Kada koristite toplinske bimetalne zavojnice u izmjenjivačima topline, kako odabrati pravu kombinaciju metala?

Kada koristite komponente bimetalne zavojnice koje podudaraju toplinu u izmjenjivačima topline, ključno je odabrati pravu kombinaciju metala, a sljedeće faktore treba uzeti u obzir:

1. podudaranje toplinske vodljivosti
Svrha: Glavna funkcija a Toplinski bimetalni kolut je učinkovito razmjenjivanje topline, pa je pri odabiru metala potrebno osigurati da kombinacija može pružiti dobru toplinsku vodljivost.
Odabir: Metali s većom toplinskom vodljivošću (poput bakra i aluminija) obično se odabiru za kombiniranje s metalima s boljom otpornošću na koroziju (poput nehrđajućeg čelika i legure od titana). Bakar i aluminij često se koriste za dijelove s jakom toplinskom provođenjem, dok se nehrđajući čelik i legure od titana koriste za dijelove s jakom otpornošću na koroziju.
Razmatranje: Bakar ima visoku toplinsku vodljivost, ali je lako korodirati, pa se često kombinira s metalima s jakim otpornošću na koroziju (poput nehrđajućeg čelika) kako bi se stvorio složeni materijal kako bi uzeo u obzir i učinkovitost izmjene topline i dugoročnu stabilnost.

2. podudaranje koeficijenta toplinskog širenja
Svrha: Različiti metali imaju različita ponašanja ekspanzije kada se zagrijavaju ili hlade. Ako se koeficijenti toplinske ekspanzije dvaju metala previše razlikuju, to može uzrokovati stres na spoju između materijala ili čak pad ili deformiranje, što utječe na stabilnost i izdržljivost opreme.
Odabir: Općenito, odabrani su metalni materijali s manjim razlikama u koeficijentima toplinske ekspanzije. Na primjer, koeficijenti ekspanzije od nehrđajućeg čelika i bakra manje su različiti i mogu bolje održavati stabilnost u okruženjima visoke temperature.
Razmatranje: Kada donosite stvarne odabire, razmotrite raspon radne temperature aplikacije kako biste izbjegli potencijalne probleme uzrokovane neusklađenjima širenja između metala.

3. Otpor korozije
Svrha: Izmjenjivači topline često rade u visokoj temperaturi, visokom tlaku i korozivnom okruženju, tako da je potrebno odabrati metale s dobrom otpornošću na koroziju.
Odabir: Metali poput nehrđajućeg čelika i legura od titana često se koriste za odupiranje korozivnim okruženjima, posebno u protoku kemijskih medija. Za izmjenjivače topline koji se bave kiselim ili alkalnim medijima, ključno je odabrati legure s jakom otpornošću na koroziju.
Razmatranje: Ako u radnom okruženju postoje snažne korozivne tvari ili slana voda, legure od titana mogu biti bolji izbor.

4. Mehanička čvrstoća i visoka otpornost na temperaturu
Svrha: Izmjenjivači topline obično trebaju podnijeti visoku temperaturu i uvjete visokog tlaka, tako da je potrebno odabrati metalnu kombinaciju s dovoljno mehaničke čvrstoće i visoke otpornosti na temperaturu.
Odabir: Metali otpornih na visoku snagu i visoke temperature, poput nehrđajućeg čelika, legura od titana ili legura na bazi nikla, često se koriste za izdržavanje radnog okruženja s visokim temperaturama.
Razmatranje: Kada odaberete, pažnju treba posvetiti vlačnoj čvrstoći, čvrstoći prinosa i stabilnosti metalnih materijala u visokim temperaturama kako bi se izbjeglo omekšavanje ili gubitak originalnih svojstava materijala na visokim temperaturama.

5. zavarivost i obradivost
Svrha: Kombinacija bimetalnih materijala obično se provodi zavarivanjem, difuzijskim vezanjem ili drugim procesima, tako da je potrebno odabrati metalnu kombinaciju s dobrom zavarivošću i obradivošću.
Odabir: Kada odaberete, potrebno je razmotriti jesu li dva metala lako kombinirano učinkovito kombinirati kako bi se izbjegli problemi poput krhkosti i pukotina u zajedničkom području nakon zavarivanja. Kombinacija aluminija i bakra obično se provodi hladnim zavarivanjem ili lemljenjem, dok se kombinacija nehrđajućeg čelika i aluminija može izvesti laserskom zavarivanjem ili tehnologijom lemljenja.
Razmatranje: Metalne kombinacije s dobrom procesibilnošću mogu poboljšati učinkovitost proizvodnje i smanjiti troškove proizvodnje.

6. isplativost
Svrha: Dizajn izmjenjivača topline ne bi trebao razmotriti samo performanse materijala, već i ukupne troškove, posebno u proizvodnji velikih razmjera.
Odabir: Prema pretpostavci ispunjavanja tehničkih zahtjeva, pokušajte odabrati metalne kombinacije s umjerenim troškovima. Na primjer, kombinacija aluminija i bakra često je niska troškova, dok legura Titanium ima izvrsne performanse, ali visoke troškove.
Razmatranje: Za neke standardne primjene, odabir relativno niskih, ali prikladnih materijala (poput aluminijskog i kombinacije od nehrđajućeg čelika) može učinkovito kontrolirati troškove, a istovremeno osigurava dugoročni rad opreme.

Sveobuhvatno razmatranje:
Primjer primjene: Ako se izmjenjivač topline uglavnom koristi u sustavu za obradu plina ili kemijskih reakcija industrijskog otpada, može se odabrati kombinacija nehrđajućeg čelika i aluminija kako bi se uzela u obzir performanse izmjene topline i otpornost na koroziju; Dok je u polju nafte i plina, pod visokim temperaturnim i visokim tlakom, može se odabrati kombinacija legure na bazi nikla i legure od titana za dobivanje boljeg otpora visoke temperature i korozije.
Sveobuhvatno uzimajući u obzir gore navedene čimbenike, može se odabrati najbolja kombinacija metala kako bi se osiguralo da vruća bimetalna zavojnica dugo djeluje učinkovito u izmjenjivaču topline.