C11000 熱交換器用電解タフピッチ銅管

熱交換器サービスにおける C11000 電解タフピッチ銅管

C11000 電解タフピッチ (ETP) 銅は、銅系のベンチマーク熱伝達材料です。公称酸素含有量は 0.040 % で、最低 99.90 % の銅が含まれており、電解精錬とそれに続くタフピッチ鋳造によって製造されます。この方法により金属不純物が極めて除去されます。これらの不純物レベルが低いため、このグレードは圧延、引き抜き、成形操作を通じて非常に高い電気伝導率と熱伝導率を維持でき、熱交換器チューブ、水冷バスバー、整流子、アース ストラップ、および電流を運ぶハードウェアに指定されているのです。-

熱交換器の用途において、このグレードが選択される理由は、1 つの合金に一緒に含まれることはほとんどない 2 つの理由です。1 つは熱が壁を素早く移動すること、そしてチューブを曲げたり、穴あけ、ピーニング、リベット止め、はんだ付け、ろう付けして、ほぼすべてのヘッダーやチューブシートの設計に使用できることです。{0}} C11000 は熱間加工性にも優れているため、複雑なエンドフィッティングが必要な場合に熱間成形が可能です。

化学組成とグレードの識別

酸素含有量は ETP プロセスで意図的に保持されており、C11000 を C10100 や C10200 などの無酸素グレードやリン脱酸 C12200 と区別する特性です。{{1}これは、水素を含む還元雰囲気での炉の操作をこのグレードに適用する前に再検討する必要がある理由でもあります。-

物理的および熱的特性

次の値は、室温における C11000 ETP 銅線の典型的な値であり、元の機器の仕様では 2 つのシステムが混在していることが多いため、メートル法と米国の慣用単位の両方で引用されています。

係数は温度とともに上昇するため、膨張データは 3 つの温度間隔で与えられます。 20 ～ 100 度という数字だけで熱交換器のサイズを決定すると、シェル側がより高温になる場合の熱膨張が低く予測されます。-剛性係数は、チューブ-シートとサポート-プレートの設計でのねじり計算に必要な値です。

加工・接合特性

評価は明確な製造戦略を示しています。つまり、設計が許す限りはんだまたはろう付けで接合し、突き合わせ接合部への溶融溶接は慎重に行い、推奨されないと分類されるアークおよびガスプロセスを回避します。冷間加工能力が優れているため、チューブを拡張したり、かしめたり、狭い半径に曲げたりすることができ、これにより単一サイズのチューブを複数の熱交換器パターンで使用できるようになります。

代表的な熱交換器と産業用途

熱伝達装置:熱交換器、コンデンサー、鍋、バット、やかん

電力ハードウェア:バスバー、開閉装置、スタブ端子、導体、マグネットワイヤ、整流部品、溶接治具

化学およびプロセスプラント:圧力容器、塩素電池、陽極、化学プロセス装置、メッキラックおよびフック

建築サービス:縦樋、水切り、屋根、雨樋、天窓フレーム、カウンタートップ

自動車およびハードウェア:ガスケット、ラジエーター、リベット、釘、割りピン、ナット、ボルト、拡張プレート

よくある質問

Q：C11000における電解タフピッチとは何ですか？
製造ルートや残留酸素について記載しております。銅は電解により純度 99.90 % 以上に精錬され、公称酸素含有量 0.040 % のタフピッチ ワイヤー バーとして鋳造されます。この残留酸素はグレードの特徴であり、この材料が無酸素として分類されない理由です。

Q: 熱交換器チューブにC11000が選ばれる理由は何ですか?
約 391 W/(m・K) の熱伝導率と 101 % IACS の電気伝導率は、広く生産されている錬銅の中で最も高く、熱間および冷間成形挙動が優れているためです。海水または汽水冷却水の場合、侵食と腐食の観点からは通常、C70600 や C71500 などの銅ニッケル合金が好まれますが、上水、蒸気凝縮水、およびプロセス流体では C11000 が依然として標準です。

Q: C11000 パイプとチューブにはどの ASTM 仕様が適用されますか?
ASTM B75 はシームレス銅管をカバーし、ASTM B111 はシームレス凝縮器および熱交換器チューブをカバーし、ASTM B280 は冷凍および空調用チューブをカバーし、ASTM B68 は光輝焼鈍管をカバーし、ASTM B88 は銅水管をカバーします。圧力保持サービスには、一致する ASME SB 文書が適用されます。

Q: C11000 パイプを熱交換器ヘッダーに溶接できますか?
突合せ溶接は良好と評価されていますが、ガスシールドアーク溶接はまあまあであり、被覆金属アーク溶接と酸素アセチレン溶接は推奨されません。はんだ付けは優れており、ろう付けも良好であるため、ほとんどのヘッダーはろう付けまたははんだ付け接合用に設計されており、溶融溶接は突き合わせ接続用に予約されています。酸素を含む銅は水素によって脆化する可能性があるため、還元雰囲気炉は避けなければなりません。{2}}

Q: 推奨される溶解温度と使用温度はどれくらいですか?
固相線は約 1065 度、液相線は約 1083 度です。これらの数値は溶融範囲のみを定義します。機械設計は、実際に供給される焼き戻しの引張値と降伏値に基づいて行う必要があります。これは、焼きなまし状態が最も柔らかい状態であり、通常の熱交換器の使用ではそれ以上軟化しないためです。

Q: C11000 熱交換器パイプは注文書でどのように指定する必要がありますか?
仕様とその改訂、グレード C11000、焼き戻し、外径と肉厚と公差、長さと切断長モード、渦電流や圧力試験などの必要な試験、およびチューブが冷凍または酸素に隣接する回路に入る場所の清浄度要件を記載します。{{3}