金屬補償器使用熱壁設(shè)計,若此時波紋管溫度_出了材料的允許工作溫度上限,_需要通過隔熱設(shè)計來降低波紋管的實際工作溫度。
管道中的金屬補償器分為熱壁設(shè)計或冷壁設(shè)計,熱壁設(shè)計指的是金屬補償器的波紋管不經(jīng)過隔熱,與介質(zhì)直接接觸的情形;冷壁設(shè)計指波紋管通過隔熱層降溫,使其實際工作溫度比介質(zhì)溫度低的設(shè)計方法。金屬補償器使用熱壁設(shè)計,若此時波紋管溫度_出了材料的允許工作溫度上限,_需要通過隔熱設(shè)計來降低波紋管的實際工作溫度。
對于復(fù)雜隔熱保溫結(jié)構(gòu)的冷壁金屬補償器,進行補償器的簡化傳熱計算容易出現(xiàn)計算溫度偏低,隔熱層厚度選取的偏高,造成金屬補償器在實際運行中波紋管溫度低于介質(zhì)露點的情形。此時波紋管容易產(chǎn)生露點腐蝕,并導(dǎo)致金屬補償器失效,發(fā)生介質(zhì)泄露,對設(shè)備及管道的運行造成重大影響。
為了更加準確的預(yù)測金屬補償器在工況條件下的溫度分布,我公司進行了補償器的溫度場模擬,得出各元件的溫度變化范圍,為補償器的設(shè)計中避開有害溫度(如酸露點,波紋管材質(zhì)的敏化溫度)提供依據(jù)和參考。研究了隔熱層設(shè)計厚度的變化對波紋管工作溫度的影響,為金屬補償器的隔熱設(shè)計提供了參考依據(jù)。
根據(jù)材料的熱物理性質(zhì)手冊,隔熱保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)是溫度的函數(shù),并且求解腔體的當量導(dǎo)熱系數(shù)時也需要知道界面溫度。
金屬補償器在工作狀態(tài)下,介質(zhì)流入和流出的熱量之差等于金屬補償器散出的熱量。流體介質(zhì)作為熱源,與補償器進行強迫對流換熱,補償器與周圍空氣形成了對流換熱和輻射換熱。金屬補償器各部件傳熱遵循傅立葉導(dǎo)熱定律,補償器的熱量主要來自工作介質(zhì),因此金屬補償器溫度場分析屬于無內(nèi)熱源的溫度熱分析。