пара случаи нагрева циркулирующей воды. Трубчатый конденсатор из нержавеющей стали имеет следующие преимущества.

• Сварные тонкостенные трубы из нержавеющей стали намного дешевле медных и титановых труб.
• Высокая прочность и твердость. Прочность и твердость поверхности трубки из нержавеющей стали выше, чем у медной трубки и титановой трубки, ее допустимое напряжение в 1.6 раза больше латунной трубки, в 1.5 раза больше титановой трубки, поэтому высокоскоростные капли пара и воды или отложения грязи и турбулентность на входе не могут вызвать значительную эрозию трубы из нержавеющей стали.
• Модуль упругости выше, чем у медной трубки и титановой трубки. Величина демпфирования вибрации также больше, чем у медной трубы, прочность на растяжение хорошая, коэффициент линейного расширения ниже, чем у обычной медной трубы, что может снизить внутреннее напряжение.
• Высокая коррозионная стойкость. В зоне воздушного охлаждения конденсатора на металлической поверхности теплообменной трубки часто накапливаются неконденсирующиеся газы, в основном аммиак, диоксид углерода и т. Д., А медная трубка чрезвычайно чувствительна к коррозии аммиака, что приводит к образованию аммиака. коррозия. Труба из нержавеющей стали просто имеет более высокую коррозионную стойкость к аммиаку, чем медная труба, почти не подвержена коррозии, устойчивость к высокоскоростной жидкости и циркулирующей водной среде.
• Больше доступных материалов. Увеличение содержания Мо в нержавеющей стали может эффективно улучшить стойкость к щелевой и питтинговой коррозии трубы из нержавеющей стали в среде, содержащей С1, а увеличение содержания N-элемента может не только улучшить прочность нержавеющей стали, но также повысить стойкость к питтинговой коррозии и относительную стойкость. стабильность.