碳化硅熱交換器設(shè)計(jì)成模塊化、可互換性結(jié)構(gòu)。便于設(shè)備維修,無壓燒結(jié)碳化硅換熱管,能運(yùn)用到任何公稱直徑的殼體內(nèi),換熱器兩端,每根管子均有獨(dú)立的0型密封組件。
新型管板設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
? 碳化硅管不承受機(jī)械壓緊力和拉力,熱應(yīng)力也通過0型圈釋放。
? 碳化硅管子與管板實(shí)現(xiàn)完美的密封。
? 鋼襯PFA管板既有優(yōu)良的耐腐蝕性能,又有更高的強(qiáng)度,適用溫度和壓力的范圍更高。
? 廣泛的化學(xué)耐蝕性,與介質(zhì)接觸部件均由耐蝕良好的材料制成。
? 管程或殼程任何一側(cè)發(fā)生泄漏,均會從檢漏孔中及時發(fā)現(xiàn),不會造成嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕損壞風(fēng)險(xiǎn)。
各類材料的導(dǎo)熱系數(shù)對比
新型管板設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
? 碳化硅管不承受機(jī)械壓緊力和拉力,熱應(yīng)力也通過0型圈釋放。
? 碳化硅管子與管板實(shí)現(xiàn)完美的密封。
? 鋼襯PFA管板既有優(yōu)良的耐腐蝕性能,又有更高的強(qiáng)度,適用溫度和壓力的范圍更高。
? 廣泛的化學(xué)耐蝕性,與介質(zhì)接觸部件均由耐蝕良好的材料制成。
? 管程或殼程任何一側(cè)發(fā)生泄漏,均會從檢漏孔中及時發(fā)現(xiàn),不會造成嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕損壞風(fēng)險(xiǎn)。
各類材料的導(dǎo)熱系數(shù)對比
碳化硅換熱管的物理性能
編號 | 項(xiàng)目 | 單位 | 反應(yīng)燒結(jié)碳化硅 | 無壓燒結(jié)碳化硅 |
1 | 碳化硅含量 | wt% | ≥85 | ≥99.5 |
2 | 游離硅含量 | wt% | <12 | 0 |
3 | 體積密度 | ≥3.04 | 3.12±0.02 | |
4 | 氣孔率 | % | ≤0.5 | ≤0.06 |
5 | 抗彎強(qiáng)度(三點(diǎn)) | MPa | 350±42 | 402±35 |
6 | 斷裂韌性 | MPa.m1/2 | 4.0±0.5 | 3.8±0.7 |
7 | 彈性模量 | GPa | 350±20 | 410±10 |
8 | 維氏硬度 | GPa | ≥20 | 19.2±1.8 |
9 | 熱導(dǎo)率(室溫) | W/m·K | 80±20 | 130±10 |
10 | 熱膨脹系數(shù)(室溫) | 10-6K-1 | 3.5±0.1 | 4.66 |
耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕性能
無壓燒結(jié)碳化硅換熱管是以高純、超細(xì)a-SiC碳化硅粉為原料,加入少量的燒結(jié)助劑,在真空氣氛中,1950~2100℃高溫下燒結(jié),所得碳化硅換熱管幾乎完全致密,不含游離硅,具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能,在200℃以內(nèi),幾乎對目前已知的化學(xué)物質(zhì)均呈現(xiàn)惰性。我司為確保設(shè)備性能的優(yōu)良,用于換熱器的換熱管全部為無壓燒結(jié)。
腐蝕介質(zhì) | 溫度° | 反應(yīng)燒結(jié) 腐蝕速率mg/(cm².y) |
無壓燒結(jié) 腐蝕速率mg/(cm2.y) |
98% H?SO? | 100 | 59 | ≤2.0 |
65% HNO? | 100 | 2.4 | ≤0.2 |
37% HCI | 86 | 1.6 | ≤0.2 |
85% H?PO? | 100 | 9.2 | ≤0.2 |
50% NaOH | 100 | ≥1000 | ≤3.0 |
45% KOH | 100 | ≥1000 | ≤0.2 |
54% HF | RT | 35 | ≤0.2 |
10% HF(65%)+HNO?(65%) | RT | ≥1000 | ≤0.2 |
10%HF(65%)+HNO?(65%) | 120 | ≥1000 | ≤2.0 |
附注:樣品浸沒在高壓釜中腐蝕介質(zhì)中,放置到烘箱中測試,測試時間2周。失重≥1000,幾天內(nèi)損壞;100-999,壽命一個月;50-99,壽命一年;10-49,長期使用,特殊工況慎用;0.3-9.9,長期使用。≤0.2,長期使用,制品表面無任何腐蝕。
