Quando si utilizzano bobine bimetalliche termiche negli scambiatori di calore, come si sceglie la giusta combinazione di metallo?

Quando si utilizzano componenti della bobina bimetallica di corrispondenza di calore negli scambiatori di calore, è fondamentale scegliere la giusta combinazione di metallo e dovrebbero essere considerati i seguenti fattori:

1. Abbinamento della conducibilità termica
Scopo: la funzione principale di a Parte di rollio a strisce bimetali termici è scambiare efficiente il calore, quindi quando si sceglie i metalli, è necessario garantire che la combinazione possa fornire una buona conducibilità termica.
Selezione: i metalli con conducibilità termica più elevata (come rame e alluminio) sono generalmente selezionati per essere combinati con metalli con una migliore resistenza alla corrosione (come l'acciaio inossidabile e la lega di titanio). Il rame e l'alluminio sono spesso utilizzati per parti con forte conduzione del calore, mentre le leghe in acciaio inossidabile e titanio vengono utilizzate per parti con forte resistenza alla corrosione.
Considerazione: il rame ha un'elevata conducibilità termica ma è facile da corrodere, quindi è spesso combinato con metalli con una forte resistenza alla corrosione (come l'acciaio inossidabile) per formare un materiale composito per tenere conto sia dell'efficienza di scambio di calore che della stabilità a lungo termine.

2. Abbinamento del coefficiente di espansione termica
Scopo: i metalli diversi hanno comportamenti di espansione diversi quando riscaldati o raffreddati. Se i coefficienti di espansione termica di due metalli differiscono troppo, possono causare stress nell'articolazione tra i materiali o addirittura cadere o deformarsi, influenzando la stabilità e la durata dell'attrezzatura.
Selezione: generalmente vengono selezionati materiali metallici con differenze minori nei coefficienti di espansione termica. Ad esempio, i coefficienti di espansione di acciaio inossidabile e rame sono meno diversi e possono mantenere meglio la stabilità in ambienti ad alta temperatura.
Considerazione: quando si effettuano selezioni effettive, considerare l'intervallo di temperatura operativa dell'applicazione per evitare potenziali problemi causati da disallineamenti di espansione tra i metalli.

3. Resistenza alla corrosione
Scopo: gli scambiatori di calore funzionano spesso in ambienti ad alta temperatura, alta pressione e corrosivi, quindi è necessario selezionare metalli con una buona resistenza alla corrosione.
Selezione: i metalli come le leghe in acciaio inossidabile e titanio sono spesso usati per resistere agli ambienti corrosivi, specialmente nel flusso di mezzi chimici. Per gli scambiatori di calore che gestiscono supporti acidi o alcalini, è fondamentale selezionare leghe con una forte resistenza alla corrosione.
Considerazione: se ci sono forti sostanze corrosive o acqua salata nell'ambiente di lavoro, le leghe di titanio possono essere una scelta migliore.

4. resistenza meccanica e resistenza ad alta temperatura
Scopo: gli scambiatori di calore di solito devono resistere alle condizioni di alta temperatura e ad alta pressione, quindi è necessario selezionare una combinazione di metallo con una resistenza meccanica sufficiente e una resistenza ad alta temperatura.
Selezione: metalli resistenti ad alta resistenza e ad alta temperatura come acciaio inossidabile, leghe di titanio o leghe a base di nichel vengono spesso utilizzati per resistere agli ambienti operativi ad alta temperatura.
Considerazione: durante la selezione, è necessario prestare attenzione alla resistenza alla trazione, alla resistenza alla snervamento e alla stabilità dei materiali metallici in ambienti ad alta temperatura per evitare l'ammorbidimento o la perdita di proprietà originali dei materiali ad alte temperature.

5. Saldabilità e processabilità
Scopo: la combinazione di materiali bimetallici viene generalmente effettuata mediante saldatura, legame di diffusione o altri processi, quindi è necessario selezionare una combinazione di metallo con buona saldabilità e trasformabilità.
Selezione: durante la selezione, è necessario valutare se i due metalli sono facili da combinare efficacemente per evitare problemi come la fragilità e le crepe nell'area articolare dopo la saldatura. La combinazione di alluminio e rame viene generalmente effettuata mediante saldatura fredda o brasatura, mentre la combinazione di acciaio inossidabile e alluminio può essere effettuata mediante saldatura laser o tecnologia di brasatura.
Considerazione: le combinazioni di metalli con una buona trasformabilità possono migliorare l'efficienza della produzione e ridurre i costi di produzione.

6. Efficacia in termini di costo
Scopo: la progettazione di scambiatori di calore non dovrebbe solo considerare le prestazioni dei materiali, ma anche il costo complessivo, specialmente nella produzione su larga scala.
Selezione: in base alla premessa di soddisfare i requisiti tecnici, prova a scegliere combinazioni di metalli con costi moderati. Ad esempio, la combinazione di alluminio e rame ha spesso un costo a basso costo, mentre la lega di titanio ha prestazioni eccellenti ma costi.
Considerazione: per alcune applicazioni standard, la scelta di materiali a prezzo relativamente basso ma adatto (come la combinazione di alluminio e acciaio inossidabile) può controllare efficacemente i costi garantendo al contempo il funzionamento a lungo termine dell'attrezzatura.

Considerazione globale:
Esempio di applicazione: se lo scambiatore di calore viene utilizzato principalmente nel trattamento dei gas di scarto industriale o nel sistema di reazione chimica, una combinazione di acciaio inossidabile e alluminio può essere selezionata per tenere conto delle prestazioni di scambio di calore e della resistenza alla corrosione; Mentre si trova nel campo di petrolio e gas, in un ambiente ad alta temperatura e ad alta pressione, una combinazione di lega a base di nichel e lega di titanio può essere selezionata per ottenere una migliore resistenza ad alta temperatura e resistenza alla corrosione.
Considerando in modo completo i fattori di cui sopra, la migliore combinazione di metallo può essere selezionata per garantire che la bobina bimetallica calda funzioni in modo efficiente nello scambiatore di calore per molto tempo.