影响管壳式换热器管板腐蚀的重要因素是什么?
1、介质成分和浓度:浓度差,例如在盐酸中,平均浓度越大,腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在50%硫酸中腐蚀严重。当浓度增加到60%时,腐蚀会减少。
2、杂质有害杂质包括氯化物、氨和硫、化物离子等。这些杂质在某些环境下会导致严重腐蚀。
3、腐蚀是温度升高时的化学反应。当温度升高10时,腐蚀速率约为1~3倍,但也有一些例外。
4、 ph值:一般ph值越小,金属腐蚀越大。 5、流速:在大多数环境下,下列管式换热器的流速越高,腐蚀越大。
那么如何减缓管壳式换热器的腐蚀速度,延长其使用寿命呢?根本方法是用耐腐蚀材料代替。现在市场行的耐腐蚀管壳式换热器都是用氟塑料制成的。经研究,使用该材料的换热器可减少腐蚀对设备的损坏,延长使用寿命5~10年。
设计管壳式换热器要考虑哪些因素呢?
换热设备的类型很多,对每种特定的传热工况,通过优化选型都会得到一种朂合适的设备型号,如果将这个型号的设备使用到其他工况,则传热的效果可能有很大的改变。因此,针对具体工况选择换热器类型,是很重要和复杂的工作。对管壳式换热器的设计,有以下因素值得考虑。
1、流速的选择
流速是换热器设计的重要变量,提高流速则提高传热系数,同时压力降与功耗也会随之增加,如果采用泵送流体,应考虑将压力降尽量消耗在换热器上而不是调节阀上,这样可依靠提高流速来提高传热效果。
采用较高的流速有两个好处:一是提高总传热系数,从而减小换热面积;二是减少在管子表面生成污垢的可能性。但是也相应的增加了阻力和动力的消耗,所以需要进行经济比较才能朂后确定适宜的流速。
此外在选择流速上,还必须考虑结构上的要求。为了避免设备的严重磨损,所算出的流速不应超过更大允许的经验流速。
2、允许压力降的选择
选择较大的压力降可以提高流速,从而增强传热效果减少换热面积。但是较大的压力降也使得泵的操作费用增加。合适的压力降值需要以换热器年总费用为目标,反复调整设备尺寸,进行优化计算而得出。
在大多数设备中,可能会发现一侧的热阻明显的高于另一侧,此侧的热阻成为控制热阻。可壳程的热阻是控制侧时,可以用增加折流板块数或者缩小壳径的方法,来增加壳侧流体流速、减少传热热阻,但是减少折流板间距是有限制的,一般不能小于壳径的1/5或50mm。当管程的热阻是控制侧时,则依靠增加管成熟来增加流体流速。
在处理粘稠物料时,如果流体处于层流流动则将此物料走壳程。由于在壳程的流体流动易达到湍流状态,这样可以得到较高的传热速率,还可以改进对压力降的控制。