هنگام استفاده از سیم پیچ های دوتالیک حرارتی در مبدل های حرارتی ، چگونه ترکیب فلزی مناسب را انتخاب می کنید؟

هنگام استفاده از اجزای سیم پیچ دو فلزی در مبدلهای حرارتی ، انتخاب ترکیب فلز مناسب بسیار مهم است و عوامل زیر باید در نظر گرفته شود:

1. تطبیق هدایت حرارتی
هدف: عملکرد اصلی a قسمت رول نوار دوتایی حرارتی برای تبادل کارآمد گرما است ، بنابراین هنگام انتخاب فلزات ، لازم است اطمینان حاصل شود که این ترکیب می تواند هدایت حرارتی خوبی را فراهم کند.
انتخاب: فلزات با هدایت حرارتی بالاتر (مانند مس و آلومینیوم) معمولاً انتخاب می شوند تا با فلزات با مقاومت در برابر خوردگی بهتر ترکیب شوند (مانند فولاد ضد زنگ و آلیاژ تیتانیوم). مس و آلومینیوم اغلب برای قطعاتی با هدایت حرارتی قوی استفاده می شود ، در حالی که از فولاد ضد زنگ و آلیاژهای تیتانیوم برای قطعاتی با مقاومت در برابر خوردگی قوی استفاده می شود.
توجه: مس دارای هدایت حرارتی بالایی است اما به راحتی از آن برخورد می شود ، بنابراین اغلب با فلزات با مقاومت در برابر خوردگی قوی (مانند فولاد ضد زنگ) ترکیب می شود تا یک ماده کامپوزیت را تشکیل دهد تا هم بازده تبادل گرما و هم ثبات طولانی مدت را در نظر بگیرد.

2. تطبیق ضریب انبساط حرارتی
هدف: فلزات مختلف هنگام گرم شدن یا خنک شدن رفتارهای مختلف گسترش دارند. اگر ضرایب انبساط حرارتی دو فلز بیش از حد متفاوت باشد ، ممکن است باعث استرس در مفصل بین مواد شود ، یا حتی از بین برود یا تغییر شکل دهد و بر پایداری و دوام تجهیزات تأثیر بگذارد.
انتخاب: به طور کلی ، مواد فلزی با تفاوت های کوچکتر در ضرایب انبساط حرارتی انتخاب می شوند. به عنوان مثال ، ضرایب انبساط فولاد ضد زنگ و مس متفاوت است و می تواند ثبات را در محیط های درجه حرارت بالا حفظ کند.
توجه: هنگام انجام انتخاب های واقعی ، دامنه دمای کاربردی برنامه را در نظر بگیرید تا از مشکلات احتمالی ناشی از عدم تطابق انبساط بین فلزات جلوگیری کنید.

3. مقاومت در برابر خوردگی
هدف: مبدل های حرارتی اغلب در محیط های با درجه حرارت بالا ، فشار زیاد و خورنده کار می کنند ، بنابراین لازم است فلزات با مقاومت در برابر خوردگی خوب انتخاب شود.
انتخاب: فلزاتی مانند فولاد ضد زنگ و آلیاژهای تیتانیوم اغلب برای مقاومت در برابر محیط های خورنده ، به ویژه در جریان رسانه های شیمیایی استفاده می شود. برای مبدل های حرارتی که رسانه های اسیدی یا قلیایی را کنترل می کنند ، انتخاب آلیاژها با مقاومت در برابر خوردگی قوی بسیار مهم است.
توجه: اگر مواد خورنده قوی یا آب نمک در محیط کار وجود داشته باشد ، آلیاژهای تیتانیوم ممکن است انتخاب بهتری باشند.

4. استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر دمای بالا
هدف: مبدلهای حرارتی معمولاً در برابر درجه حرارت بالا و فشار زیاد مقاومت می کنند ، بنابراین لازم است یک ترکیب فلزی با استحکام مکانیکی کافی و مقاومت در برابر دمای بالا انتخاب شود.
انتخاب: فلزات مقاوم در برابر درجه بالا و با درجه بالا مانند فولاد ضد زنگ ، آلیاژهای تیتانیوم یا آلیاژهای مبتنی بر نیکل اغلب برای مقاومت در برابر محیط های عملیاتی درجه حرارت بالا استفاده می شوند.
توجه: هنگام انتخاب ، باید به استحکام کششی ، استحکام عملکرد و پایداری مواد فلزی در محیط های درجه حرارت بالا توجه شود تا از نرم شدن یا از بین رفتن خواص اصلی مواد در دماهای بالا جلوگیری شود.

5. قابلیت جوشکاری و پردازش
هدف: ترکیب مواد دو فلزی معمولاً با جوشکاری ، پیوند انتشار یا سایر فرآیندهای دیگر انجام می شود ، بنابراین لازم است یک ترکیب فلزی با جوشکاری خوب و پردازش را انتخاب کنید.
انتخاب: هنگام انتخاب ، لازم است که آیا این دو فلز به راحتی ترکیب می شوند تا از مشکلات مانند شستشو و ترک در منطقه مشترک پس از جوشکاری جلوگیری شود. ترکیبی از آلومینیوم و مس معمولاً با جوشکاری سرد یا برزمی انجام می شود ، در حالی که ترکیبی از فولاد ضد زنگ و آلومینیوم با جوشکاری لیزر یا فناوری برزیل قابل انجام است.
توجه: ترکیبات فلزی با پردازش خوب می تواند راندمان تولید را بهبود بخشد و هزینه های تولید را کاهش دهد.

6. مقرون به صرفه بودن
هدف: طراحی مبدلهای حرارتی نه تنها باید عملکرد مواد را در نظر بگیرد ، بلکه هزینه کلی نیز به ویژه در تولید در مقیاس بزرگ را در نظر می گیرد.
انتخاب: طبق فرض نیازهای فنی ، سعی کنید ترکیب های فلزی را با هزینه های متوسط ​​انتخاب کنید. به عنوان مثال ، ترکیبی از آلومینیوم و مس اغلب از نظر هزینه کم است ، در حالی که آلیاژ تیتانیوم عملکرد بسیار خوبی دارد اما هزینه بالایی دارد.
توجه: برای برخی از برنامه های استاندارد ، انتخاب مواد نسبتاً کم قیمت اما مناسب (مانند ترکیب آلومینیوم و استیل ضد زنگ) می تواند به طور موثری هزینه ها را کنترل کند ضمن اینکه از عملکرد طولانی مدت تجهیزات اطمینان حاصل می کند.

توجه جامع:
مثال کاربرد: اگر مبدل حرارتی عمدتاً در تصفیه گاز زباله های صنعتی یا سیستم واکنش شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد ، ممکن است ترکیبی از فولاد ضد زنگ و آلومینیوم برای در نظر گرفتن عملکرد تبادل گرما و مقاومت در برابر خوردگی انتخاب شود. در حالی که در میدان نفت و گاز ، تحت درجه حرارت بالا و محیط فشار بالا ، ترکیبی از آلیاژ مبتنی بر نیکل و آلیاژ تیتانیوم ممکن است برای به دست آوردن مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی انتخاب شود.
با در نظر گرفتن عوامل فوق ، بهترین ترکیب فلزی را می توان انتخاب کرد تا اطمینان حاصل شود که سیم پیچ دو فلزی داغ برای مدت طولانی در مبدل حرارتی کار می کند. $ $ $