Applicazione di fogli di tubi compositi in titanio nella produzione di scambiatori di calore

A causa dell'elevato costo di estrazione del titanio, il suo prezzo è relativamente costoso. Nonostante il suo peso leggero e l'alta resistenza, il costo del titanio influisce significativamente sul costo di produzione complessivo. Pertanto, ridurre la quantità di titanio utilizzato nella progettazione del prodotto è una considerazione cruciale. Negli scambiatori di calore, i fogli di tubi incorporati sono componenti essenziali. Gli scambiatori di calore in titanio esistenti, che combinano il foglio e la flangia del tubo, hanno le seguenti carenze:

1. Requisiti del materiale in titanio : il titanio non può essere saldato con altri materiali, che richiede sia la flangia che il foglio del tubo da realizzare in titanio, aumentando significativamente l'utilizzo del titanio.

2. Impatto dello spessore del titanio : lo spessore del titanio influisce sulla pressione di progettazione. All'aumentare della pressione di progettazione, anche lo spessore della flangia e del foglio del tubo deve aumentare.

Per risolvere questi problemi, i ricercatori hanno sviluppato uno scambiatore di calore in titanio con un design del tubo incorporato che si adatta a diverse pressioni di progettazione e consente l'uso di una struttura alla flangia allentata.

Struttura dello scambiatore di calore in foglio tubo composito a tre strati

Lo scambiatore di calore comprende:

• Tela
• Tubi di spaziatura
• TRAE RODS
• Noccioline
• Alette anti-loosante
• Piatti di supporto
• Tubi di scambio di calore a forma di U

I tubi di scambio di calore a forma di U sono multipli e si sovrappongono, passando attraverso il foglio del tubo. I tubi sono fissati alla piastra di supporto tramite alette anti-loosante. Molteplici alette anti-loosing sono distanziate equamente, con tubi di distanza tra di loro. Un'estremità dell'asta del pareggio è collegata al foglio del tubo e l'altra estremità passa attraverso i tubi di spaziatura e le alette anti-loosening, fissate da dadi. Il foglio del tubo è realizzato con materiali compositi a tre strati.

• Le alette anti-loosing sono cinque in numero.
• Le alette anti-loosing sono fissamente collegate alla piastra di supporto.
• Una manica tampone viene posizionata tra i tubi di scambio di calore a forma di U e il foglio del tubo.
• La manica tampone è realizzata in acciaio.
• I tubi di scambio di calore a forma di U sono saldati sul foglio del tubo dopo averlo attraversato.
• Gli strati del foglio del tubo sono realizzati in TA9+Q345R+TA9.

Vantaggi del nuovo design

• Saldatura e riduzione dei costi : i tubi di scambio di calore a forma di U sono saldati allo strato di titanio del foglio del tubo, mentre la manica tampone tra i tubi e il foglio del tubo è saldata allo strato intermedio del foglio del tubo. Questo design consente lo spessore del foglio del tubo più sottile sotto la stessa resistenza, riducendo i costi. Inoltre, i tubi possono essere saldati con tubi di altri materiali.

• Struttura semplice e compatta : il nuovo scambiatore di calore in titanio è semplice in struttura, compatto e conveniente da usare.

Integrando questi miglioramenti del design, il nuovo scambiatore di calore in titanio offre una maggiore adattabilità a varie pressioni di progettazione, un utilizzo di materiale ridotto e una migliore compatibilità con altri materiali, ottimizzando così i costi di produzione e l'efficienza.

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