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鈦換熱器的設計和制造應注意什么問題?

發布時間 :2019-10-20 19:44:24 瀏覽次數 :

鈦管換熱器內有腐蝕介質時,適合用復合板和襯鈦管板。現在大型交換器多用厚達100mm的整體管板和同樣厚的整體封頭制成。由于鈦的使用常常與強腐蝕介質相聯系,為避免發生腐蝕,在鈦設備結構設計中,應注意做到:

(1)避免出現縫隙與滯流區。為實現完全密封,防止管子和管板之間留有縫隙,宜采用脹接加密封焊接。不管是全鈦還是復合板,很多設計者基于焊透性的考慮,而支持采用階梯焊接,但有些人卻認為這樣會給補焊時造成更大的困難。塔內緊固件宜采用楔形件代替螺栓連接。法蘭密封面宜采用聚四氟乙烯膜包石棉墊。高溫高壓強腐蝕條件下,推薦采用鈦增強聚四氟乙烯纏繞,T0.2Pd金屬墊。

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(2)在導電性介質中,盡可能避免鈦與其他金屬接觸,結構上可采用電位介于二者之間的第三種材料作為過渡層(如采用堆焊)或用絕緣材料隔離。當介質為海水時,可使用在鈦管中裝入不同金屬管板并輥漲所制成的熱交換器。其前提是,管板材料與鈦是相容的。

(3)鈦的膨脹系數比鋼小。所以,鈦鋼復合結構的受熱設備可能發生熱應力開裂,設計時應設置熱補償環節。

(4)在某些高流速和流速有突變的腐蝕介質中,鈦設備與部件容易產生沖蝕,所以當流速超過6m/s時,應設置防沖擋板。鈦制列管換熱器中,由于震動,鈦管與支承孔接觸處易發生斷裂,所以,應采取減震措施并可在鈦管與支承孔接觸處嵌塞聚四氟乙烯環。

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(5)鈦表面熱傳導系數,在很大程度上取決于設計和工藝參數。對于用冷水作為冷卻劑的熱交換器,可用值為425~550W/(m2·℃);對于用蒸汽或熱水加熱靜止液體的熱交換器,可用值為800~1450W/(m2·℃)。對于用海水冷卻的凝汽器,當其管壁厚度為0.5~1.0mm、流速低于3.9m/s時,實測數據為54006800W/(m2·℃)。

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