کاربرد ورق استیل 309 در مبدل حرارتی

مقدمه

تقسیم بندی ورق استیل براساس آلیاژهای به کاررفته در آن صورت می گیرد. بر این اساس ورق استیل به چند سری تقسیم می شود که شامل سری 300، 400 و... است. ورق استیل سری 300 به انواع مختلفی مثل 304، 305، 309، 321، 316، 347 تقسیم می گردد. از این دسته، ورق استیل 309 از سری های دیگر پرمصرف تر است. ورق استیل سری 400 به سه دسته 410، 420 و 430 تقسیم می شود. ورق استیل 400 در مقایسه با سری 300 در زندگی روزمره و همین طور وسایل کوچک، کاربرد بیشتری دارد. در این مقاله قصد داریم تا به کاربرد ورق استیل 309 در ساخت مبدل حرارتی بپردازیم.

تاریخچه تولید ورق استیل

ورق استیل که برای اولین بار حدود یکصد سال پیش تولید شد، باعث ایجاد تغییر و تحولات عظیمی در زندگی بشر شده است. این فلز تقریبا در همه بخش های زندگی امروزی از کارخانجات گرفته تا تجهیزات آزمایشگاهی، صنایع خودروسازی و صنایع ساختمانی نقش مهمی را ایفا می کند.
استنلس استیل در مقایسه با فلزهای سنتی تر مثل مس، آلمینیوم و فولاد کربنی، عملکرد بهتری را از خود نشان می دهد. آن چیزی که موجب برتری ورق استیل می شود، خواص و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن است. ورق استیل دارای مقاومت خوردگی بالا، مقاومت در برابر حرارت زیاد تا 1200 درجه سانتی گراد، خاصیت شکل پذیری و جوش پذیری مطلوب، طول عمر و دوام زیاد است. از جمله ویژگی مهم و بی نظیر استنلس استیل این است که در ترکیب با مواد دیگر، به راحتی واکنش نشان نمی دهد.

معرفی ورق استیل 309

ورق استیل 309 با نام گرید 1.4828 نیز شناخته می شود. این نوع ورق استیل که به استیل نسوز 309 نیز معروف است، کاربرد فراوانی در وسایل و تجهیزات با دمای بالا دارد. این استیل به دلیل مقادیر بالای کروم و نیکل موجود در آن، مقاومت زیادی در برابر زنگ زدگی دارد. همچنین ورق استیل نسوز 309 در شرایطی که استقامت در برابر اکسیداسیون بیشتر از 1060 درجه سانتی گراد نیاز است، کاربرد خاصی دارد. جالب است بدانید گرید 309S که نمونه کم کربن گرید 309 محسوب می شود، توانایی جوشکاری بیشتری در مقایسه با ورق استیل ضد زنگ 309 دارد.

