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鈦材換熱器特點及介紹
管式（又稱管殼式、列管式） 換熱器是最典型的間壁式換熱器，它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史，而且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。 管式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成，殼體多呈圓形，內(nèi)部裝有平行管束，管束兩端固定于管板上。
在管式換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱的兩種流體,一種在管內(nèi)流動,其行程稱為管程；一種在管外流動,其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。為提高管外流體給熱系數(shù),通常在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)量的橫向折流檔板。折流擋板不僅可防止流體短路,增加流體速度,還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束,使湍動程度大為增加。常用的擋板有圓缺形和圓盤形兩種,前者應(yīng)用更為廣泛.。流體在管內(nèi)每通過管束一次稱為一個管程,每通過殼體一次稱為一個殼程。為提高管內(nèi)流體的速度,可在兩端封頭內(nèi)設(shè)置適當(dāng)隔板,將全部管子平均分隔成若干組。這樣,流體可每次只通過部分管子而往返管束多次,稱為多管程。同樣,為提高管外流速,可在殼體內(nèi)安裝縱向檔板使流體多次通過殼體空間,稱多殼程。在管式換熱器內(nèi),由于管內(nèi)外流體溫度不同,殼體和管束的溫度也不同。
鈦換熱器是一種由優(yōu)質(zhì)鈦管制成的將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的換熱設(shè)備。
首先我們先來了解一下金屬“鈦及鈦合金"：金屬鈦的密度為4.51g/cm3,高于鋁而低于鋼、銅、鎳。 耐腐蝕性能 鈦是一種非常活潑的金屬，其平衡電位很低，在介質(zhì)中的熱力學(xué)腐蝕傾向大。但實際上鈦在許多介質(zhì)中很穩(wěn)定，如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質(zhì)中是耐腐蝕的。這是因為鈦和氧有很大的親和力，在空氣中或含氧的介質(zhì)中，鈦表面生成一層致密的、附著力強、惰性大的氧化膜，保護(hù)了鈦基體不被腐蝕。即使由于機械磨損也會很快自愈或重新再生。這表明了鈦是具有強烈鈍化傾向的金屬。介質(zhì)溫度在315℃以下鈦的氧化膜始終保持這一特性。 為了提高鈦的耐蝕性，研究出氧化、電鍍、等離子噴涂、離子氮化、離子注入和激光處理等表面處理技術(shù)，對鈦的氧化膜起到了增強保護(hù)性作用，獲得了所希望的耐腐蝕效果。針對在硫酸、鹽酸、甲胺溶液、高溫濕氯氣和高溫氯化物等生產(chǎn)中對金屬材料的需要 ，開發(fā)出鈦-鉬、鈦-鈀、鈦-鉬-鎳等一系列耐蝕鈦合金。鈦鑄件使用了鈦-32鉬合金，對常發(fā)生縫隙腐蝕或點蝕的環(huán)境使用了鈦-0.3鉬-0.8鎳合金或鈦設(shè)備的局部使用了鈦-0.2鈀合金,均獲得了很好的使用效果。 耐熱性能好 新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下長期使用。 耐低溫性能好 鈦合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn），TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的低溫鈦合金,其強度隨溫度的降低而提高，但塑性變化卻不大。在-196-253℃低溫下保持較好的延性及韌性，避免了金屬冷脆性，是低溫容器，貯箱等設(shè)備的理想材料。
