在碳化硅换热器大量应用之前,国内外在避免工业热能浪费,大量回收热能大多采用的方法是使用一些金属的换热器,或者是切换式的蓄热器。可是这些设备的占空间面积很大,而且效率也不是很高。这种窘境直到我国在八十年代时研制的碳化硅换热器的面世。
这种换热器一般采用的材料是碳化硅陶瓷,在换热过程当中具有较高温度的烟气集中在管外,而被加热了的空气则集中在管内,两者是呈现错流分布的。
碳化硅管式反应器供应
在碳化硅换热器大量应用之前,国内外在避免工业热能浪费,大量回收热能大多采用的方法是使用一些金属的换热器,或者是切换式的蓄热器。可是这些设备的占空间面积很大,而且效率也不是很高。这种窘境直到我国在八十年代时研制的碳化硅换热器的面世。
这种换热器一般采用的材料是碳化硅陶瓷,在换热过程当中具有较高温度的烟气集中在管外,而被加热了的空气则集中在管内,两者是呈现错流分布的。一般碳化硅换热器是能够承受的助一千五百多摄氏度的高温的,所以一些具有较高温度的烟气也可以直接进到换热器当中实现换热,碳化硅材料可以较好的利用高温度烟气当中的辐射热量和火焰中的辐射热量进行传热活动。改变板片排列或更换几张板片,即可达到所要求的流程组合,适应新的换热工况。
换热器效率的物理意义可以理解为以换热器冷、热两侧zui大理论换热热流量max为基础(如工艺气进口和循环水进口焓差)计算实际换热热流量,并在此基础上的变化率。在一定系统负荷范围内,换热器冷、热两侧进口的工艺条件一般是固定的,即max固定。因此,一旦换热器出现诸如结垢、内漏、管子堵塞等异常情况,即实际换热热流量发生了变化,则值将反映出相应的变化;目前换热器被广泛使用在运输用动力装置中,换热器技术上的完善程度,我们通过外形尺寸体积、重量、换热能力、能耗来表示,在运输用动力装置中对换热器的主要要求是:换热器体积尽量小、重量尽量轻、换热能力尽量大、换热能耗尽量小。反之,如果对出现问题的换热器进行化学清洗、堵漏或疏通后,值则将呈现相反的变化。
(1)结垢垢层增加了换热器热阻,降低了总传热速率,换热量下降,值下降;在对该换热设备更换或者进行化学清洗之后,垢层热阻显著降低,值有明显提高,如101-C更换新管束及化学清洗后、102-C更换新管束及化学清洗后。
(2)内漏若换热器管壳两侧分别为液态和气态,则传热速率主要取决于气侧的对流传热系数,若换热器产生内漏,液态侧工艺介质漏入气态侧工艺介质内时,将会提高气态侧对流传热系数,同时提高实际换热热流量,此时值呈现出增大的趋势,气侧进口加锅炉给水或提高水碳比操作的情况亦为此类情况。(2)杂质:有害杂质包括氯离子、硫离子、氨离子等,这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀。
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子弯曲、断裂,或从管板上拉脱。因此,当管束与壳体温度差超过50℃时,需采取适当补偿措施,以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施,管壳式换热器可分为以下几种主要类型:①固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体,结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。如何控制换热器传热过程的每一项分热阻是决定换热器传热系数的关键。当温度差稍大而壳程压力又不太高时,可在壳体上安装有弹性的补偿圈,以减小热应力。
②浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动,完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广,但结构比较复杂,造价较高。
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