Ketel en warmtewisselaarbuis

Wat is het verschil tussen een ketel en een warmtewisselaar?

Een boiler en een warmtewisselaar worden gebruikt in verwarmingssystemen, maar hebben verschillende functies en werken op verschillende manieren. Hier is een gedetailleerde vergelijking:

Doel:
Boiler: Hoofdzakelijk voor het opwekken van stoom of warm water voor verwarming en industriële toepassingen.
Warmtewisselaar:Hiermee wordt warmte tussen twee vloeistoffen overgedragen om de temperatuur te regelen.

Operatie:
Boiler: Betreft verbranding of elektrische verwarming om stoom te produceren.
Warmtewisselaar:Hierbij is sprake van warmte-uitwisseling tussen twee afzonderlijke vloeistoffen zonder verbranding.

Toepassingen:
Boiler: Gebruikt in verwarmingssystemen, stoomopwekking en energiecentrales.
Warmtewisselaar: Wordt in verschillende industrieën gebruikt voor verwarming, koeling en temperatuurregeling.

Wat zijn de toepassingen van ketel- en warmtewisselaarbuizen?

Ketel- en warmtewisselaarbuizen zijn cruciale componenten in diverse industriële toepassingen vanwege hun vermogen om hoge temperaturen en drukken te weerstaan. Hun primaire doel is om warmte efficiënt over te dragen in verschillende systemen. Hier is een overzicht van hun toepassingen:
Ketelbuistoepassingen
Ketelbuizen worden gebruikt in systemen die stoom en warmte genereren. Ze zijn een integraal onderdeel van verschillende industriële processen en energieopwekkingsprocessen.
Energiecentrales
Stoomketels: Ketelbuizen genereren stoom door water in energiecentrales te verwarmen. De stoom drijft turbines aan om elektriciteit te produceren.
Oververhitters: deze buizen verhogen de temperatuur van de stoom die in ketels wordt geproduceerd om de efficiëntie en het rendement van turbines te verbeteren.
Industriële ketels
Productie: Ketels leveren stoom of warmte die nodig is voor de productie in productieprocessen, zoals in chemische fabrieken, papierfabrieken en voedselverwerking.
Raffinaderijen: Gebruikt in petrochemische en olieraffinaderijen om de nodige warmte voor verschillende processen te leveren.
Mariene ketels
Gebruikt op schepen om stoom te leveren voor voortstuwing en andere systemen aan boord.
Verwarmingssystemen
Stadsverwarming: Ketelbuizen worden gebruikt in stadsverwarmingssystemen om warmte naar woon- en commerciële gebouwen te distribueren.
Centrale verwarmingssystemen: leveren warmte aan grote gebouwen en complexen, waaronder ziekenhuizen en universiteiten.
Toepassingen van warmtewisselaarbuizen
Warmtewisselaarbuizen worden gebruikt in systemen waar warmte tussen twee vloeistoffen moet worden overgedragen. Deze toepassingen omvatten verschillende industrieën.
HVAC-systemen
Airconditioning: Warmtewisselaarbuizen brengen warmte over tussen koelmiddelen en lucht, wat helpt bij de koeling.
Verwarming: Gebruikt in warmtewisselaars om warmte van hete vloeistoffen over te dragen naar lucht of water voor ruimteverwarming.
Chemische en petrochemische industrie
Proceskoeling en -verwarming: warmtewisselaars koelen of verwarmen procesvloeistoffen tot de vereiste temperaturen.
Condensors en verdampers: In chemische verwerkingsfabrieken helpen ze dampen te condenseren of vloeistoffen te verdampen.
Olie en gas industrie
Raffinaderijwarmtewisselaars: worden gebruikt om warmte over te dragen tussen koolwaterstoffen en andere procesvloeistoffen in olieraffinaderijen.
Gasverwerking: wordt gebruikt in aardgasverwerkingsfabrieken voor koeling en verwarming tijdens vloeibaarmakings- en vergassingsprocessen.
Stroomopwekking
Condensors: In energiecentrales worden warmtewisselaarbuizen gebruikt in condensors om stoom weer om te zetten in water nadat het door turbines is gegaan.
Voedingswaterverwarmers: Verwarm het water voor voordat het de ketel binnengaat, waardoor de efficiëntie van energiecentrales toeneemt.
Voedings- en drankenindustrie
Pasteurisatie: Warmtewisselaars verwarmen en koelen vloeistoffen zoals melk en sap snel tijdens het pasteurisatieproces.
Brouwen en fermenteren: Handhaaf specifieke temperaturen tijdens het brouw- en fermentatieproces.
Auto-industrie
Radiatoren: warmtewisselaarbuizen brengen warmte van de motorvloeistof over naar de lucht in de radiatoren, waardoor de motor op optimale bedrijfstemperatuur blijft.

