کاربرد لوله‌های پره‌دار KL-Type SA179 + AL1060 در سیستم‌های بازیابی حرارت اتلافی صنعتی

1. خلاصه

در سیستم های بازیافت گرما گازهای فاضلاب دیگها، بخاری های فرآیند و کوره های صنعتی، ضریب انتقال گرما پایین در سمت دیگها،محتوای بالای گرد و غبار در این محیط و فضای محدود نصب تجهیزات، مدت ها مانع اصلی فنی بهبود بهره وری بازیافت گرما بوده است.. How to achieve efficient heat transfer within a limited volume while ensuring long-term stable operation of the system in a dusty environment has become a key issue in the design of waste heat recovery units.

برای مقابله با چالش های فوق، این راه حل، لوله فیند متجلی نوع KL را به عنوان عنصر انتقال گرما اصلی توصیه می کند.قطر بیرونی 4 میلی متر، ضخامت دیواره 2.77 میلی متر) ، و باله های خارجی از آلومینیوم خالص AL 1060 ساخته شده اند (15.88mm باله ارتفاع، 10 تراکم FPI).یک فرایند پیش از knurling جاسازی به دست آوردن یک پیوند مکانیکی محکم بین باله ها و لوله پایهبا استفاده از سه مزیت اصلی، باله های با چگالی بالا که منطقه انتقال گرما ثانویه را به شدت گسترش می دهند، فرآیند گرلینگ به طور موثر مقاومت حرارتی تماس را کاهش می دهد. and the serrated fin structure optimizing anti-fouling performance – this combination delivers a coordinated improvement of both thermal efficiency and operational reliability in waste heat recovery systems.

2ویژگی های ساختار محصول

2.1 اصل فرآیند نوع KL

ویژگی اصلی فرآیند لوله باله نوع KL در درمان قبل از پیچ کردن لوله پایه است: قبل از پیچیدن باله، سطح لوله پایه ابتدا برای تشکیل یک الگوی سطحی نازک پیچیده می شود.و باله آلومینیومی سپس تحت فشار مکانیکی به صورت چرخش در لوله پایه پیچیده می شوداین فرآیند ریشه باله را در الگوی سطحی لوله پایه قرار می دهد.ساختاری که به صورت مکانیکی با هم قفل شده است و ناحیه تماس آن تقریباً ۵۰٪ بزرگتر از یک لوله بالدار استاندارد نوع L است.

2.2 مزیت های ساختاری

• مقاومت حرارتی تماس کم:فرآیند نورد کردن باله ها را در تماس نزدیک با لوله پایه نگه می دارد و مقاومت حرارتی تماس را در مقایسه با یک لوله باله استاندارد L بیش از 30٪ کاهش می دهد.
• قدرت اتصال بالا:مقاومت پوست باله ها 1.5 برابر محصولات معمولی است، به طور موثر در برابر فرسایش گاز دود و تاثیر چرخه حرارتی با سرعت بالا مقاومت می کند.
• محدوده دمای قابل استفاده:حداکثر دمای کار مستمر باله های آلومینیومی حدود 250°C است (در حد بالا 280°C).

3مزایای کاربرد در سیستم های بازیابی گرما

3.1 منطقه انتقال گرما بسیار گسترده

با ارتفاع بالاب 15.88mm و تراکم 10 FPI، این محصول متعلق به پیکربندی بالاب متوسط و بالا است.لوله های بالدار منطقه انتقال گرما موثر را چندین برابر می کنندمطالعات نشان می دهد که دیگ های حرارتی فاضلاب لوله ای فشرده تر هستند و از مواد کمتری نسبت به ساختارهای لوله های برهنه استفاده می کنند، در حالی که به طور قابل توجهی کارایی حرارتی بالاتر را به دست می آورند.در یک فضای محدود لوله دود، این ساختار فشرده باعث می شود نرخ بازیافت گرما بالاتر باشد.

3.2 سازگاری با محیط های غبار آلود گازهای دود

گاز دود که توسط سیستم های بازیافت گرما مصرفی مورد استفاده قرار می گیرد اغلب حاوی ذرات گرد و غبار است.لوله باله نوع KL لایه مرزی مایع را در حالی که انتقال گرما را افزایش می دهد، مختل می کند.، که به کاهش گرد و غبار کمک می کند. این ویژگی آن را به ویژه برای بازیابی گرما ضایعات در شرایط گرد و غبار زیاد مانند نیروگاه های زغال سنگ مناسب می کند.لوله های دود ماشین های سینتر و کوره های صنعتی.

3.3 اقتصاد ترکیب مواد

این محصول ترکیبی از یک لوله پایه از فولاد کربن ASME SA179 با باله های آلومینیومی AL 1060 است. یک راه حل بالغ تعادل عملکرد و هزینه:

• لوله پایه فولاد کربن، قدرت تحمل فشار و سفتی ساختاری کافی را فراهم می کند.
• باله های آلومینیومی دارای رسانایی حرارتی حدود 200 W / m · K هستند و رسانایی حرارتی عالی را همراه با مقاومت خوب در محیط های جوی ارائه می دهند.
• در مقایسه با مواد تمام فولاد ضد زنگ، این ترکیب به طور قابل توجهی هزینه تولید تجهیزات را کاهش می دهد.

3.4 سناریوهای کاربردی معمولی

بر اساس مزایایی که در بالا ذکر شد، این محصول می تواند به طور گسترده ای در:

4پارامترهای عملکرد و محدودیت ها

4.1 کاربرد خدمات

• دمای کار:توصیه می شود دمای کار طولانی مدت بیش از 250°C نباشد.
• فشار کاری:با ضخامت دیواره لوله پایه 2.77mm، مناسب برای سرویس فشار پایین تا متوسط است.
• رسانه های مناسب:مناسب برای مبادله گرما از طرف گاز از گاز دود، هوا و رسانه های مشابه؛ رسانه در طرف لوله باید از مایعات قوی خوردنی پاک باشد.

4.2 احتیاط

• باله های آلومینیومی ممکن است در محیط های قوی اسید یا قلیایی خورد شوند، بنابراین قابلیت خوردگی گاز دود باید ارزیابی شود.
• اگر دمای گاز دود به طور مداوم بیش از 280 درجه سانتیگراد باشد، توصیه می شود یک لوله فلزی یا یک محلول از مواد فولاد ضد زنگ استفاده شود.
• از آسیب مکانیکی به باله ها در طول نصب جلوگیری کنید تا از هرگونه تأثیر منفی بر بهره وری انتقال گرما جلوگیری شود.

5خلاصه

این لوله باله نوع KL (ASME SA179 لوله پایه فولاد کربن / AL 1060 باله های آلومینیومی / 25.4mm OD × 2.77mm ضخامت دیوار / 15.88mm ارتفاع بالاب / 10 FPI) یک راه حل ترجیح داده شده در سیستم های بازیابی گرما ضایعات است که تعادل بهره وری انتقال گرما، قابلیت اطمینان ساختاری و هزینه اقتصادی. فرآیند جاسازی قبل از knurling آن اطمینان از قدرت پیوند باله، طراحی باله دنده دار پشتیبانی از عملکرد پایدار در شرایط گرد و غبار،و ترکیب مواد کنترل سرمایه گذاری تجهیزات در حالی که تضمین عملکردبرای میانگین و دمای پایین (≤250 °C) پروژه های بازیابی گرما از گاز فاضلاب، این محصول می تواند به طور قابل توجهی بهره وری بازیابی گرما را بهبود بخشد و مصرف انرژی را کاهش دهد.که باعث می شود آن را انتخاب ایده آل برای طراحی مهندسی.