碳化硅换热器是一种利用碳化硅陶瓷材料作为传热介质的新型换热器。研制成的这种装置的换热元件材料系一种新型碳化硅工程陶瓷,它具有耐高温和抗热冲击的优异性能,从 1000 ℃ 风冷至室温,反复50 次以上不出现裂纹;导热系数与不锈钢等同;在氧化性和酸性介质中具有良好的耐蚀性。在结构上成功地解决了热补偿和较好地解决了气体密封问题。该装置传热效率快,节能效果好,用以预热助燃空气或加热某些过程的工艺气体,可节约一次能源,燃料节约率可达 30 %以上,并可强化工艺过程,显著提高生产能力。
管式碳化硅插入件高温换热器是为代替金属换热器,解决其在高温烟气中长期运行不合理及需要兑冷风,降低使用效果的缺陷而开发研制的新型换热装置。该材质制成的换热器上前在国际上是高温烟气余热回收的换代产品。
碳化硅换热器设备处理方法
清除换热器流道中的脏物或板片结垢,对于新运行的系统,根据实际情况每周清洗一次。清洗板片表面水垢(主要指CaCO。)时,选用含0.3 氨磺酸溶液或含0.3 乌洛托平、0.2 胺、0.1硫酸钾的0.8 酸溶液作为清洗液,清洗温度40~60℃。不拆卸设备化学浸泡清洗时,要打开换热器冷介质进、出口,或安装设备时在介质进、出口接管上安装DN25清洗口,将配好的清洗液注入设备中,浸泡后用清水清洗干净残留酸液,使pH≥7。拆开清洗时,将板片在清洗液中浸泡30 min,然后用软刷轻刷结垢,后用清水清洗干净。
换热器几种常见的腐蚀破坏类型:
1、 孔蚀集中在金属表面个别小点上深度较大的腐蚀称为孔蚀, 或称小孔腐蚀、点蚀。
2、 缝隙腐蚀, 在金属表面的缝隙和被覆盖的部位会产生剧烈的缝隙腐蚀。
3、冲刷腐蚀 ,冲刷腐蚀是由于介质和金属表面之间的相对运动而使腐蚀过程加速的一种腐蚀。
4、 晶间腐蚀, 晶间腐蚀是优先腐蚀金属或合金的晶界和晶界附近区域, 而晶粒本身腐蚀比较小的一种腐蚀。
影响换热器结垢的主要因素有以下几个方面:(1)流体的流动速度:在换热器中,流速对污垢的影响应该同时考虑其对污垢沉积和污垢剥蚀的影响,对于各类污垢,由于流速增大引起剥蚀率的增大较污垢沉积的速率更为显著,所以污垢增长率随着流速的增大而减小。但是在换热器的实际运行中,流速的增加将增大能耗,所以,流速也不是越高越好,应就能耗和污垢两个方面来综合考虑。(2)传热壁面的温度:温度对于化学反应结垢和盐类析晶结垢有着重要的作用,流体温度的增加一般会导致化学反应速度和结晶速度的增大,从而对污垢的沉积量产生影响,导致污垢增长率升高。
换热器在化工生产中占有重要的地位,换热器设备的污垢腐蚀,导致热传递不足,停止清洗或更换换热器,严重影响生产安全,增加企业运行成本。
在传热表面的流体中悬浮颗粒的积累通常由沉淀物、粉尘、不溶盐、胶体物质、油污等小颗粒组成。当含有这些物质的水流经过热交换器表面时,容易形成污垢沉积,从而导致污垢和腐蚀,为某些细菌的生存和繁殖提供温床。当抗腐蚀措施不在此时,传热面腐蚀,射孔泄漏。除了海水冷却装置外,一般的生物污垢是指微生物污垢。循环水系统中常见的微生物是铁细菌、真菌和藻类。铁细菌能将Fe2 +溶解在水中,变成不溶的Fe2O3水合物,在水中产生大量的氧化铁沉淀,并生成腐蚀金属的氧致密腐蚀细胞。