Wat zijn de normen voor ketel- en warmtewisselaarbuizen?

Ketel- en warmtewisselaarbuizen zijn cruciale componenten in verschillende industrieën, zoals energieopwekking, chemische verwerking en olieraffinage. De normen voor deze buizen garanderen hun betrouwbaarheid, efficiëntie en veiligheid onder hoge temperaturen en drukken. Hier volgen enkele van de meest voorkomende normen voor ketel- en warmtewisselaarbuizen:

Normen voor ketelbuizen
ASTM-normen:
ASTM A178: Deze norm heeft betrekking op elektrisch weerstandsgelaste ketel- en oververhittingsbuizen van koolstofstaal en koolstof-mangaanstaal.
ASTM A192: Specificatie voor naadloze koolstofstalen ketelbuizen voor hogedrukservice.
ASTM A210: Specificatie voor naadloze ketel- en oververhitterbuizen van middelmatig koolstofstaal.
ASTM A213: Specificatie voor naadloze ketel-, oververhitter- en warmtewisselaarbuizen van ferritisch en austenitisch gelegeerd staal.
ASTM A335: Specificatie voor naadloze buizen van ferritisch gelegeerd staal voor gebruik bij hoge temperaturen.
ASME-normen:
ASME SA-192: Vergelijkbaar met ASTM A192, gebruikt voor naadloze ketelbuizen van koolstofstaal.
ASME SA-213: vergelijkbaar met ASTM A213, gebruikt voor ketels van gelegeerd staal en oververhittingsbuizen.
EN-normen:
EN 10216-2: Deze norm heeft betrekking op naadloze stalen buizen voor drukdoeleinden, met de nadruk op niet-gelegeerde en gelegeerde buizen met gespecificeerde eigenschappen bij hoge temperaturen.
EN 10217-2: Gelaste stalen buizen voor drukdoeleinden, die betrekking hebben op elektrisch gelaste niet-gelegeerde en gelegeerde stalen buizen met gespecificeerde eigenschappen bij hoge temperaturen.

Normen voor warmtewisselaarbuizen
ASTM-normen:
ASTM A179: Specificatie voor naadloze koudgetrokken warmtewisselaar- en condensorbuizen van koolstofarm staal.
ASTM A249: Specificatie voor gelaste austenitische stalen ketels, oververhitters, warmtewisselaars en condensorbuizen.
ASTM A269: Specificatie voor naadloze en gelaste austenitische roestvrijstalen buizen voor algemeen gebruik.
ASTM A789: Specificatie voor naadloze en gelaste ferritische/austenitische roestvrijstalen buizen voor algemeen gebruik.
ASME-normen:
ASME SA-179: Vergelijkbaar met ASTM A179, voor naadloze koudgetrokken stalen buizen met laag koolstofgehalte.
ASME SA-249: Vergelijkbaar met ASTM A249, voor gelaste austenitische stalen buizen.
ASME SA-269: Vergelijkbaar met ASTM A269, voor roestvrijstalen buizen voor algemeen gebruik.
EN-normen:
EN 10216-5: Naadloze stalen buizen voor drukdoeleinden, met de nadruk op roestvrijstalen buizen.
EN 10217-7: Gelaste stalen buizen voor drukdoeleinden, waarbij de nadruk ligt op roestvrijstalen buizen.

Wat is ketelbuis?