鈦換熱器選用優(yōu)質(zhì)鈦管制成。在物理性質(zhì)上，鈦管具有質(zhì)量輕，機械性能*等多種優(yōu)點。鈦的強度大，純鈦抗拉強度最高可達(dá)180kg/mm2。有些鋼的強度高于鈦合金，但鈦合金的比強度（抗拉強度和密度之比）卻超過優(yōu)質(zhì)鋼。此外，鈦合金有好的耐熱強度、低溫韌性和斷裂韌性 。
化學(xué)性質(zhì)
在化學(xué)性質(zhì)上，鈦表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性，在多種工業(yè)溶液中都具有良好的耐腐蝕性。工業(yè)純鈦是優(yōu)良的制冷設(shè)備配件材料。工業(yè)純鈦可廣泛使用于有機化合物、堿溶液、以及鹽溶液等介質(zhì)中，且不易與之發(fā)生反應(yīng)，耐腐蝕性優(yōu)良；純鈦在常溫下對低濃度的鹽酸、硫酸、硝酸等無機酸具有良好的耐腐蝕性；但隨著介質(zhì)濃度以及工作溫度的增加，工業(yè)純鈦易與上述無機酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使得鈦的耐腐蝕性降低，因此，在換熱過程中應(yīng)當(dāng)注意介質(zhì)的濃度與工作溫度。
工業(yè)純鈦在常溫下對蟻酸、草酸、乳酸等有機酸具有良好的耐腐蝕性。
鈦換熱器憑借工業(yè)純鈦的各種優(yōu)良性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于各類海鮮養(yǎng)殖，海水換熱，鹽水換熱，化工，食品，醫(yī)藥，冶金，制冷，輕工，電鍍行業(yè)、鋁氧化槽、制鹽、造紙、超聲波、電子通訊、集中供熱等行業(yè)和領(lǐng)域
常見分類 ： 固定管板式
固定管板式換熱器是將兩端管板直接與殼體焊接在一起。主要由外殼、管板、管束、封頭等主要部件組成。殼體中設(shè)置有管束,管束兩端采用焊接、脹接或脹焊并有的方法將管子固定在管板上,管板外周圍和封頭法蘭用螺栓緊固。固定管板式換熱器的結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、制造容易、管程清洗檢修方便,但殼程清洗困難,管束制造后有溫差應(yīng)力存在。當(dāng)換熱管與殼體有較大溫差時,殼體上還應(yīng)設(shè)有膨脹節(jié) 。
浮頭式：浮頭式換熱器一端管板固定在殼體與管箱之間,另一端管板可以在殼體內(nèi)自由移動,也就是殼體和管束熱膨脹可自由。故管束和殼體之間沒有溫差應(yīng)力。一般浮頭可拆卸,管束可以自由地抽出和裝入。浮頭式換熱器的這種結(jié)構(gòu)可以用在管束和殼體有較大溫差的工況。管束和殼體的清洗和檢修較為方便,但它的結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜,對密封的要求也比較高。
U型管式：U形管式換熱器是將換熱管煒成U形,兩端固定在同一管板上。由于殼體和換熱管分開,換熱管束可以自由伸縮,不會由于介質(zhì)的溫差而產(chǎn)生溫差應(yīng)力。U形管換熱器只有一塊管板,沒有浮頭,結(jié)構(gòu)比較簡單。管束可以自由的抽出和裝入,方便清洗,具有浮頭式換熱器的優(yōu)點,但由于換熱管做成半徑不等的U形彎,最外層換熱管損壞后可以更換外,其它管子損壞只能堵管。同時,它與固定管板式換熱器相比,由于換熱管受彎曲半徑的限制它的管束中心部分存在空隙,流體很容易走短路,影響了傳熱效果。
性能對比 對比項目 浮動盤管換熱器 螺紋管換熱器 渦流熱膜換熱器
適用介質(zhì)種類 蒸汽、水 蒸汽、水 弱腐蝕性化工原料、蒸汽、水
介質(zhì)的參數(shù)范圍 溫度：0-150度 溫度：0-150度 溫度：-40-400度
壓力：0-1.0MPa 壓力：0-1.6MPa 壓力：0-10.0MPa
熱效率 熱效率=92% 熱效率=93% 熱效率=96%
防垢性能 自動除垢 人工除垢 具有防垢功能
耐震、噪音 振動較大，噪音大 振動較小，噪音小 振動微弱，噪音小
使用壽命 7年左右 10年左右 20年左右
維修 停機維修，更換管束 停機維修，拔管再脹管 無需維修