Welke materialen worden gebruikt in warmtewisselaarbuizen

Kernvereisten voor warmtewisselaarpijpmaterialen
De pijpmaterialen van warmtewisselaars moeten voldoen aan de volgende belangrijke eigenschappen:

1. Thermische geleidbaarheid: efficiënte warmteoverdracht, meestal vereist een thermische geleidbaarheid van groter dan of gelijk aan 200 w/(m · k) (zoals aluminiumlegering).

2. Corrosiebestendigheid: resistent tegen vochtige lucht of zure uitlaatgascorrosie, de levensduur van de corrosieweerstand van roestvrij staal (zoals 304 roestvrij staal) kan meer dan 20 jaar bereiken.

3. Afdichting: Voorkom luchtlekkage, de interface afdichting van plastic buizen (zoals PVC) is beter dan die van metaal.

4. Kosten en gewicht: in het civiele veld wordt prioriteit gegeven aan lichtgewicht (zoals PP -materiaaldichtheid 0. 9 g/cm³) en lage kosten (de eenheidsprijs van aluminiumlegeringspijpen is ongeveer 50 yuan/meter).

De materiaalselectie van buizen van warmtewisselaar moet volledig worden bepaald op basis van de werktemperatuur, druk, corrosieomgeving en economie, en is voornamelijk verdeeld in de volgende drie systemen:

Metalen materialen (reguliere toepassingen)
‌1. Roestvrijstalen series‌
‌Austenitisch roestvrij staal‌:
‌304/304L‌: gebruikt in conventionele corrosieve omgevingen (zoals zwakke zuren, waterdamp), toepasselijke temperatuur kleiner dan of gelijk aan 400 graden.
‌316L‌: voeg molybdeen (2%–3%) toe om de resistentie van de chloridecorrosie te verbeteren, geschikt voor zeewaterkoeling, chemische media en andere omgevingen.
‌Duplex roestvrij staal‌: zoals S32205, die zowel hoge sterkte als weerstand heeft tegen stresscorrosie van chloride-ionen, en wordt gebruikt voor warmtewisselaars in hoogzout omgevingen.
‌2. Koperlegerreeks ‌
‌Fosfor deoxidiseerd koper (zoals HSN 70-1 b): Hoge thermische geleidbaarheid (380W/m · k), geschikt voor civiele warmtewisselaars (zoals airconditioners, waterverwarmers), maar zwakke corrosiebestendigheid.
‌Copper-Nickel Alloy‌: resistent tegen zeewatercorrosie, gebruikt in schepen en ontziltingsapparatuur voor zeewater.
‌3. Koolstofstaal en legeringsstaal‌
‌20 g koolstofstaal‌: lage kosten, gebruikt in lage druk, niet-corrosieve omstandigheden (temperatuur kleiner dan of gelijk aan 450 graden).
‌Chromium-Molybdeen-legeringsstaal (zoals 15Crmog): temperatuurweerstand van 540 graden, geschikt voor hoge druk en warmtewisselaars met hoge temperatuur.
️
Niet-metalen en speciale materialen (extreme omstandigheden)
1. Fluoroplastisch
‌Polytetrluorethyleen (PTFE/F4):
Bestand tegen sterke zuren en alkalis (aqua -regia, hydrofluorinezuur), toepasselijke temperatuur –250 graden ~ 260 graden.
Gesinterd in capillaire bundels (φ3-10 mm) door poedermetallurgie, gebruikt voor warmte -uitwisseling van corrosieve media in chemische en elektroplerende industrie.
‌FEP‌: Temperatuurweerstand van 200 graden, gemakkelijk te lassen, kan PTFE vervangen.
‌2. Keramische materialen‌
‌Silicon carbide (sic):
Temperatuurweerstand van 1600 graden, sterke thermische schokweerstand (bestand tegen 1000 graden snelle koel- en verwarmingscycli).
Toegepast op hoge temperatuur en sterke corrosiescenario's zoals polysiliconproductie en gesmolten zoutwarmte-uitwisseling.
‌3. Andere niet-metalen materialen‌
‌Graphite: resistent tegen zoutzuurcorrosie, goede thermische geleidbaarheid, gebruikt in de industrie van zwavelzuur.
‌Polypropyleen (PP)/polyethyleen (PE): lage kosten, gebruikt in lagedrukcorrosieomgevingen die kleiner zijn dan of gelijk aan 100 graden.

Verbeterde structurele warmteoverdrachtsmaterialen

 Belangrijkste richtlijnen voor selectie