Tubo aleteado HFW con aletas sólidas de acero al carbono ASTM A213 TP347H para calentadores de combustión

Un tubo aleteado sólido HFW ASTM A213 TP347H con aletas de acero al carbono es un tubo de intercambiador de calor de alto rendimiento. Esencialmente, es un tubo central hecho de un acero inoxidable especial resistente al calor, al cual se unen permanentemente aletas de acero al carbono para aumentar su superficie. Este diseño mejora drásticamente la eficiencia de la transferencia de calor en entornos de alta temperatura y alta presión, como los que se encuentran en calderas y calentadores. Utiliza un tubo de acero inoxidable de alta temperatura (TP347H) para la resistencia y la resistencia a la corrosión en la corriente de fluido primaria, y aletas de acero al carbono rentables para maximizar el intercambio de calor con el fluido secundario (generalmente aire o gas).

Consulte los siguientes desgloses detallados:

1. Tubo base: tubo sin costura ASTM A213 TP347H

(1). Composición química (porcentaje en peso)

La composición es fundamental para lograr la resistencia a la corrosión y la resistencia a altas temperaturas deseadas. El grado "H" tiene controles más estrictos sobre el contenido de carbono.

Nota sobre el niobio (Nb): El contenido mínimo de niobio se calcula como 8 veces el contenido de carbono, pero no menos del 0,40%. Esto asegura que haya suficiente niobio para combinarse completamente con el carbono, evitando la formación de carburos de cromo.

(2). Propiedades mecánicas

Estas propiedades se miden típicamente a temperatura ambiente en una muestra del tubo terminado.

Nota importante sobre las propiedades a alta temperatura: La razón principal para usar el grado "H" es su rendimiento garantizado a temperatura elevada (especificado en ASTM A213). Si bien las propiedades a temperatura ambiente se enumeran anteriormente, el tubo está diseñado para el servicio donde la resistencia a la fluencia (resistencia a la deformación bajo tensión a altas temperaturas a lo largo del tiempo) es el factor crítico. Este rendimiento se verifica mediante pruebas obligatorias a alta temperatura.

2. Tipo de aleta: Aletas sólidas HFW en acero al carbono

Significa que el tubo comienza como una tira de acero (fleje) que se enrolla en forma cilíndrica y luego la costura se suelda utilizando una corriente eléctrica de alta frecuencia. Este proceso es eficiente y produce una soldadura de alta calidad. Para esta aplicación, la soldadura se trata térmicamente típicamente para garantizar que sus propiedades coincidan con el metal base.

¿Por qué usar un material diferente? El acero al carbono se elige porque es:

• Rentable: Significativamente más barato que el acero inoxidable.
• Buen conductor térmico: Tiene una conductividad térmica más alta que el acero inoxidable, lo que ayuda a transferir el calor de manera eficiente.
• Adecuado para el medio ambiente: Las aletas operan a una temperatura más baja que el tubo central y, a menudo, se encuentran en un entorno menos corrosivo (por ejemplo, aire caliente o gases de combustión). El uso de acero al carbono reduce el costo general del producto sin comprometer el rendimiento.

3. Características clave del tubo aleteado sólido HFW ASTM A213 TP347H con aletas de acero al carbono

• Resistencia a altas temperaturas: El tubo central TP347H puede soportar presiones y temperaturas extremas.
• Resistencia a la corrosión/oxidación: El núcleo de acero inoxidable resiste la oxidación y los gases de combustión corrosivos.
• Excelente transferencia de calor: Las aletas de acero al carbono maximizan la disipación o absorción de calor.
• Diseño rentable: La combinación de un núcleo de alto rendimiento con aletas económicas optimiza el valor.

Aplicación principal: Generadores de vapor de recuperación de calor (HRSG)

Esta es la aplicación más clásica y extendida para esta especificación exacta de tubo. Los HRSG son las grandes calderas conectadas a las turbinas de gas en las centrales de ciclo combinado. Capturan ("recuperan") el calor residual del escape caliente de la turbina para producir vapor, que luego impulsa una turbina de vapor para la generación de electricidad adicional.

Dentro del HRSG, este tubo aleteado se utiliza típicamente en las secciones de sobrecalentador y, a veces, de evaporador.

Otras aplicaciones clave:

1. Calentadores de proceso (calentadores de combustión) en refinerías y plantas petroquímicas:

Estos son grandes hornos que calientan fluidos de proceso (por ejemplo, petróleo crudo, hidrocarburos) a temperaturas muy altas.

Los tubos aleteados se utilizan en la sección de convección del calentador, donde el calor se recupera de los gases de combustión antes de que vayan a la chimenea.

El tubo TP347H maneja el fluido de hidrocarburo de alta presión y alta temperatura en el interior, mientras que las aletas de acero al carbono absorben eficientemente el calor de los gases de combustión de la combustión.

2. Calderas de recuperación de calor (WHB) en procesos químicos e industriales:

Similar a los HRSG, estas unidades capturan el calor de las corrientes de proceso industrial (por ejemplo, efluente de reactor químico, gases de escape de horno) que de otro modo se desperdiciarían.

El material específico (TP347H) se selecciona cuando el gas de proceso que se enfría es lo suficientemente caliente y/o corrosivo como para requerir un acero inoxidable de alta calidad para el tubo.

3. Sobrecalentadores en calderas industriales:

Cualquier sistema de caldera industrial que requiera vapor sobrecalentado (vapor saturado calentado a una temperatura más alta) para uso en procesos o generación de energía podría usar estos tubos en la sección del sobrecalentador si las clasificaciones de temperatura y presión lo exigen.