이봐! 탄소 강철 열교환 기의 공급 업체로서, 나는 종종이 나쁜 소년들이 견딜 수있는 최대 온도에 대해 물었다. 그래서 나는이 주제에 깊이 빠져들고 내가 아는 모든 것을 당신과 공유 할 것이라고 생각했습니다.
먼저, 탄소강 자체에 대해 조금 이야기합시다. 탄소강은 주로 철과 탄소로 구성된 합금이며 소량의 다른 요소가 있습니다. 강력하고 비교적 저렴하며 열 전달 특성이 적합하기 때문에 열교환 기에게 인기있는 선택입니다. 그러나 고온에 관해서는 고려해야 할 몇 가지 요인이 있습니다.
최대 온도에 영향을 미치는 요인
1. 탄소 함량
강철의 탄소의 양은 큰 역할을합니다. 일반적으로 탄소 함량이 증가함에 따라 강철의 강도가 증가하지만 연성과 용접 성이 감소 할 수 있습니다. 더 높은 탄소강은 어느 정도 높은 온도를 처리 할 수 있지만, 온도가 높아지는 경우도 취성하기 쉽습니다. 예를 들어, 낮은 탄소강 (0.3% 미만)은 연성이 많고 종종 형성성이 중요한 응용 분야에서 사용되지만 매우 높은 온도 환경에 가장 적합하지 않을 수 있습니다. 중간 - 탄소강 (0.3% - 0.6% 탄소)은 강도와 연성의 균형을 제공하며 적당히 높은 온도를 견딜 수 있습니다. 높은 탄소강 (0.6% 이상의 탄소)은 매우 강하지 만 가열하면 부서지기 쉽습니다.
2. 합금 요소
탄소와는 별도로, 망간, 실리콘 및 때로는 크롬 및 니켈과 같은 다른 합금 요소를 탄소강에 첨가하여 특성을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 소량의 크롬을 첨가하면 고온에서의 산화 및 부식에 대한 강철의 내성을 향상시킬 수 있습니다. 산화는 시간이 지남에 따라 강철을 약화시켜 높은 온도 응력을 견딜 수있는 능력을 줄일 수 있기 때문에 이것은 중요합니다.
3. 미세 구조
탄소강의 미세 구조도 중요합니다. 강철이 가열되면 미세 구조가 변할 수 있습니다. 예를 들어, 고온에서 강철은 위상 변형을 겪을 수 있습니다. 가열 된 후에 강철이 너무 빨리 냉각되면 단단하고 부서지기 쉬운 미세 구조를 형성 할 수 있으며, 이는 열교환 기에서 장기적으로 사용하기에 이상적이지 않습니다. 따라서 강철이 고온을 처리하기에 적합한 미세 구조를 갖도록하기 위해서는 적절한 열처리가 필수적입니다.
전형적인 최대 온도
일반적으로, 탄소강 열교환 기는 일반적으로 400 ° C -600 ° C (752 ° F -1112 ° F) 범위의 온도를 견딜 수 있습니다. 그러나 이것은 특정 유형의 탄소강과 열교환 기의 설계에 따라 다를 수 있습니다.
일부 소규모 산업 공정 또는 국내 난방 시스템과 같은 덜 까다로운 응용 분야에 사용되는 조명의 경우 카본 스틸 열 교환기의 경우 최대 온도는 약 400 ° C 일 수 있습니다. 이 열 교환기는 일반적으로 저탄수강으로 만들어졌으며 비교적 온화한 작동 조건을 위해 설계되었습니다.
반면, 발전 또는 화학 제조와 같은 대규모 규모의 산업 공정에 사용되는 중형 탄소강 열교환 기는 600 ° C에 가까운 온도를 처리 할 수 있습니다. 이 열교환 기는 종종 적절한 합금 요소를 갖는 중간 또는 고 탄소강으로 만들어지며 신중하게 열이있어 고온 응력을 견딜 수 있도록 처리됩니다.
고온이 탄소강 열교환 기에 미치는 영향
1. 산화
앞에서 언급했듯이 산화는 고온에서 주요 문제입니다. 탄소강이 높은 온도에서 산소에 노출되면 산화철 (녹)을 형성합니다. 이 산화물 층은 시간이 지남에 따라 벗겨져 신선한 강철을 추가로 노출시킬 수 있습니다. 산화는 강철을 약화시킬뿐만 아니라 열 교환기 채널을 막아 효율성을 줄일 수 있습니다.