A ketel buis wordt gebruikt om boilers te bouwen, apparaten die zijn ontworpen om stoom of heet water te genereren voor industriële en commerciële toepassingen. Boilerbuizen zijn cruciale componenten die bijdragen aan de efficiëntie, veiligheid en levensduur van het boilersysteem. Ze zijn speciaal ontworpen om bestand te zijn tegen hoge temperaturen, druk en verschillende corrosieve omstandigheden die in de boileromgeving voorkomen.

Soorten ketelbuizen

Ketelbuizen worden over het algemeen ingedeeld in twee hoofdcategorieën op basis van hun toepassing en ontwerp:
Fire-Tube-ketelbuizen:
Ontwerp: In vlampijpketels passeren de hete gassen die bij de verbranding ontstaan door buizen die omgeven zijn door water
Sollicitatie: Deze worden doorgaans gebruikt in kleine tot middelgrote industriële en commerciële omgevingen voor toepassingen met lage tot gemiddelde druk.
Voordelen: Vlampijpketels zijn eenvoudiger te ontwerpen, gemakkelijker te onderhouden en kosteneffectief voor specifieke toepassingen.
Waterpijpketelbuizen:
Ontwerp: In waterpijpketels stroomt water door buizen die van buitenaf worden verhit door verbrandingsgassen.
Sollicitatie: Deze worden gebruikt in grote energiecentrales en industriële toepassingen waar stoom onder hoge druk en hoge temperatuur nodig is.
Voordelen: Waterpijpketels zijn efficiënter, kunnen een hogere druk aan en produceren stoom bij hogere temperaturen dan vlampijpketels.

Wat is een warmtewisselaarbuis?

A warmtewisselaar buis is een warmtewisselaarcomponent, een apparaat dat is ontworpen om warmte over te brengen tussen twee of meer vloeistoffen. Deze buizen spelen een cruciale rol bij warmtewisseling door efficiënte thermische energieoverdracht mogelijk te maken terwijl de vloeistoffen fysiek worden gescheiden. Warmtewisselaarbuizen zijn essentieel in verschillende industriële, commerciële en residentiële toepassingen en dragen bij aan energie-efficiëntie en procesoptimalisatie.

Soorten warmtewisselaarbuizen

Warmtewisselaarbuizen zijn er in verschillende typen, elk geschikt voor specifieke toepassingen en bedrijfsomstandigheden:
U-buis warmtewisselaarbuizen:
Ontwerp: Het heeft de vorm van een “U”, waardoor thermische uitzetting mogelijk is zonder dat de buizenplaat onder spanning komt te staan.
Sollicitatie: Wordt gebruikt in hogedruktoepassingen waarbij differentiële uitzetting tussen de buizen en de mantel kan optreden.

Rechte buizen:
Ontwerp: Eenvoudige, rechte buizen die gemakkelijk schoon te maken en te onderhouden zijn.
Sollicitatie: Vaak gebruikt in shell-and-tube-warmtewisselaars voor vloeistof-naar-vloeistof- of gas-naar-vloeistof-warmte-uitwisseling.

Gevinde buizen:
Ontwerp: Buizen met verlengde oppervlakken of vinnen om het oppervlak voor warmteoverdracht te vergroten.
Sollicitatie: Gebruikt in toepassingen die een verbeterde warmteoverdracht vereisen, zoals luchtgekoelde warmtewisselaars.

Dubbelwandige buizen:
Ontwerp: Er worden twee concentrische buizen gebruikt om kruisbesmetting tussen vloeistoffen te voorkomen.
Sollicitatie: Gebruikt in kritische toepassingen waar lekpreventie van het grootste belang is, zoals in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie of de farmaceutische industrie.

Wat is een oververhitterbuis?

A oververhitter buis is een cruciaal onderdeel van een ketelsysteem dat wordt gebruikt in energiecentrales en industriële toepassingen om de efficiëntie en output van stoommachines en turbines te verhogen. De primaire functie van oververhittingsbuizen is het omzetten van verzadigde stoom (stoom die in evenwicht is met water) in oververhitte stoom door deze verder te verwarmen tot voorbij het kookpunt. Dit proces verhoogt de thermische energie van de stoom, waardoor deze meer werk kan doen bij gebruik in turbines voor elektriciteitsopwekking of andere industriële processen. Hier is een diepgaande blik op oververhittingsbuizen:

