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碳化硅换热器的基本介绍

更新时间:2024-02-02 点击次数:3795
  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。特别适合于高温和强腐蚀环境下的应用。这种装置的换热元件材料系一种新型碳化硅工程陶瓷,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。
 
  碳化硅换热器采用无压烧结碳化硅管。该碳化硅管使用亚微粒的碳化硅粉末,在无压力的状态进行烧结。在这种苛刻的工艺条件下得到的碳化硅管,具有自键合和细颗粒(颗粒小于10微米)的特点,表现为硬度高、重量轻、无孔隙。因此这种碳化硅非常耐腐蚀、耐磨损、耐高温、耐热震。
 
        基本描述:
 
  1、换热管直径有两个规格,分别为14.0X1.5mm和19.0X1.5mm;换热管长度从1000mm到3000mm均可,根据具体的使用参数和换热器的安放空间选择;
 
  2、壳体的直径从DN100到DN1000均可;
 
  3、壳体的材料根据壳程介质不同,可以选用碳钢,玻璃纤维或聚四氟乙烯内衬的碳钢、不锈钢;
 
  4、单流程或多流程设计;
 
  5、单台换热器的换热面积最小0.5平方,最大196平方;
 
  6、水平或坚直安装均可;
 
  7、工作温度从-30℃到+200℃;
 
  8、工作压力从-1Bar到+8Bar;
 
  9、可以根据GMP要求,提供双管板设计。
 
  性能特点:
 
  一、耐腐蚀
 
  碳化硅的耐腐蚀性好。几乎对所有化学物质呈现惰性,使碳化硅成为理想的处理腐蚀性介质的材料。与石墨不同,碳化硅不含粘合剂,不会溶解在腐蚀性溶剂中。
 
  下图耐腐蚀性对比表,列举了碳化硅(烧结无游离硅)的数据。
 
       测试时间:125到300小时浸没测试,持续搅拌。
 
  腐蚀速率应用指南:
 
  >1000mg/cm2*Y几天内全破坏
 
  100~999mg/cm2*Y不推荐使用超过一个月
 
  50~99mg/cm2*Y不推荐使用超过一年
 
  10~49mg/cm2*Y基于特定的应用谨慎推荐
 
  0.3~9.9mg/cm2Y推荐长期使用
 
  <0.2mg/cm2*Y推荐长期使用,几乎无腐蚀
 
  碳化硅具有很强的耐腐蚀性、强抗氧化性和强耐热冲击性,可耐任何强碱、高浓度硫酸、硝酸、磷酸、混合酸以及氢氟酸等。
 
  二、耐结垢
 
  与金属和石墨换热器相比,碳化硅的不沾属性可以最小化结垢倾向,降低结垢对于换热效率的影响。
 
  三、耐高温/抗热震
 
  无压烧结碳化硅,即使在超过1900摄氏度的气体中,热膨胀形变依然很小,能够稳定工作。由于其很高的导热系数和极低的热膨胀系数,可以适应热循环中的快速冷热交替,因此无压烧结碳化硅有非常强的抗热震能力。
 
四、硬度高/易清洗
 
  无压烧结碳化硅是高硬度的换热管材质之一,它的密度超过98%的理论值,是不透并且不含任何浸渍剂。同时,这样极限的硬度,也意味着在高纯度应用中不会有任何的污染。事实上,每一根换热管出厂前都经过186Bar的压力测试因此,换热管不光可以用化学方法清洗也可以使用机械方法清洗,甚至直接用喷砂清洗。
 
五、导热好
 
  碳化硅的导热性非常好,导热系数为125.6w/mK,接近于不透性石墨。和其他耐腐蚀材料对比,碳化硅的导热系数相当于钽的2倍,不锈钢的5倍,哈氏合金的10倍,玻璃的15倍,是耐腐蚀材质中导热系数高的。
 
  因此碳化硅换热器热导效率远远高于其它传统耐腐蚀材料的换热器同样换热效率下使用更少的换热面积,这就决定了它可以具有更小的尺寸大大缩小了设备实际使用占用的空间,从而全面降低使用成本。
 

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