2. 크리프
크리프는 또 다른 문제입니다. 크리프는 고온에서 일정한 하중 하에서 재료의 느리고 영구적 인 변형입니다. 열교환 기에서 튜브 내부의 압력과 교환기에 작용하는 외부 힘이 크리프를 유발할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 튜브 고장, 누출 및 열교환 기의 전반적인 성능이 감소 할 수 있습니다.
3. 열 팽창
가열하면 탄소강이 팽창합니다. 열 교환기 가이 열 팽창을 올바르게 수용하도록 설계되지 않은 경우 기계적 응력으로 이어질 수있어 균열과 누출이 발생할 수 있습니다. 그렇기 때문에 팽창 조인트 사용을 포함한 적절한 설계는 고온에서 작동하는 열교환 기에게 중요합니다.
탄소강 열교환 기 및 온도 제한의 종류
플레이트 열교환 기
에이플레이트 열교환 기인기있는 유형의 열교환 기입니다. 이 교환기는 함께 쌓인 일련의 얇은 판으로 구성됩니다. 플레이트는 열 전달을위한 넓은 표면적을 제공합니다. 일반적으로, 탄소강 판 열교환 기는 최대 500 ° C의 온도를 처리 할 수 있습니다. 그러나 플레이트를 밀봉하는 데 사용되는 개스킷은 제한 요인이 될 수 있습니다. 대부분의 표준 개스킷은 온도 제한이 낮으므로 열교환 기가 더 높은 온도에서 작동하려면 특별한 고온 개스킷을 사용해야 할 수 있습니다.
나선형 상처 튜브 열교환 기
그만큼나선형 상처 튜브 열교환 기나선형 상처 튜브 번들로 구성됩니다. 이 설계는 작고 효율적인 열 전달 솔루션을 제공합니다. 탄소강 나선형 상처 튜브 열교환 기는 일반적으로 최대 550 ° C의 온도를 견딜 수 있습니다. 나선형 설계는 다른 유형의 열 교환기에 비해 열 팽창을 더 잘 관리하는 데 도움이되지만 여전히 높은 온도 응력을 처리하도록 신중하게 설계되어야합니다.
316 관형 쉘 및 튜브 히트 교환기
그만큼316 관형 쉘 및 튜브 히트 교환기크롬, 니켈 및 몰리브덴이 첨가 된 316 스테인레스 스틸로 만들어졌습니다. 이러한 합금 요소는 더 나은 부식 저항과 더 높은 온도 내성을 제공합니다. 316 개의 관형 쉘 및 튜브 열교환 기는 최대 600 ° C의 온도를 처리 할 수 있습니다. 쉘 - 및 - 튜브 설계는 큰 열전달 영역을 허용하며 고온 및 고압 응용 분야에서 더 강력 할 수 있습니다.
결론
따라서, 요약하면, 탄소강 열교환 기가 견딜 수있는 최대 온도는 탄소 함량, 합금 요소, 미세 구조 및 열교환 기의 유형을 포함한 여러 요인에 따라 다릅니다. 일반적인 탄소강 열교환 기는 400 ° C -600 ° C 범위의 온도를 처리 할 수 있지만, 특정 응용 분야를 고려하고 그에 따라 열교환기를 설계하여 장기 성능과 신뢰성을 보장하는 것이 중요합니다.
카본 스틸 열교환 기에 대한 시장에 있고 고온을 처리 할 수있는 것이 필요한 경우 주저하지 말고 손을 뻗지 마십시오. 다양한 응용 분야 및 온도 요구 사항에 맞는 다양한 열교환 기가 있습니다. 당사의 전문가 팀은 귀하의 요구에 맞는 적절한 열 교환기를 선택하고 올바르게 설계 및 설치되었는지 확인할 수 있습니다. 채팅을하고 열 교환 요구에 어떻게 도움이 될 수 있는지 살펴 보겠습니다!
참조
- ASM 핸드북 볼륨 1 : 속성 및 선택 : 아이언, 강 및 고성능 - 성능 합금
- 페리의 화학 엔지니어 핸드북