Материалы основных деталей ТОА

При выборе материалов определяющим является обеспечение надежности и веч­ности в эксплуатации теплообменной аппаратуры при минимальных массогабаритных показателях и снижение стоимости изготовления. Одновременно выполнить перечис­ленные требования затруднительно, а подчас и невозможно. Поэтому предпочтение отдают тем требованиям, которые определяются назначением теплообменного аппа­рата и условиями его работы, характеризуемым в основном видом и параметрами теплоносителей.

При проектировании теплообменных аппаратов, в которых одним из теплоноси­телей является агрессивная среда (например морская вода), материал деталей и. узлов, омываемых этой средой, следует выбирать из стойких в коррозионном отношении материалов, к которым относятся цветные металлы и их. сплавы.

Детали и узлы, соприкасающиеся с менее агрессивными средами (пар, топливо, пресная вода), можно изготовлять из легированных или углеродистых сталей.

Для теплообменных аппаратов, работающих при высоких давлениях, применяе­мые материалы должны обладать высокими физико-химическими свойствами.

Теплообменные трубки используемые в теплообменных поверхностях, изготавливаются из цветных металлов и их сплавов (медь, мельхиор, медноникеле­вые сплавы, латунь), легированных сталей (0Х18Н12Т, 0Х18Н10Т, Х18Н10Т) и углеродистых сталей (сталь 10).

Геометрические размеры трубок применяемых в теплообменниках и некоторые характеристики, составленных из них поверхностей теплообмена приведены в таблице 1. Как следует из таблицы, компактность теплообменника увеличивается с уменьшением диаметра трубок.

Корпус. Корпуса теплообменных аппаратов изготавливают из различных марок сталей и цветных сплавов. Для маслоохладителей и охладителей пресной воды, где исключается загрязнение масла или воды продуктами коррозии, корпуса выполняют из нержавеющей стали марок 0Х18Н12Т, 0Х18Н10Т, Х18Н10Т. В подогревателях топ­лива, воды и масла корпуса изготовляют из стали 20к или 15к.

Крышки. Крышки охладителей и подогревателей по конструкции бывают литыми и штампованными. Литые крышки, при омывани11 их агрессивной средой с давлением бо­лее 1 МПа в большинстве случаев изготавливают из бронзы АМу 9-2л. Крышки по­догревателей топлива и пресной воды изготавливают из стали. Крышки аппаратов с плоскими трубками изготавливаются из алюминиевых сплавов АЛ-4, АЛ-5, АЛ-8 и АЛ-9.

Таблица 1

Коэффициент компактности по объему для различных компоновок трубок

При омывании агрессивной средой с давлением до 1 МПа крышки изготавливают­ся штампованными из меди МЗС или медноникелевого сплава МНЖ5-1.

Трубные доски. Для аппаратов, одна из рабочих сред которого является аг­рессивная среда, в качестве материала для трубных досок применяется латунь марки Л062-1. Трубные доски у аппаратов с плоскими трубками изготавливаются из МНЖ5-1 или МЗС.

При малоагрессивных теплоносителях (пар, топливо) и в случае, если к ним не предъявляются особо жесткие требования по чистоте, допускается выполнять труб­ные доски из углеродистых сталей.

Если к малоагрессивным теплоносителям предъявляются жесткие требования по чистоте, то в качестве материала для трубных досок применяется нержавеющая сталь марок 0Х18Н12Т, 0Х18Н10Т или Х18Н10Т. Теплоизоляционные материалы должны иметь низкий коэффициент теплопроводности (Хт < 0,3 Вт/(м·К)), малую плотность (ρ < 1500 кг/м³) и быть огнестойкими. Они не должны оказывать агрессивного воздействия на изолируемые металли­ческие стенки.

Для теплоизоляции корпусов теплообменных аппаратов применяют ньювелъ, представляющий собой сыпучую смесь водного карбоната натрия с распушенным ас­бестом С15%) пятого сорта. Ньювель наносят в виде пасты, затвореной водой, или в сухом состоянии в виде теплоизоляционных матрацев.

Для изоляции корпусов теплообменников также применяют совелит (сыпучий), состоящий из углекислых солей магния и кальция (продукт переработки доло­мита) и 15% асбеста четвертого сорта.

Совелит используют, как ньювелъ, и, кроме того, в виде формованных плит.