Materialauswahl für die Spiralrohre (Kernwärmetauschelement) eines Spiralwärmetauschers. Die Wahl hängt im Wesentlichen von drei Kernfaktoren ab: den Eigenschaften des Mediums (Korrosivität, Temperatur, Druck), der erforderlichen Wärmetauscheffizienz und dem Kostenbudget. Der Ausgewogenheit von Korrosionsbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit und struktureller Festigkeit sollte Vorrang eingeräumt werden. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Beschreibung häufig verwendeter Materialklassifizierungen, Eigenschaften und anwendbarer Szenarien:
Häufig verwendete Grundmaterialien (gilt für allgemeine Arbeitsbedingungen)
1. Kerneigenschaften von Kohlenstoffstahl (Q235, 20# Stahl):
Es verfügt über eine hohe Wärmeleitfähigkeit (ca. 45 W/(m·K)), ist kostengünstig, lässt sich leicht verarbeiten und schweißen und verfügt über eine gute strukturelle Festigkeit. Es verfügt über eine geringe Korrosionsbeständigkeit und ist nur für nicht{1}korrosive, saubere Flüssigkeiten (wie sauberes Wasser, Sattdampf und Industriegase/Flüssigkeiten ohne Säuren oder Laugen) geeignet.
2. Edelstahl (304, 316L, 321)Hauptmerkmale:
Hohe Korrosionsbeständigkeit (304 beständig gegen schwache Korrosion, 316L beständig gegen starke Korrosion, enthält Molybdän, 321 beständig gegen interkristalline Korrosion); Mäßige Wärmeleitfähigkeit (304 ca. 16 W/(m・K), etwas niedriger als Kohlenstoffstahl), hohe Temperaturbeständigkeit (Dauerbetriebstemperatur kleiner oder gleich 600 Grad), leicht zu reinigen, erfüllt Lebensmittel-/pharmazeutische Hygienestandards; Höhere Kosten als Kohlenstoffstahl, moderate Anforderungen an den Schweißprozess.
Korrosionsbeständige Hochleistungsmaterialien (geeignet für stark korrosive Arbeitsbedingungen)
1. Titanlegierungen (TA1, TA2)
Hauptmerkmale: Es verfügt über eine extrem hohe Korrosionsbeständigkeit (es widersteht fast allen sauren und alkalischen Medien, einschließlich konzentrierter Salzsäure, Schwefelsäure, Chloralkalilösung und Meerwasser), und es besteht keine Gefahr von Lochfraß- oder Spaltkorrosion.
2.Hastelloy (C-276, C-22)Hauptmerkmale:
Korrosionsbeständiger ultra-Edelstahl (beständig gegen oxidierende Säuren, reduzierende Säuren, fluor-/chlorhaltige Medien und Hochtemperaturkorrosion); Hohe Temperaturbeständigkeit (weniger als oder gleich 800 Grad), hohe Festigkeit, geeignet für extreme Arbeitsbedingungen; Extrem hohe Kosten (ungefähr das 1,5- bis 2-fache von Titanlegierungen) und schwierig zu verarbeiten.
3.Kupfer und Kupferlegierungen (Reinkupfer T2, Messing H68, Kupfernickel B30)Hauptmerkmale:
Extrem hohe Wärmeleitfähigkeit (ca. 401 W/(m·K) für Kupfer, mehr als das 20-fache von Edelstahl), was zu einer optimalen Wärmeaustauscheffizienz führt; Kupfer hat eine mäßige Korrosionsbeständigkeit (geeignet für neutrale Medien ohne Oxidation), Messing hat eine etwas geringere Korrosionsbeständigkeit und Kupfernickel (Kupfer-Nickel-Legierung) ist beständig gegen Korrosion durch Meerwasser und chlorhaltige Medien. Moderate Kosten (höher als Kohlenstoffstahl, niedriger als Edelstahl) und einfach zu verarbeiten und zu biegen (geeignet für Spiralwicklung).
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