metallurgy12
عضو انجمن
مقدمه
یکی از تجهیزاتی که در کنترل فرآیند کارخانه‌ها به‌خصوص کارخانجات صنایع شیمیایی و پالایشگاه‌ها نقش حیاتی دارد، مبدل‌های حرارتی است. مهندسان حوزه ساخت و بهره‌برداری روزانه در پی یافتن راهی برای افزایش عملکرد و عمر این مبدل‌ها هستند؛ چراکه افزایش عملکرد این دستگاه‌ها به‌صورت قابل توجهی در هزینه‌های جاری سیستم تأثیرگذار است. اگر شما هم مایلید اطلاعات بیشتری در مورد طراحی و ساخت مبدل حرارتی با ورق استیل نسوز داشته باشید تا انتهای این مقاله ما را همراهی کنید.
ساخت مبدل‌های حرارتی با ورق استیل نسوز
مبدل‌های حرارتی نقش حیاتی در صنعت دارند. تحقیقات گسترده‌ای برای شناخت بهترین مواد اولیه برای ساخت این تجهیزات انجام شده است. یکی از مواد اولیه‌ای که استاندارد‌های لازم برای ساخت مبدل حرارتی را به دست آورده ورق استیل نسوز است. این ورق‌های استیل مقاومت حرارتی بالایی دارند و برای صنایع مختلف که گاهی گرمای مبادله شده در این مبدل‌های حرارتی به 800 درجه سانتی گراد نیز می‌رسد مناسب است.
از طرف دیگر ورق‌های استیل با گرید‌های مشخص در برابر خوردگی مواد شیمیایی مقاوم هستند. همین عامل باعث می‌شود که مدت عمر این دستگاه‌ها بالا رود و کمتر نیاز به خاموشی‌های طولانی مدت برای تعمیر، تعویض و نگهداری سیستم است.
همانطور که می‌دانید در صنعت گرمای داده شده به فرآیند نشان دهنده پول است. پس در صورتی که مبدل‌های حرارتی به درستی عمل نکنند در اصل هزینه شما به درستی مورد بهره‌وری قرار نگرفته است. شاید در نگاه اول خرید یا طراحی مبدل حرارتی از ورق استیل با گرید مشخص هزینه بالاتری داشته باشد، اما با توجه به هزینه‌های نصب، تعمیر و نگهداری و خاموشی‌های مداوم در دراز مدت بسیار مقرون به صرفه‌تر خواهد بود.
از طرف دیگر ورق‌های استیل با گرید‌های مشخص در برابر خوردگی مواد شیمیایی مقاوم هستند. همین عامل باعث می‌شود که مدت عمر این دستگاه‌ها بالا رود و کمتر نیاز به خاموشی‌های طولانی مدت برای تعمیر، تعویض و نگهداری سیستم است.
همانطور که می‌دانید در صنعت گرمای داده شده به فرآیند نشان دهنده پول است. پس در صورتی که مبدل‌های حرارتی به درستی عمل نکنند در اصل هزینه شما به درستی مورد بهره‌وری قرار نگرفته است. شاید در نگاه اول خرید یا طراحی مبدل حرارتی از ورق استیل با گرید مشخص هزینه بالاتری داشته باشد، اما با توجه به هزینه‌های نصب، تعمیر و نگهداری و خاموشی‌های مداوم در دراز مدت بسیار مقرون به صرفه‌تر خواهد بود.
10 مزیت استفاده از ورق استیل نسوز در صنایع ساخت و طراحی مبدل‌های حرارتی
همانطور که گفته شد استفاده از ورق‌های استیل نسوز مزیت‌های مالی تأثیرگذاری دارد. در ادامه به 10 مورد از مزیت‌های دیگر این ورق‌های استیل اشاره کرده‌ایم.
1. مقاومت بالا در برابر خوردگی ناشی از مواد شیمیایی (این ورق‌های استیل را با نام استیل ضد اسید نیز می‌شناسند.)
