当热钛交换器管内有腐蚀介质时,适合用复合板和衬钛管板。现在大型交换器多用厚达100mm的整体管板和同样厚的整体封头制成。
由于仗的使用常常与强腐蚀介质相联系,为避免发生腐蚀,在钛设备结构设计中,应注意做到:
(1)避免出现缝隙与滞流区。为实现完全密封,防止管子和管板之间留有缝隙,宜采用胀接加密封焊接。不管是全钛还是复合板,很多设计者基于焊透性的考虑,而支持采用阶梯焊接,但有些人却认为这样会给补焊时造成更大的困难。塔内紧固件宜采用楔形作代替螺栓连接。法兰密封面宜采用聚四氟乙烯膜包石棉垫。高温高压强腐蚀条件下,推荐采用钛/增强聚四氟乙烯缠绕垫, Ti0.2Pd金属垫。
(2)在导电性介质中,尽可能避免钛与其他金属接触,结构上可采用电位介于二者之间的第三种材料作为过渡层(如采用堆焊)或用绝缘材料隔离,当介质为海水时,可使用在钛管中装入不同金属管板并辊涨所制成的热交换器。其前提是,管板材料与钛是相容的。
(3)钛的膨胀系数比钢小。所以,钛钢复合结构的受热设备可能发生热应力开裂,设计时应设置热补偿环节。
(4)在某些高流速和流速有突变的腐蚀介质中,钛设备与部件容易产生冲蚀,所以当流速超过6m/s时,应设置防冲挡板。钛制列管换热器中,由于震动,钛管与支承孔接触处易发生断裂,所以,应采取减震措施并可在钛管与支承孔接触处嵌塞聚四氟乙烯环。
(5)钛表面热传导系数,在很大程度上取决于设计和工艺参数。对于用冷水作为冷却剂的热交换器,可用值为425~550w/(m' .℃);对于用蒸汽或热水加热静止液体的热交换器,可用值为800-~1450W/(m2 .℃)。对于用海水冷却的凝汽器,当其管壁厚度为0.5~1.0nm,流速低于3.9m/s时,实测数据为5400~6800W / (m”℃)。
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