Soorten oververhitters

Stralende oververhitters: Ze zijn geplaatst in de lichtgevende zone van de ketel en worden direct blootgesteld aan de stralingswarmte van de oven. Ze ervaren hoge temperaturen en dragen aanzienlijk bij aan oververhitting van stoom.
Convectie-oververhitters:Deze bevinden zich in het pad van de rookgassen nadat ze door de stralingszone zijn gepasseerd en vertrouwen voornamelijk op convectieve warmteoverdracht om de stoom te oververhitten.
Gecombineerde oververhitters: Gebruik stralings- en convectiewarmteoverdrachtsmethoden om de gewenste stoomtemperatuur te bereiken.

Wat is condensorbuis?

Een condensorbuis is een warmtewisselaarbuis die warmte van het ene medium naar het andere overbrengt. Deze wordt doorgaans aangetroffen in systemen waar warmte moet worden afgevoerd, zoals in energiecentrales, koelsystemen, airconditioningsystemen en verschillende industriële processen.
Functie:
Warmteoverdracht: Condensorbuizen vergemakkelijken warmteoverdracht van een gas of damp naar een koelmedium, vaak water of lucht. Het primaire doel is om het gas of de damp terug te condenseren tot een vloeibare toestand.
Koeling: In veel systemen koelen condensorbuizen de werkvloeistof nadat deze zijn taak in een cyclus heeft voltooid (bijvoorbeeld stoom in een energiecentrale).

Wat is Economizerbuis?

Een economizerbuis is een onderdeel van boilers en warmteterugwinningssystemen dat de algehele efficiëntie van het systeem verbetert door het voedingswater voor te verwarmen voordat het de boiler binnenkomt.

Functie:
Warmteherstel: Economizerbuizen vangen restwarmte op uit de rookgassen (uitlaatgassen) die de ketel verlaten. Deze warmte wordt vervolgens gebruikt om het voedingswater van de ketel voor te verwarmen, waardoor er minder energie nodig is om het water tot het kookpunt te brengen.
Efficiëntieverbetering: Door gebruik te maken van restwarmte vermindert de economizer het brandstofverbruik en verhoogt de algehele efficiëntie van het ketelsysteem.

Wat is ND STEEL-buis?

Met ND Steel Tube worden specifiek buizen bedoeld die zijn gemaakt van 09CrCuSb-staal. Dit staal staat bekend om zijn uitstekende corrosiebestendigheid, met name in omgevingen met zwavelzuur.

Functies:
Corrosieweerstand: 09CrCuSb-staal heeft een superieure corrosieweerstand, vooral in zwavelzuurhoudende omgevingen, waardoor het geschikt is voor gebruik in de chemische en petrochemische industrie.
Grote sterkte: Dit staal biedt een hoge mechanische sterkte, waardoor het goed presteert onder hoge drukomstandigheden.
Hittebestendig: Het behoudt zijn eigenschappen bij hoge temperaturen, wat cruciaal is voor toepassingen met hitte en hoge druk.
Duurzaamheid: De combinatie van corrosiebestendigheid en mechanische sterkte resulteert in een lange levensduur, waardoor de frequentie van vervangingen en onderhoud wordt verminderd.

Chemische samenstelling:
Koolstof (C): 0.08-0.12%
Chroom (Cr): 0.70-1.10%
Koper (Cu): 0.20-0.40%
Zwavel (S): 0.02-0.05%
Antimoon (Sb): 0.015-0.025%
Ijzer (Fe): Evenwicht

Mechanische eigenschappen:
Treksterkte: ≥490 MPa
Opbrengststerkte: ≥295 MPa
Verlenging: ≥22%
Energie van inslag: ≥47 J (bij kamertemperatuur)

Kunnen ketel- en warmtewisselaarbuizen worden voorzien van vinnen?

Ja, boiler- en warmtewisselaarbuizen kunnen worden voorzien van vinnen, en dit is een gebruikelijke praktijk om hun warmteoverdrachtsefficiëntie te verbeteren. Vinnenbuizen zijn ontworpen om het oppervlak dat beschikbaar is voor warmtewisseling te vergroten, wat de algehele prestatie van de warmteoverdrachtsapparatuur verbetert.