Tube à ailettes encastrées ASTM A213 T9 avec ailettes en Al1060 pour chaudières de récupération de chaleur

Tube à ailettes intégrées ASTM A213 T9 avec ailettes en Al1060 pour chaudières à récupération de chaleur résiduelle

Un tube à ailettes intégrées ASTM A213 T9 avec ailettes en Al1060 est un composant de haute qualité et durable, conçu pour un transfert de chaleur efficace dans des applications industrielles exigeantes. Il se compose d'un tube central en acier résistant à la chaleur (T9) avec des ailettes en aluminium (Al1060) fixées mécaniquement à sa surface extérieure. Il utilise un tube en acier robuste pour contenir des fluides à haute pression et à haute température et exploite des ailettes en aluminium hautement conductrices pour maximiser l'échange de chaleur avec l'environnement, le tout maintenu ensemble par une forte liaison mécanique.

Voici quelques décompositions détaillées :

1. Tube de base : tubes sans soudure ASTM A213 T9

(1). Composition chimique

La composition chimique est strictement contrôlée pour garantir les propriétés souhaitées à haute température. Les valeurs sont spécifiées en pourcentages maximums (%) sauf indication contraire.

(2). Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques sont mesurées à partir d'une éprouvette prélevée sur le tube traité thermiquement. La norme exige un recuit complet ou une normalisation et un traitement thermique de revenu.

Principales propriétés des tubes sans soudure A213 T9 :

• Excellente résistance à haute température :Résiste à la déformation (fluage) sous contrainte à haute température.
• Bonne résistance à l'oxydation et à la corrosion :La teneur en chrome offre une résistance à la calamine et à l'oxydation dans les environnements de vapeur et de gaz de combustion.
• Soudabilité :Il est facilement soudable avec les procédures appropriées.

2. Type à ailettes intégrées

(1) Enroulement des ailettes :Une bande de matériau d'ailette en aluminium (Al1060) est introduite dans la machine. Les bords de la bande sont forcés mécaniquement dans les rainures.

(2) Avantages du procédé intégré :

Forte résistance de liaison : les ailettes sont très résistantes à l'arrachement (détachement des ailettes).

Excellent transfert de chaleur : le contact métal sur métal est très intime, ce qui minimise la « résistance de contact » qui peut entraver le flux de chaleur.

Capacité à gérer la dilatation thermique : l'acier et l'aluminium se dilatent à des vitesses différentes lorsqu'ils sont chauffés. La conception intégrée permet cette dilatation thermique différentielle sans desserrer la liaison.

(3) Ailettes en Al1060 - Le matériau des ailettes

Principales propriétés :

• Excellente conductivité thermique :L'aluminium est choisi principalement pour cette raison. C'est un excellent conducteur de chaleur, ce qui lui permet d'extraire efficacement la chaleur du tube central et de la dissiper dans l'air ou le gaz ambiant.
• Léger :Réduit le poids total de l'échangeur de chaleur.
• Bonne résistance à la corrosion :Forme une couche d'oxyde protectrice.
• Rentable :L'aluminium pur est relativement peu coûteux.

Thème d'application principal

L'application principale du tube à ailettes intégrées ASTM A213 T9 avec ailettes en Al1060 est dans les équipements d'échange de chaleur à haute température et à haute pression où les gaz chauffent un liquide ou de la vapeur (ou vice versa), et où la fiabilité est essentielle.

Le noyau en acier T9 gère la pression et la température internes, tandis que les ailettes en aluminium transfèrent efficacement la chaleur vers ou depuis le gaz à l'extérieur.

Applications et exemples spécifiques

1. Générateurs de vapeur à récupération de chaleur (HRSG)

Il s'agit d'une application classique. Les HRSG sont les grandes chaudières fixées aux turbines à gaz dans les centrales électriques. Ils capturent la chaleur résiduelle des gaz d'échappement chauds de la turbine pour produire de la vapeur, qui entraîne ensuite une turbine à vapeur pour produire de l'électricité supplémentaire.

• Rôle du tube à ailettes : Utilisé dans les sections économiseur, évaporateur et surchauffeur du HRSG.

2. Unités de récupération de chaleur résiduelle (WHR) dans les procédés industriels

De nombreux procédés industriels génèrent des flux de gaz chauds résiduels. Ce tube est utilisé pour récupérer cette énergie, améliorant ainsi l'efficacité globale de l'usine et réduisant les coûts de carburant.

• Exemples :
  • Usines chimiques et pétrochimiques : récupération de la chaleur des flux d'effluents de réacteur ou des gaz de carneau de four.
  • Raffineries : chauffage de l'eau ou production de vapeur à l'aide de la chaleur des réchauffeurs de procédé ou des craqueurs catalytiques.
  • Industries métallurgiques : captage de la chaleur des gaz de sortie des fours.

3. Réchauffeurs de gaz de procédé / Réchauffeurs d'air

Dans ces unités, un liquide chaud (huile thermique, vapeur ou eau chaude) à l'intérieur des tubes chauffe l'air ou un autre gaz de procédé qui est soufflé sur l'extérieur à ailettes.

• Exemples :
  • Préchauffeurs d'air de combustion : les tubes à ailettes sont utilisés pour chauffer l'air alimentant le brûleur d'une chaudière à l'aide des gaz de combustion chauds sortant de la chaudière. Cela améliore le rendement de la chaudière.
  • Fours de séchage et réchauffeurs d'air pour les procédés industriels : fourniture d'air propre et chaud pour les procédés de fabrication.

4. Économiseurs

Un économiseur est un échangeur de chaleur spécifique qui préchauffe l'eau d'alimentation avant qu'elle n'entre dans une chaudière. Il utilise la chaleur résiduelle des gaz de carneau de la chaudière, qui, autrement, s'échapperaient par la cheminée.