Fremstillingsprocessen for varmevekslere til genvinding af spildvarme er et systematisk ingeniørprojekt, der integrerer præcisionsbearbejdning, materialevidenskab og termodynamisk design. Dens kernemål er at opnå effektiv, stabil og lang-levetid varmeenergigenvinding under komplekse driftsforhold såsom høj temperatur, korrosion og højt tryk. Hele fremstillingsprocessen kan opdeles i fem nøglefaser: Bearbejdning af kernekomponenter, fremstilling af skal og ramme, samling og svejsning af rørbundter, kvalitetsinspektion og overfladebeskyttende-korrosion og belægning.
Fremstilling af kernevarmeudvekslingskomponenter: Grundlaget for effektivitet ved varmeoverførsel
Varmevekslingskomponenter er udstyrets "hjerte"; deres ydeevne bestemmer direkte den samlede effektivitet og holdbarhed.
Forarbejdning af finnet rør (velegnet til røggasspildvarme)
Sømløse stål- eller rustfri stålrør af-kvalitet bruges som basisrør. Stålstrimler fastgøres til overfladen af basisrøret ved hjælp af høj-svejsning eller mekaniske viklingsprocesser for at danne finner, hvilket øger varmevekslingsarealet betydeligt. Høj-svejsning opnår en metallurgisk binding mellem finnerne og basisrøret, hvilket resulterer i en termisk modstand så lav som mindre end eller lig med 0,001㎡・ grad /W, hvilket sikrer højeffektiv varmeledning.
Fælles materialer omfatter:
ND-stål: Velegnet til medium- og lav-svovl-holdig røggas (mindre end eller lig med 400 grader)
316L rustfrit stål: Modstandsdygtig over for kloridionkorrosion, velegnet til stærkt korrosive miljøer såsom kemiske anlæg og havvandskilder
Duplex stainless steel/nickel-based alloy: Used in ultra-high temperature (>800 grader) eller høje-scenarier, såsom affaldsforbrænding og metallurgiske industrier.
Pladevarmevekslerpladedannelse (velegnet til flydende spildvarme):
Bruger plader af rustfrit stål (304/316L) eller titanlegeringsplader, formet til bølgeplader gennem stanseprocessen for at øge turbulensen og forbedre varmeoverførselskoefficienten. Plader forsegles ved svejsning eller pakninger med en trykmodstand på 1,0-2,5 MPa.
Fremstilling af varmerørelementer (velegnet til spildvarme med mellem- og lav-temperatur):
Anvender en kulstofstål-vandtyngdekraftvarmerørstruktur, internt evakueret og fyldt med arbejdsvæske, ved hjælp af fordampnings-kondensationsfaseændring for at opnå ultra-høj termisk ledningsevne (varmeoverførselskoefficient næsten en størrelsesorden højere end traditionelle metaller), velegnet til driftsforhold på 50-400 grader.
Skal og rammefabrikation: Sikrer strukturel styrke og tætning
Metalpladen er lavet af Q345R kulstofstål eller rustfrit stål, med tykkelsen bestemt ud fra designtrykket (typisk 0,1-0,6 MPa). Formning opnås gennem laserskæring og pladevalsning.
Skallens langsgående og periferiske sømme svejses ved hjælp af automatisk nedsænket lysbuesvejsning eller gasafskærmet svejsning, der anvender en flerlags, fler-passage-svejseproces og gennemgår 100 % ultralydstestning for at sikre fravær af defekter som f.eks. ufuldstændig smeltning.
Rørpladen er bearbejdet af smedegods med præcise huller boret ved hjælp af en CNC-fræser (huldiameter 0,1-0,2 mm større end varmevekslerrørene) for at sikre nøjagtigheden af ekspansionsfuger eller svejsning.
Rørbundtsamling og svejsning: Sikring af strukturel stabilitet og lækageforebyggelse
De bearbejdede ribberør eller varmevekslerrør indsættes i rørpladen, og en hydraulisk rørekspander bruges til at færdiggøre ekspansionsfugen, hvilket sikrer en tæt forbindelse mellem rørene og rørpladen for at forhindre medielækage.
Til røggasudstyr med høje-temperaturer kræves der også ledeplader eller styreplader for at optimere luftstrømsvejene og undgå lokaliserede blokeringer eller slid.
Pladevarmevekslere forsegles med et ensartet tryk på 20–30 MPa ved hjælp af spændebolte for at sikre en lækagefri- tætning mellem pladerne.
Streng kvalitetsinspektion: Nøglekontrol før forsendelse
Hvert udstyr skal bestå flere tests:
Hydraulisk tryktest: Trykket holdes på 1,5 gange designtrykket i 30 minutter for at kontrollere for utætheder i svejsninger og ekspansionsfuger.
Lufttæthedstest: Trykluft indføres, og svejsepunkterne testes med sæbevand for at sikre, at der ikke dannes luftbobler.
Heat Transfer Performance Test: Ved at simulere faktiske driftsforhold, er varmeoverførselseffektiviteten verificeret til at opfylde standarderne. For eksempel kræver spildvarmegenvindingsudstyr en spildvarmegenvindingsgrad på mere end eller lig med 80 %.
Korrosionsbestandighedstest: Udstyr brugt med korrosive medier gennemgår en neutral saltspraytest (48 timer uden rust).