更寬范圍的材料選用
根據(jù)工狀條件和介質(zhì)特性,可選擇性價(jià)比最高的部件材料,可按下表選擇合適的材料
部件 | 腐蝕介質(zhì)走殼程 | 腐蝕介質(zhì)走管程 |
殼體 | 搪玻璃、襯氟、噴涂氟材料 | 碳鋼(鍍鋅)、304L或316L |
換熱管 | 無壓燒結(jié)管Φ14x1.5mm、Φ19x2.25mm、Φ25x3mm | 無壓燒結(jié)管Φ14x1.5mm、Φ19x2.25mm、Φ25x3mm |
第一管板 | 碳鋼(鍍鋅)、304L或316L | CS/PFA、304/PFA、316/PFA、PTFE |
第二管板 | CS/PFA、304/PFA、316/PFA、PTFE | 碳鋼(鍍鋅)、304L或316L |
主密封0圈 | 氟橡膠、硅橡膠 | 全氟醚橡膠 |
副密封0圈 | 全氟醚橡膠 | 氟橡膠、硅橡膠 |
管箱 | 碳鋼(鍍鋅)、304L或316L | 搪玻璃、襯氟、噴涂氟材料 |
碳化硅換熱管的物理性能
編號 | 項(xiàng)目 | 單位 | 反應(yīng)燒結(jié)碳化硅 | 無壓燒結(jié)碳化硅 |
1 | 碳化硅含量 | wt% | ≥85 | ≥99.5 |
2 | 游離硅含量 | wt% | <12 | 0 |
3 | 體積密度 | ≥3.04 | 3.12±0.02 | |
4 | 氣孔率 | % | ≤0.5 | ≤0.06 |
5 | 抗彎強(qiáng)度(三點(diǎn)) | MPa | 350±42 | 402±35 |
6 | 斷裂韌性 | MPa.m1/2 | 4.0±0.5 | 3.8±0.7 |
7 | 彈性模量 | GPa | 350±20 | 410±10 |
8 | 維氏硬度 | GPa | ≥20 | 19.2±1.8 |
9 | 熱導(dǎo)率(室溫) | W/m·K | 80±20 | 130±10 |
10 | 熱膨脹系數(shù)(室溫) | 10-6K-1 | 3.5±0.1 | 4.66 |
耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕性能
無壓燒結(jié)碳化硅換熱管是以高純、超細(xì)a-SiC碳化硅粉為原料,加入少量的燒結(jié)助劑,在真空氣氛中,1950~2100℃高溫下燒結(jié),所得碳化硅換熱管幾乎完全致密,不含游離硅,具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能,在200℃以內(nèi),幾乎對目前已知的化學(xué)物質(zhì)均呈現(xiàn)惰性。我司為確保設(shè)備性能的優(yōu)良,用于換熱器的換熱管全部為無壓燒結(jié)。
腐蝕介質(zhì) | 溫度° | 反應(yīng)燒結(jié) 腐蝕速率mg/(cm².y) |
無壓燒結(jié) 腐蝕速率mg/(cm2.y) |
98% H?SO? | 100 | 59 | ≤2.0 |
65% HNO? | 100 | 2.4 | ≤0.2 |
37% HCI | 86 | 1.6 | ≤0.2 |
85% H?PO? | 100 | 9.2 | ≤0.2 |
50% NaOH | 100 | ≥1000 | ≤3.0 |
45% KOH | 100 | ≥1000 | ≤0.2 |
54% HF | RT | 35 | ≤0.2 |
10% HF(65%)+HNO?(65%) | RT | ≥1000 | ≤0.2 |
10%HF(65%)+HNO?(65%) | 120 | ≥1000 | ≤2.0 |
附注:樣品浸沒在高壓釜中腐蝕介質(zhì)中,放置到烘箱中測試,測試時間2周。失重≥1000,幾天內(nèi)損壞;100-999,壽命一個月;50-99,壽命一年;10-49,長期使用,特殊工況慎用;0.3-9.9,長期使用。≤0.2,長期使用,制品表面無任何腐蝕。
更寬范圍的材料選用
根據(jù)工狀條件和介質(zhì)特性,可選擇性價(jià)比最高的部件材料,可按下表選擇合適的材料
部件 | 腐蝕介質(zhì)走殼程 | 腐蝕介質(zhì)走管程 |
殼體 | 搪玻璃、襯氟、噴涂氟材料 | 碳鋼(鍍鋅)、304L或316L |
換熱管 | 無壓燒結(jié)管Φ14x1.5mm、Φ19x2.25mm、Φ25x3mm | 無壓燒結(jié)管Φ14x1.5mm、Φ19x2.25mm、Φ25x3mm |
第一管板 | 碳鋼(鍍鋅)、304L或316L | CS/PFA、304/PFA、316/PFA、PTFE |
第二管板 | CS/PFA、304/PFA、316/PFA、PTFE | 碳鋼(鍍鋅)、304L或316L |
主密封0圈 | 氟橡膠、硅橡膠 | 全氟醚橡膠 |
副密封0圈 | 全氟醚橡膠 | 氟橡膠、硅橡膠 |
管箱 | 碳鋼(鍍鋅)、304L或316L | 搪玻璃、襯氟、噴涂氟材料 |