鈦制冷凝器在冶金設(shè)備應(yīng)用

冶金工業(yè)中用鈦設(shè)備能延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善產(chǎn)品品質(zhì)，延長(zhǎng)設(shè)備檢修周期，節(jié)省維修費(fèi)用，減少對(duì)環(huán)境的污染，并能簡(jiǎn)化設(shè)備，方便操作，以及提高工藝的機(jī)械化和自動(dòng)化程度。 鈦在冶金行業(yè)中，換熱器廠家，主要用于有色金屬的濕法冶金設(shè)備。濕法冶金過程一般是在一定溫度、壓力下，用酸、堿及各種化學(xué)溶劑溶浸礦料。所使用設(shè)備(如浸出過程的浸出槽、高壓釜、攪拌裝置，過濾過程的過濾篩板、泵、閥門、管道，電解過程的電解極板、熱交換器及排煙機(jī)、收塵設(shè)備、煙道等)，都要長(zhǎng)期接觸酸、堿、藥劑和各種腐蝕性氣體、，因而在一定溫度下易受腐蝕與機(jī)械磨損，所以這些設(shè)備中常使用不銹鋼或耐酸搪瓷、鉛板、襯膠和耐酸涂層材料。沒有使用鈦材前設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，事故多，溶液煙氣的跑、冒、滴、漏嚴(yán)重，造成金屬損失大，成本髙，勞動(dòng)條件差，產(chǎn)品品質(zhì)下降。

鈦制冷凝器在冶金工業(yè)中應(yīng)用，有如下優(yōu)勢(shì)。

①提高耐蝕性和使用壽命。鈦對(duì)海水和蒸汽中氨的耐蝕性能好，因而使用壽命長(zhǎng)，鈦優(yōu)于銅合金，鈦制冷凝管的壽命可達(dá)20年。

②熱交換性好。鈦的優(yōu)異的耐蝕性，可使鈦管比銅管薄很多。雖然鈦的熱導(dǎo)率比銅低，但熱交換能力卻可提髙3%

③不需要防漏附屬設(shè)備。使用鈦冷凝器管后，泄漏率大幅度降低，節(jié)省處理時(shí)間和資金。

④能提高冷卻水的流動(dòng)速度。由于鈦的耐蝕性好，泥沙和污垢等沉積物不易黏附在鈦的表面，有助于提高水的流動(dòng)速度。

⑤節(jié)省動(dòng)力。由于鈦管比銅管薄，在外徑一定時(shí)，鈦管的內(nèi)徑較大，可以節(jié)省泵的動(dòng)力。

⑥鈦制冷凝器的使用，可提高原子能發(fā)電站的運(yùn)轉(zhuǎn)率和安全性。

鈦在冶金工業(yè)中用于銅、鎳、鈷、鉛、鋅等冶煉設(shè)備的電解陰極種板、加熱器、冷卻器、反應(yīng)器、陰極輥筒，鉬冶煉的高壓釜，銅礦湍動(dòng)冷卻塔，焦化廠捕塵器以及泵、閥、風(fēng)機(jī)、管道等。另外干電池原料的二氧化錳電解，也采用金屬鈦陽極。實(shí)踐表明，鈦材在這些領(lǐng)域中的應(yīng)用，生產(chǎn)上是可行的，技術(shù)上是的，管式換熱器，經(jīng)濟(jì)。

換熱器故障的基本知識(shí)

換熱器故障是影響其正常運(yùn)行和系統(tǒng)效能的關(guān)鍵問題，常見故障類型、成因及影響如下：

腐蝕泄漏：因介質(zhì)中酸堿、鹽類物質(zhì)或溶解氧長(zhǎng)期侵蝕，導(dǎo)致管束、板片或焊縫出現(xiàn)穿孔、裂紋。如海水冷卻的換熱器易受氯離子腐蝕，u型管式換熱器，化工流程中含酸介質(zhì)會(huì)加速金屬材料損耗，泄漏可能引發(fā)介質(zhì)混合、污染環(huán)境甚至安全事故。

結(jié)垢堵塞：流體中的懸浮物、鈣鎂離子等雜質(zhì)沉積在換熱表面形成垢層，降低傳熱效率。例如循環(huán)水系統(tǒng)中的水垢、石油化工中的聚合物殘?jiān)粌H增加能耗，還可能導(dǎo)致局部過熱，縮短設(shè)備壽命。

機(jī)械損壞：設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行中，管束振動(dòng)、墊片老化或法蘭松動(dòng)會(huì)破壞密封結(jié)構(gòu);溫差引起的熱應(yīng)力可能導(dǎo)致部件變形、開裂。如換熱器頻繁啟停易產(chǎn)生熱疲勞，振動(dòng)會(huì)加劇管束與折流板間的磨損。

性能下降：因設(shè)計(jì)選型不當(dāng)、操作參數(shù)偏離(如流量不足、溫差過大)，或流體短路、旁通，導(dǎo)致實(shí)際傳熱量無法滿足需求。例如板式換熱器墊片老化變形，會(huì)使冷熱流體竄流，降低換熱效率。

通過定期檢查、優(yōu)化操作參數(shù)和建立監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，可有效預(yù)防和處理換熱器故障。

換熱器的選型與設(shè)計(jì)需綜合考慮工況需求、技術(shù)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)成本，確保設(shè)備有效穩(wěn)定運(yùn)行。選型階段，首要明確工藝參數(shù)，換熱器，包括冷熱流體的流量、溫度、壓力、腐蝕性及污垢特性，據(jù)此計(jì)算所需傳熱量與傳熱面積。例如，高溫高壓工況優(yōu)先選擇管殼式換熱器，而清潔流體、空間受限場(chǎng)景則適用板式換熱器;強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)需采用鈦材、石墨等特殊材質(zhì)。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，需優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，如管殼式換熱器的管徑、管間距、折流板形式，或板式換熱器的板片波紋結(jié)構(gòu)與排列方式，以平衡傳熱效率與流體阻力。同時(shí)，考慮熱應(yīng)力補(bǔ)償，通過浮頭式、U型管等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緩解溫差變形;結(jié)合經(jīng)濟(jì)性分析，權(quán)衡設(shè)備初投資、運(yùn)行能耗與維護(hù)成本，選擇適合的方案。此外，還需遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如GB151)，確保設(shè)計(jì)滿足安全規(guī)范，形成兼顧可靠性與經(jīng)濟(jì)性的換熱器方案。

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