المبادل الحراري هو جهاز لنقل الحرارة يستخدم لنقل الطاقة الحرارية الداخلية بين اثنين أو أكثر من السوائل المتوفرة في درجات حرارة مختلفة.يعد الأنبوب أو الأنبوب أحد المكونات الأساسية للمبادل الحراري، الذي تتدفق من خلاله السوائل.نظرًا لأنه يمكن استخدام المبادلات الحرارية في العمليات، والطاقة، والبترول، والنقل، وتكييف الهواء، والتبريد، والتبريد، واستعادة الحرارة، والوقود البديل، وغيرها من الصناعات، يمكن أيضًا تصنيف أنابيب المبادلات الحرارية وفقًا لذلك على أنها أنابيب للمشعات، والمولدات، والمكثفات، والمسخنات الفائقة والسخانات والمبردات والمبخرات والغلايات.قد يتم تجهيز أنابيب المبادلات الحرارية من النوع المستقيم، أو النوع المنحني على شكل حرف U، أو النوع الملتف، أو النمط السربنتيني.بشكل عام، هي عبارة عن أنابيب غير ملحومة أو ملحومة متوفرة بأقطار خارجية تتراوح بين 12.7 ملم و60.3 ملم مع جدار رقيق نسبيًا.عادة ما يتم ربط الأنابيب مع صفائح الأنابيب عن طريق عملية اللف أو اللحام.في بعض الحالات، يتم استخدام الأنابيب الشعرية أو الأنابيب ذات القطر الكبير.قد يكون الأنبوب مزودًا بزعانف (أنبوب زعانف) مما يوفر كفاءة معززة في نقل الحرارة.
1. اختيار المواد لأنابيب المبادل الحراري
في الممارسة الهندسية، يجب أن يتم اختيار المواد لأنابيب المبادل الحراري بدقة.بشكل عام، يجب أن تكون الأنابيب مطابقة للمواصفات الواردة في القسم الثاني من رمز الغلايات وأوعية الضغط ASME.يجب أن يعتمد اختيار المواد على الاعتبار الشامل وحساب ضغط العمل ودرجة الحرارة ومعدل التدفق والتآكل والتآكل وقابلية التشغيل وكفاءة التكلفة واللزوجة والتصميم والبيئات الأخرى.عادة، يمكن تجهيز أنابيب المبادل الحراري بمواد معدنية حديدية أو غير حديدية، والتي يمكن تصنيفها أيضًا على أنها فولاذ كربوني، وسبائك فولاذية منخفضة، وفولاذ مقاوم للصدأ، وفولاذ مقاوم للصدأ مزدوج، وسبائك النيكل، وسبائك التيتانيوم، وسبائك النحاس، وسبائك الألومنيوم، والتنتالوم و الزركونيوم، الخ.
المواصفات القياسية للمواد تشمل: ASTM A178، A179، A209، A210، A213، A214، A249، A250، A268، A334، A423، A450، A789، A790، A803، A1016؛أستم B75، B111، B135، B161، B165، B167، B210، B221، B234، B251، B315، B338، B359، B395، B407، B423، B444، B466، B468، B515، B516، B523، B535، B543، B 622 .B626، B668، B674، B676، B677، B690، B704، B729، B751 وB829.يجب أن يتوافق التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية والمعالجة الحرارية مع المعايير المذكورة أعلاه على التوالي.يمكن إنتاج أنابيب المبادل الحراري إما بعملية ساخنة أو باردة.علاوة على ذلك، فإن إجراء العمل الساخن ينتج عنه طبقة رقيقة وخشنة من أكسيد الحديد المغناطيسي الأسود على سطحه.غالبًا ما يُطلق على هذا النوع من الأفلام اسم "قشور الطحن" والتي يجب إزالتها لاحقًا عن طريق إجراء الخراطة أو التلميع أو التخليل.
2. الاختبار والتفتيش
يتضمن الاختبار والفحص القياسي على أنابيب المبادل الحراري عادةً الفحص البصري، وفحص الأبعاد، واختبار التيار الدوامي، واختبار الضغط الهيدروستاتيكي، واختبار الهواء تحت الماء، واختبار الجسيمات المغناطيسية، واختبار الموجات فوق الصوتية، واختبارات التآكل، والاختبارات الميكانيكية (بما في ذلك الشد، والإشعال، والتسطيح، واختبار التسطيح العكسي)، والتحليل الكيميائي (PMI)، والفحص بالأشعة السينية على اللحامات (إن وجدت).
وقت النشر: 28 نوفمبر 2022