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在碳化硅換熱器大量應(yīng)用之前,國內(nèi)外在避免工業(yè)熱能浪費(fèi),大量回收熱能大多采用的方法是使用一些金屬的換熱器,或者是切換式的蓄熱器。可是這些設(shè)備的占空間面積很大,而且效率也不是很高。這種窘境直到我國在八十年代時(shí)研制的碳化硅換熱器的面世。
這種換熱器一般采用的材料是碳化硅陶瓷,在換熱過程當(dāng)中具有較高溫度的煙氣集中在管外,而被加熱了的空氣則集中在管內(nèi),兩者是呈現(xiàn)錯(cuò)流分布的。一般碳化硅換熱器是能夠承受的助一千五百多攝氏度的高溫的,所以一些具有較高溫度的煙氣也可以直接進(jìn)到換熱器當(dāng)中實(shí)現(xiàn)換熱,碳化硅材料可以較好的利用高溫度煙氣當(dāng)中的輻射熱量和火焰中的輻射熱量進(jìn)行傳熱活動(dòng)。(2)傳熱壁面的溫度:溫度對(duì)于化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢和鹽類析晶結(jié)垢有著重要的作用,流體溫度的增加一般會(huì)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速度和結(jié)晶速度的增大,從而對(duì)污垢的沉積量產(chǎn)生影響,導(dǎo)致污垢增長率升高。
換熱器效率的物理意義可以理解為以換熱器冷、熱兩側(cè)zui大理論換熱熱流量max為基礎(chǔ)(如工藝氣進(jìn)口和循環(huán)水進(jìn)口焓差)計(jì)算實(shí)際換熱熱流量,并在此基礎(chǔ)上的變化率。在一定系統(tǒng)負(fù)荷范圍內(nèi),換熱器冷、熱兩側(cè)進(jìn)口的工藝條件一般是固定的,即max固定。因此,一旦換熱器出現(xiàn)諸如結(jié)垢、內(nèi)漏、管子堵塞等異常情況,即實(shí)際換熱熱流量發(fā)生了變化,則值將反映出相應(yīng)的變化;不僅如此,還在一定程度上改善了工業(yè)中的燃燒條件,還提高了氣體的溫度和流速,使加熱均勻,更符合規(guī)范。反之,如果對(duì)出現(xiàn)問題的換熱器進(jìn)行化學(xué)清洗、堵漏或疏通后,值則將呈現(xiàn)相反的變化。
(1)結(jié)垢垢層增加了換熱器熱阻,降低了總傳熱速率,換熱量下降,值下降;在對(duì)該換熱設(shè)備更換或者進(jìn)行化學(xué)清洗之后,垢層熱阻顯著降低,值有明顯提高,如101-C更換新管束及化學(xué)清洗后、102-C更換新管束及化學(xué)清洗后。
?。?)內(nèi)漏若換熱器管殼兩側(cè)分別為液態(tài)和氣態(tài),則傳熱速率主要取決于氣側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù),若換熱器產(chǎn)生內(nèi)漏,液態(tài)側(cè)工藝介質(zhì)漏入氣態(tài)側(cè)工藝介質(zhì)內(nèi)時(shí),將會(huì)提高氣態(tài)側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù),同時(shí)提高實(shí)際換熱熱流量,此時(shí)值呈現(xiàn)出增大的趨勢,氣側(cè)進(jìn)口加鍋爐給水或提高水碳比操作的情況亦為此類情況。如何減小換熱器的尺寸和重量,我們提出了換熱器的熱負(fù)荷、流體阻力、工程質(zhì)量和工作壓力等技術(shù)指標(biāo),需要根據(jù)這些前提條件,來制定換熱器的新設(shè)計(jì)思路。
影響管殼式換熱器腐蝕的主要因素有:(1)介質(zhì)成分和濃度:濃度的影響不一,例如在鹽酸中,一般濃度越大腐蝕越嚴(yán)重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕嚴(yán)重,而當(dāng)濃度增加到60%以上時(shí),腐蝕反而急劇下降;(2)雜質(zhì):有害雜質(zhì)包括氯離子、硫離子、氨離子等,這些雜質(zhì)在某些情況下會(huì)引起嚴(yán)重腐蝕;(3)溫度:腐蝕是一種化學(xué)反應(yīng),溫度每提升10℃,腐蝕速度約增加1~3倍,但也有例外;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。(4)ph值:一般ph值越小,金屬的腐蝕越大;(5)流速:多數(shù)情況下流速越大,腐蝕也越大。
在冷干機(jī)間壁式換熱器中流體的流動(dòng)方式有幾種? 間壁式換熱器時(shí)用的多的工業(yè)換熱器,在壓縮空氣冷干機(jī)制冷技術(shù)中幾乎全部采用間壁式換熱器。 在間壁式換熱器中熱流體和冷流體可以平行流動(dòng),也可以交叉流動(dòng)。平行流動(dòng)時(shí),若冷熱流體的流動(dòng)方向相同,稱為順流式換熱器;若冷熱流體的流動(dòng)方向相反,則稱為逆流式換熱器;3、對(duì)于含塵量較高的流體,熱管換熱器可以通過結(jié)構(gòu)的變化、擴(kuò)展受熱面等形式解決換熱器的磨損和堵灰問題。若冷熱流體流動(dòng)方向相互垂直,則稱為橫流式或岔流式換熱器。此處還有各種復(fù)雜流向的混合式等。