Cuando se usa bobinas bimetálicas térmicas en intercambiadores de calor, ¿cómo elige la combinación de metal correcta?

Al usar componentes de la bobina bimetálica que coincide con el calor en los intercambiadores de calor, es crucial elegir la combinación de metal correcta, y se deben considerar los siguientes factores:

1. Matriota de conductividad térmica
Propósito: la función principal de un Parte del rollo de tira bimetal térmica es intercambiar calor de manera eficiente, por lo que al elegir metales, es necesario asegurarse de que la combinación pueda proporcionar una buena conductividad térmica.
Selección: los metales con mayor conductividad térmica (como el cobre y el aluminio) generalmente se seleccionan para combinarse con metales con mejor resistencia a la corrosión (como acero inoxidable y aleación de titanio). El cobre y el aluminio a menudo se usan para piezas con una fuerte conducción de calor, mientras que las aleaciones de acero inoxidable y titanio se usan para piezas con una fuerte resistencia a la corrosión.
Consideración: el cobre tiene una alta conductividad térmica, pero es fácil de corroerse, por lo que a menudo se combina con metales con una fuerte resistencia a la corrosión (como el acero inoxidable) para formar un material compuesto para tener en cuenta tanto la eficiencia del intercambio de calor como la estabilidad a largo plazo.

2. Coeficiente de expansión térmica
Propósito: Los diferentes metales tienen diferentes comportamientos de expansión cuando se calientan o se enfrían. Si los coeficientes de expansión térmica de dos metales difieren demasiado, puede causar estrés en la articulación entre los materiales, o incluso caer o deformarse, lo que afecta la estabilidad y la durabilidad del equipo.
Selección: generalmente, se seleccionan materiales metálicos con diferencias más pequeñas en los coeficientes de expansión térmica. Por ejemplo, los coeficientes de expansión del acero inoxidable y el cobre son menos diferentes, y pueden mantener mejor la estabilidad en entornos de alta temperatura.
Consideración: al hacer selecciones reales, considere el rango de temperatura de funcionamiento de la aplicación para evitar posibles problemas causados ​​por desajustes de expansión entre metales.

3. Resistencia a la corrosión
Propósito: los intercambiadores de calor a menudo trabajan en ambientes de alta temperatura, alta presión y corrosiva, por lo que es necesario seleccionar metales con buena resistencia a la corrosión.
Selección: los metales como el acero inoxidable y las aleaciones de titanio a menudo se usan para resistir ambientes corrosivos, especialmente en el flujo de medios químicos. Para los intercambiadores de calor que manejan medios ácidos o alcalinos, es crucial seleccionar aleaciones con una fuerte resistencia a la corrosión.
Consideración: si hay fuertes sustancias corrosivas o agua salada en el entorno laboral, las aleaciones de titanio pueden ser una mejor opción.

4. Resistencia mecánica y alta resistencia a la temperatura
Propósito: Los intercambiadores de calor generalmente necesitan resistir condiciones de alta temperatura y alta presión, por lo que es necesario seleccionar una combinación de metal con suficiente resistencia mecánica y alta resistencia a la temperatura.
Selección: los metales resistentes a alta temperatura y de alta temperatura, como acero inoxidable, aleaciones de titanio o aleaciones a base de níquel, a menudo se usan para soportar entornos de operación de alta temperatura.
Consideración: al seleccionar, se debe prestar atención a la resistencia a la tracción, la resistencia al rendimiento y la estabilidad de los materiales metálicos en entornos de alta temperatura para evitar el ablandamiento o la pérdida de propiedades originales de los materiales a altas temperaturas.

5. Soldabilidad y procesabilidad
Propósito: La combinación de materiales bimetálicos generalmente se lleva a cabo mediante soldadura, unión de difusión u otros procesos, por lo que es necesario seleccionar una combinación de metal con buena soldadura y procesabilidad.
Selección: al seleccionar, es necesario considerar si los dos metales son fáciles de combinar de manera efectiva para evitar problemas como la fragilidad y las grietas en el área de la articulación después de la soldadura. La combinación de aluminio y cobre generalmente se lleva a cabo mediante soldadura en frío o soldadura, mientras que la combinación de acero inoxidable y aluminio se puede llevar a cabo mediante la soldadura por láser o la tecnología de soldadura.
Consideración: las combinaciones de metales con buena procesabilidad pueden mejorar la eficiencia de producción y reducir los costos de fabricación.

6. rentabilidad
Propósito: El diseño de los intercambiadores de calor no solo debe considerar el rendimiento de los materiales, sino también el costo general, especialmente en la producción a gran escala.
Selección: bajo la premisa de cumplir con los requisitos técnicos, intente elegir combinaciones de metales con costos moderados. Por ejemplo, la combinación de aluminio y cobre a menudo tiene un costo bajo, mientras que la aleación de titanio tiene un rendimiento excelente pero en costo alto.
Consideración: para algunas aplicaciones estándar, elegir materiales de precio relativamente bajo pero adecuado (como la combinación de aluminio y acero inoxidable) puede controlar efectivamente los costos al tiempo que garantiza la operación a largo plazo del equipo.

Consideración integral:
Ejemplo de aplicación: si el intercambiador de calor se usa principalmente en el tratamiento de tratamiento de gases de residuos industriales o el sistema de reacción química, se puede seleccionar una combinación de acero inoxidable y aluminio para tener en cuenta el rendimiento del intercambio de calor y la resistencia a la corrosión; Mientras que en el campo de petróleo y gas, bajo temperatura alta y ambiente de alta presión, se puede seleccionar una combinación de aleación a base de níquel y aleación de titanio para obtener una mejor resistencia de alta temperatura y resistencia a la corrosión.
Al considerar exhaustivamente los factores anteriores, la mejor combinación de metal se puede seleccionar para garantizar que la bobina bimetálica caliente funcione de manera eficiente en el intercambiador de calor durante mucho tiempo.