碳化硅換熱器是一種利用碳化硅陶瓷材料作為傳熱介質(zhì)的新型換熱器。特別適合于高溫和強腐蝕環(huán)境下的應用。這種裝置的換熱元件材料系一種新型碳化硅工程陶瓷,具有耐高溫和抗熱沖擊的優(yōu)異性能,從1000℃風冷至室溫,反復50次以上不出現(xiàn)裂紋。
碳化硅換熱器采用無壓燒結(jié)碳化硅管。該碳化硅管使用亞微粒的碳化硅粉末,在無壓力的狀態(tài)進行燒結(jié)。在這種苛刻的工藝條件下得到的碳化硅管,具有自鍵合和細顆粒(顆粒小于10微米)的特點,表現(xiàn)為硬度高、重量輕、無孔隙。因此這種碳化硅非常耐腐蝕、耐磨損、耐高溫、耐熱震。
基本描述:
1、換熱管直徑有兩個規(guī)格,分別為14.0X1.5mm和19.0X1.5mm;換熱管長度從1000mm到3000mm均可,根據(jù)具體的使用參數(shù)和換熱器的安放空間選擇;
2、殼體的直徑從DN100到DN1000均可;
3、殼體的材料根據(jù)殼程介質(zhì)不同,可以選用碳鋼,玻璃纖維或聚四氟乙烯內(nèi)襯的碳鋼、不銹鋼;
4、單流程或多流程設(shè)計;
5、單臺換熱器的換熱面積最小0.5平方,最大196平方;
6、水平或堅直安裝均可;
7、工作溫度從-30℃到+200℃;
8、工作壓力從-1Bar到+8Bar;
9、可以根據(jù)GMP要求,提供雙管板設(shè)計。
性能特點:
一、耐腐蝕
碳化硅的耐腐蝕性好。幾乎對所有化學物質(zhì)呈現(xiàn)惰性,使碳化硅成為理想的處理腐蝕性介質(zhì)的材料。與石墨不同,碳化硅不含粘合劑,不會溶解在腐蝕性溶劑中。
下圖耐腐蝕性對比表,列舉了碳化硅(燒結(jié)無游離硅)的數(shù)據(jù)。
測試時間:125到300小時浸沒測試,持續(xù)攪拌。
腐蝕速率應用指南:
>1000mg/cm2*Y幾天內(nèi)全破壞
100~999mg/cm2*Y不推薦使用超過一個月
50~99mg/cm2*Y不推薦使用超過一年
10~49mg/cm2*Y基于特定的應用謹慎推薦
0.3~9.9mg/cm2Y推薦長期使用
<0.2mg/cm2*Y推薦長期使用,幾乎無腐蝕
碳化硅具有很強的耐腐蝕性、強抗氧化性和強耐熱沖擊性,可耐任何強堿、高濃度硫酸、硝酸、磷酸、混合酸以及氫氟酸等。
二、耐結(jié)垢
與金屬和石墨換熱器相比,碳化硅的不沾屬性可以最小化結(jié)垢傾向,降低結(jié)垢對于換熱效率的影響。
三、耐高溫/抗熱震
無壓燒結(jié)碳化硅,即使在超過1900攝氏度的氣體中,熱膨脹形變依然很小,能夠穩(wěn)定工作。由于其很高的導熱系數(shù)和極低的熱膨脹系數(shù),可以適應熱循環(huán)中的快速冷熱交替,因此無壓燒結(jié)碳化硅有非常強的抗熱震能力。
四、硬度高/易清洗
無壓燒結(jié)碳化硅是高硬度的換熱管材質(zhì)之一,它的密度超過98%的理論值,是不透并且不含任何浸漬劑。同時,這樣極限的硬度,也意味著在高純度應用中不會有任何的污染。事實上,每一根換熱管出廠前都經(jīng)過186Bar的壓力測試因此,換熱管不光可以用化學方法清洗也可以使用機械方法清洗,甚至直接用噴砂清洗。
五、導熱好
碳化硅的導熱性非常好,導熱系數(shù)為125.6w/mK,接近于不透性石墨。和其他耐腐蝕材料對比,碳化硅的導熱系數(shù)相當于鉭的2倍,不銹鋼的5倍,哈氏合金的10倍,玻璃的15倍,是耐腐蝕材質(zhì)中導熱系數(shù)高的。
因此碳化硅換熱器熱導效率遠遠高于其它傳統(tǒng)耐腐蝕材料的換熱器同樣換熱效率下使用更少的換熱面積,這就決定了它可以具有更小的尺寸大大縮小了設(shè)備實際使用占用的空間,從而全面降低使用成本。
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