Lorsque vous utilisez des bobines bimétalliques thermiques dans les échangeurs de chaleur, comment choisissez-vous la bonne combinaison de métaux?

Lorsque vous utilisez des composants de bobine bimétallique de correspondance de chaleur dans les échangeurs de chaleur, il est crucial de choisir la bonne combinaison de métaux, et les facteurs suivants doivent être pris en compte:

1. correspondance de conductivité thermique
Objectif: la fonction principale d'un Partie de rouleau de bande bimétal thermique est d'échanger efficacement la chaleur, donc lors du choix des métaux, il est nécessaire de s'assurer que la combinaison peut fournir une bonne conductivité thermique.
Sélection: les métaux avec une conductivité thermique plus élevée (comme le cuivre et l'aluminium) sont généralement sélectionnés pour être combinés avec des métaux avec une meilleure résistance à la corrosion (comme l'acier inoxydable et l'alliage de titane). Le cuivre et l'aluminium sont souvent utilisés pour des pièces avec une forte conduction thermique, tandis que les alliages en acier inoxydable et en titane sont utilisés pour des pièces à forte résistance à la corrosion.
Considération: le cuivre a une conductivité thermique élevée mais est facile à corroder, il est donc souvent combiné avec des métaux avec une forte résistance à la corrosion (comme l'acier inoxydable) pour former un matériau composite pour prendre en compte à la fois l'efficacité d'échange de chaleur et la stabilité à long terme.

2. Association des coefficients d'extension thermique
Objectif: Différents métaux ont des comportements d'expansion différents lorsqu'ils sont chauffés ou refroidis. Si les coefficients de dilatation thermique de deux métaux diffèrent trop, il peut provoquer un stress à l'articulation entre les matériaux, ou même tomber ou se déformer, affectant la stabilité et la durabilité de l'équipement.
Sélection: Généralement, les matériaux métalliques avec des différences plus petites dans les coefficients d'expansion thermique sont sélectionnés. Par exemple, les coefficients d'extension de l'acier inoxydable et du cuivre sont moins différents, et ils peuvent mieux maintenir la stabilité dans des environnements à haute température.
Considération: Lorsque vous effectuez des sélections réelles, considérons la plage de température de fonctionnement de l'application pour éviter les problèmes potentiels causés par les décalages d'expansion entre les métaux.

3. Résistance à la corrosion
Objectif: Les échangeurs de chaleur fonctionnent souvent dans des environnements à haute température, à haute pression et corrosifs, il est donc nécessaire de sélectionner les métaux avec une bonne résistance à la corrosion.
Sélection: Les métaux tels que l'acier inoxydable et les alliages de titane sont souvent utilisés pour résister aux environnements corrosifs, en particulier dans l'écoulement des milieux chimiques. Pour les échangeurs de chaleur qui gèrent les milieux acides ou alcalins, il est crucial de sélectionner des alliages avec une forte résistance à la corrosion.
Considération: S'il existe de fortes substances corrosives ou de l'eau salée dans l'environnement de travail, les alliages de titane peuvent être un meilleur choix.

4. résistance mécanique et résistance à haute température
Objectif: Les échangeurs de chaleur doivent généralement résister à des conditions de température élevée et de haute pression, il est donc nécessaire de sélectionner une combinaison de métaux avec une résistance mécanique suffisante et une résistance à haute température.
Sélection: Les métaux résistants à haute résistance et à haute température tels que l'acier inoxydable, les alliages de titane ou les alliages à base de nickel sont souvent utilisés pour résister aux environnements de fonctionnement à haute température.
Considération: Lors de la sélection, l'attention doit être accordée à la résistance à la traction, à la limite d'élasticité et à la stabilité des matériaux métalliques dans des environnements à haute température pour éviter le ramollissement ou la perte des propriétés d'origine des matériaux à des températures élevées.

5. Soudabilité et transformation
Objectif: La combinaison de matériaux bimétalliques est généralement effectuée par le soudage, la liaison de diffusion ou d'autres processus, il est donc nécessaire de sélectionner une combinaison de métaux avec une bonne soudabilité et une bonne procédabilité.
Sélection: Lors de la sélection, il est nécessaire de déterminer si les deux métaux sont faciles à combiner efficacement pour éviter des problèmes tels que la fragilité et les fissures dans la zone articulaire après le soudage. La combinaison de l'aluminium et du cuivre est généralement effectuée par le soudage ou le brasage à froid, tandis que la combinaison d'acier inoxydable et d'aluminium peut être effectuée par le soudage au laser ou la technologie de brasage.
Considération: les combinaisons de métaux avec une bonne processe peuvent améliorer l'efficacité de la production et réduire les coûts de fabrication.

6. Effectif
Objectif: La conception des échangeurs de chaleur devrait non seulement considérer les performances des matériaux, mais aussi le coût global, en particulier dans la production à grande échelle.
Sélection: Sous la prémisse de répondre aux exigences techniques, essayez de choisir des combinaisons de métaux avec des coûts modérés. Par exemple, la combinaison de l'aluminium et du cuivre est souvent à faible coût, tandis que l'alliage de titane a d'excellentes performances mais à un coût élevé.
Considération: Pour certaines applications standard, le choix des matériaux à prix relativement bas mais approprié (tels que l'aluminium et la combinaison en acier inoxydable) peut contrôler efficacement les coûts tout en garantissant un fonctionnement à long terme de l'équipement.

Considération complète:
Exemple d'application: Si l'échangeur de chaleur est principalement utilisé dans le traitement des gaz industriels ou le système de réaction chimique, une combinaison d'acier inoxydable et d'aluminium peut être sélectionnée pour prendre en compte les performances d'échange de chaleur et la résistance à la corrosion; Dans le champ pétrolier et gazier, sous une température élevée et un environnement à haute pression, une combinaison d'alliage à base de nickel et d'alliage de titane peut être sélectionnée pour obtenir une meilleure résistance à haute température et une résistance à la corrosion.
En considérant de manière approfondie les facteurs ci-dessus, la meilleure combinaison de métaux peut être sélectionnée pour s'assurer que la bobine bimétallique chaude fonctionne efficacement dans l'échangeur de chaleur pendant longtemps.