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換熱器材料是否具有抗腐蝕性能呢?
換熱器基體材料抗腐蝕性能選擇合適的金屬相變儲能材料能更有效的提高熱能的利用率。鋁硅合金由于熔點適中、導熱系數(shù)高、相變潛熱大、具有穩(wěn)定的組織和結構,并且相對價廉,成為金屬相變儲能技術中的主要儲能材料。但熔融狀態(tài)的鋁硅合金具有較強的腐蝕性,所以作為工程應用要解決關鍵技術之一是控制高溫液態(tài)鋁硅合金對換熱管的侵蝕。
試驗的工作溫度為495℃~620℃,而鐵鋁及多數(shù)鐵鋁硅合金的共晶溫度都高于620℃,因此通過合理的選擇,可以找到合適的耐鋁硅腐蝕的材料,再通過在金屬基體表面涂敷防護涂層,可以更加有效地減緩熔融鋁硅對換熱管的腐蝕。
換熱器基體材料抗腐蝕性能20G高壓鍋爐鋼具有較高的腐蝕性能及良好的組織穩(wěn)定性,可以有效地抵抗管內(nèi)部水蒸氣的腐蝕,因此具備作為換熱器材料的先決條件。鋁硅合金熔液對金屬材料的侵蝕是十分明顯的,不同材料的侵蝕情況有很大差別,取決于其成分和結構。含碳量越低的鐵基材料抗侵蝕能力越強,侵蝕面越平整。20G高壓鍋爐鋼屬于低碳鋼,并且其他金屬成分相對較少,具有一定的抗鋁硅腐蝕性能,可以作為換熱管材料。
將9個尺寸為25mm×2.5mm×15mm的圓柱狀20G高壓鍋爐鋼試樣在稱量后浸入熔融鋁硅液中,鋁硅合金在495~620℃溫度范圍內(nèi)反復進行熔融-凝固-熔融循環(huán),將用套管保護的熱電偶插入熔融-凝固循環(huán)的鋁硅液中,利用測溫模塊采集循環(huán)數(shù)據(jù),循環(huán)曲線。
每隔120 h取出一片試樣,用剝離法測定腐蝕層的質(zhì)量。剝離液分別為質(zhì)量分數(shù)20%的NaOH和濃鹽酸。先將試樣浸入90℃的20% NaOH中,立即發(fā)生強烈的反應,生成H2,停留一段時間取出后用水沖洗,并用纖維棉擦掉試樣表面疏松的沉積物,然后浸入室溫下的濃鹽酸中不超過1min,取出后邊沖洗邊擦拭,再重新放入90℃NaOH溶液中,重復上述過程數(shù)次,直至試樣浸入NaOH溶液無氣泡產(chǎn)生為止,然后干燥、稱量。
換熱器按傳熱原理分哪幾類?
傳熱顧名思義即熱量的傳遞,是自然界中普遍存在的物理現(xiàn)象。凡是有溫度差存在的物系之間,就會導致熱量從高溫處向低溫處的傳遞的傳熱過程。
一、蓄熱式換熱器
蓄熱式換熱器通過固體物質(zhì)構成的蓄熱體,把熱量從高溫流體傳遞給低溫流體,熱介質(zhì)先通過加熱固體物質(zhì)達到一定溫度后,冷介質(zhì)再通過固體物質(zhì)被加熱,使之達到熱量傳遞的目的。蓄熱式換熱器有旋轉(zhuǎn)式、閥門切換式等。
二、表面式換熱器
表面式換熱器是溫度不同的兩種流體在被壁面分開的空間里流動,通過壁面的導熱和流體在壁表面對流,兩種流體之間進行換熱。表面式換熱器有管殼式、套管式和其他型式的換熱器。
三、流體連接間接式換熱器
流體連接間接式換熱器,是把兩個表面式換熱器由在其中循環(huán)的熱載體連接起來的換熱器,熱載體在高溫流體換熱器和低溫流體之間循環(huán),在高溫流體接受熱量,在低溫流體換熱器把熱量釋放給低溫流體。
四、直接接觸式換熱器
直接接觸式換熱器是兩種流體直接接觸進行換熱的設備,例如,冷水塔、氣體冷凝器等。