2. مقاومت در دماهای بالا در برابر اکسیداسیون و ایجاد ترک و پوسته پوسته شدن.
3. مقاومت‌های گفته شده هم در دمای بالا و هم در دمای پایین وجود دارد. (امکان استفاده در اکثر فرآیندها)
4. انتقال حرارت عالی (عملکرد مبدل حرارتی بسیار قابل قبول)
5. عدم به وجود آمدن خوردگی در اثر رسوب
6. عدم آلودگی محصول و مواد موجود در مبدل حرارتی ناشی از خوردگی (مقاوم در برابر خوردگی)
7. سهولت در تمیزکاری
8. سهولت در ساخت و نصب
9. در دسترس بودن انواع لوله‌ها با قطرها مختلف بدون جوش برای مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله (shell-and-tube)
10. مقرون‌به‌صرفه بودن در هزینه‌های جاری و تعمیر و نگهداری
1. مقاومت بالا در برابر خوردگی ناشی از مواد شیمیایی (این ورق‌های استیل را با نام استیل ضد اسید نیز می‌شناسند.)
2. مقاومت در دماهای بالا در برابر اکسیداسیون و ایجاد ترک و پوسته پوسته شدن.
3. مقاومت‌های گفته شده هم در دمای بالا و هم در دمای پایین وجود دارد. (امکان استفاده در اکثر فرآیندها)
4. انتقال حرارت عالی (عملکرد مبدل حرارتی بسیار قابل قبول)
5. عدم به وجود آمدن خوردگی در اثر رسوب
6. عدم آلودگی محصول و مواد موجود در مبدل حرارتی ناشی از خوردگی (مقاوم در برابر خوردگی)
7. سهولت در تمیزکاری
8. سهولت در ساخت و نصب
9. در دسترس بودن انواع لوله‌ها با قطرها مختلف بدون جوش برای مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله (shell-and-tube)
10. مقرون‌به‌صرفه بودن در هزینه‌های جاری و تعمیر و نگهداری
انتخاب مواد اولیه برای ساخت مبدل‌های حرارتی
تصمیم‌گیری در ارتباط با مواد اولیه و جنس مبدل‌های حرارتی کار ساده‌ای نیست. هنگام انتخاب مواد برای این مبدل‌ها باید گزینه‌های مختلفی را مد نظر قرار داد. این گزینه‌ها شامل کاربرد مبدل، طراحی و شرایط فرآیند (دما، فشار و مواد شیمیایی گذرنده از مبدل حرارتی) است. پس از در نظر گرفتن شرایط گفته شده باید به قیمت و مقرون‌به‌صرفه بودن مواد اولیه استفاده شده توجه کرد.
مبدل‌های حرارتی غالباً با دماهای بالا، فشار بالا و مواد خورنده در ارتباط هستند. ورق استیل نسوز به صورتی طراحی می‌شود که استحکام بالایی دارد. در بین فولاد‌های زنگ نزن گرید 300 از مقاومت و چقرمگی خوبی برای ساخت این مبدل‌ها برخوردار است. از بین این گرید ورق استیل 309 و ورق استیل 310 گزینه‌های خوبی برای ساخت هستند.
مبدل‌های حرارتی غالباً با دماهای بالا، فشار بالا و مواد خورنده در ارتباط هستند. ورق استیل نسوز به صورتی طراحی می‌شود که استحکام بالایی دارد. در بین فولاد‌های زنگ نزن گرید 300 از مقاومت و چقرمگی خوبی برای ساخت این مبدل‌ها برخوردار است. از بین این گرید ورق استیل 309 و ورق استیل 310 گزینه‌های خوبی برای ساخت هستند.