ویژگی های ورق استیل 309

همان طور که در ابتدای این مقاله بیان شد، ورق استیل یکی از پرکاربردترین مواد اولیه در صنایع مختلف است. گرید 309 نیز به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی خاصی که دارد، از این امر مستثنی نیست.
در ادامه به تفسیر بیشتر ویژگی های این محصول پرداخته می شود.
استقامت در برابر زنگ زدگی
ورق استیل 309 مقاومت بسیار بالایی در برابر زنگ زدگی دارد. این ورق استیل در محیط های اسیدی شامل اسیدسولفوریک، اسید سیتریک، اسید نیتریک، اسید استیک و... استقامت به زنگ زدگی بسیار مناسبی دارد.
گرید 309 مقاومت خیلی بالایی نسبت به دما، حرارت و اکسید شدن دارد. اما نکته حائز اهمیت این است که در شرایطی که که افت و خیز دمایی وجود دارد، در حرارت های بالاتر از 980 درجه سانتی گراد، به هیچ عنوان نباید از این ورق استفاده کرد.
توانایی شکل پذیری
یکی دیگر از ویژگی های ورق استیل 309 توانایی شکل پذیری، جاذبه و کنده کاری آن است. اما نکته ای که باید به آن توجه داشته باشید این است که توانایی شکل پذیری آن نسبت به بیشتر ورق های استیل سری 300 کمتر است. اما این مسئله به وسیله کنش های حرارتی آنیل قابل حل است؛ به گونه ای که در افزایش شکل پذیری، تأثیر بسزایی دارد.
توانایی جوشکاری
استیل 309 به علت دارا بودن بافت آستینتی، توانایی جوشکاری بالایی دارد. اما نکته ای که هنگام جوشکاری باید به آن توجه داشته باشید، این است که حتما از روش جوشکاری استقامتی استفاده کنید؛ جوشکاری به شیوه اکسی استیلن برای این گرید ورق استیل پیشنهاد نمی شود.
بازپخت
شاید این اصطلاح کمی عجیب به نظر برسد، اما بدین معنی است که ابتدا ورق استیل تا دمای 1038 الی 1121 درجه سانتی گراد گرم می شود و پس از آن بلافاصله در آب سرد قرار می گیرد (کوئنچ کردن) که به این پروسه، بازپخت گفته می شود.
سخت کاری
لازم به ذکر است که ورق استیل 309 توانایی سخت کاری در درجه حرارت بالا را ندارد. به همین علت جهت بالا بردن سختی و استقامت آن، در دمای پایین روی آن کار صورت می گیرد.

کاربردهای ورق استیل 309

همان طور که پیش تر گفته شد، ورق استیل 309 به دلیل خاصیت ضد زنگی که دارد در محیط های اسیدی، مقاومت بالایی از خود نشان می دهد. این گرید در شرایط کوئنچ کردن و بازپخت، غیرمغناطیسی است که همین امر یکی از ویژگی های بارز این گرید استنلس استیل محسوب میشود. ورق استیل 309 در مقابل سولفیداسیون نیز استقامت مطلوبی را خود نشان می دهد؛ به همین دلیل موارد کاربرد بسیار زیادی دارد.
از جمله موارد کاربرد این محصول می توان به موارد زیر اشاره کرد:
قطعات و بخش های مختلف کوره
مبدل حرارتی
دیگ های بخار
ساخت قسمت های مختلف اگزوز خودرو
ساخت بخش هایی از موتور جت و هواپیما
ابزارآلات کارخانجات کاغذ سازی
ابزارآلات کارخانجات مواد شیمیایی

مبدل حرارتی چیست؟

از جمله کاربردهای ورق استیل 309 در ساخت مبدل های حرارتی است. برای آشنایی بیشتر و نقش ورق استیل، به تفسیر مبدل حرارتی می پردازیم.
مبدل حرارتی یا مبدل گرمایی یکی از پرکاربردترین تجهیزات صنعتی محسوب می شود. اساس کار این وسیله در واقع انتقال حرارت و انرژی بین دوسیال است. فرایند انتقال حرارت می تواند بین دو سیال مایع -مایع، گاز-گاز و یا حتی گاز-مایع انجام شود. نکته حائز اهمیت در ساز و کار مبدل حرارتی، این است که می توان از آن در جهت خنک کردن سیال گرم و یا گرم کردن سیال با دمای پایین تر استفاده کرد. از مهم ترین و پرکاربرد ترین مبدل های حرارتی می توان به 3 دسته اشاره نمود:
1.نوع پوسته و لوله
2.نوع خنک (دارای کولر)
3.نوع صفحه ای

مهم ترین ویژگی های مبدل حرارتی استیل

1.مقاومت در برابر خوردگی های در مبدل هایی که آب یا مواد شیمیایی در آن جریان دارد.
2.استقامت بسیار خوب در تحمل دماهای بالا و جلوگیری از اکسیداسیون و تغییر گرید
3.پایداری کیفیت انتقال حرارت در دماهای بالا
4.پاکسازی آسان با روش های مکانیکی و شیمیایی به ویژه در مبدل حرارتی پوسته و لوله
5.عدم ایجاد آلاینده در صورت ایجاد خوردگی
6.مقاومت در برابر ایجاد رسوب به دلیل خاصیت ضد زنگ و ضد خوردگی ورق استیل 309
7.و...