انتخاب ورق استیل نسوز مناسب
پس از شناسایی و طراحی مبدل حرارتی نوبت به انتخاب ورق استیل نسوز برای ساخت می‌رسد. انتخاب فولاد نسوز مناسب بر اساس 4 معیار اتفاق می‌افتد که در ادامه به معرفی این 4 معیار پرداخته‌ایم.
• مقاومت در برابر خوردگی: با توجه به مواد گذرنده از مبدل‌های حرارتی و میزان خوردگی این مواد باید ورق استیلی را برای ساخت انتخاب کنید که مقاومت آن در برابر خوردگی از میزان خوردگی مواد بیشتر باشد بدین صورت عمر مبدل حرارتی شما بیشتر می‌شود.
• برآورد هزینه: به صورت کلی برآورد هزینه عاملی تأثیرگذار در ساخت و خرید تجهیزات است. برای این کار بهتر است هزینه اولیه ساخت و خرید این مبدل را در بین گزینه‌های موجود با هزینه تعمیر و نگهداری آن مقایسه کرده و بهترین مبدل را یا ورق استیل برای ساخت آن را از لحاظ هزینه خریداری کنید.
• امکان ساخت: در زمان خرید حتماً باید به مواردی از قبیل امکان شکل‌دهی، جوشکاری و مواردی از این قبیل با توجه به فرآیند شما توجه کنید.
• مشخصات مکانیکی: ویژگی‌های مکانیکی مثل انتقال حرارت و مقاومت در دمای‌های مختلف نیز از نکاتی است که حتماً باید به آن توجه کنید.
• مقاومت در برابر خوردگی: با توجه به مواد گذرنده از مبدل‌های حرارتی و میزان خوردگی این مواد باید ورق استیلی را برای ساخت انتخاب کنید که مقاومت آن در برابر خوردگی از میزان خوردگی مواد بیشتر باشد بدین صورت عمر مبدل حرارتی شما بیشتر می‌شود.
• برآورد هزینه: به صورت کلی برآورد هزینه عاملی تأثیرگذار در ساخت و خرید تجهیزات است. برای این کار بهتر است هزینه اولیه ساخت و خرید این مبدل را در بین گزینه‌های موجود با هزینه تعمیر و نگهداری آن مقایسه کرده و بهترین مبدل را یا ورق استیل برای ساخت آن را از لحاظ هزینه خریداری کنید.
• امکان ساخت: در زمان خرید حتماً باید به مواردی از قبیل امکان شکل‌دهی، جوشکاری و مواردی از این قبیل با توجه به فرآیند شما توجه کنید.
• مشخصات مکانیکی: ویژگی‌های مکانیکی مثل انتقال حرارت و مقاومت در دمای‌های مختلف نیز از نکاتی است که حتماً باید به آن توجه کنید.
ورق استیل سری گرید 300
استیل‌های گرید 300 که ورق استیل 309 و ورق استیل 310 نیز در این خانواده قرار دارد را با نام ورق‌های استیل آستنیتی می‌شناسند. ترکیبات این ورق‌های استیل حاوی 16 -26 درصد کروم است. این ورق‌های استیل غالباً جذب آهن ربا نمی‌شوند. از مشخصاتی که کروم به این فولاد می‌دهد توانایی تحمل دماهای بالا بدون اکسید شدن است.
جمع بندی
این روزها مبدل‌های حرارتی ساخته شده از مواد گوناگونی وجود دارد. انتخاب مواد اولیه مناسب مطابق با فرایند و محیط نقش تأثیرگذاری بر میزان هزینه‌های جاری سیستم خواهد داشت. ساخت مبدل حرارتی با استفاده از ورق استیل نسوز روشی است که به افزایش کارایی و کاهش هزینه‌های سیستم کمک شایانی می‌کند. در مقاله بالا به معرفی مبدل‌های حرارتی ساخته شده از فولاد زنگ نزن و ورق‌های استیل نسوز پرداختیم. این ورق‌ها مناسب انواع مبدل‌های حرارتی مورد استفاده در صنایع هستند.
