钛材换热器特点及介绍

管式（又称管壳式、列管式） 换热器是最典型的间壁式换热器，它在工业上的应用有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。 管式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行管束，管束两端固定于管板上。

在管式换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程；一种在管外流动,其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。为提高管外流体给热系数,通常在壳体内安装一定数量的横向折流档板。折流挡板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加。常用的挡板有圆缺形和圆盘形两种,前者应用更为广泛.。流体在管内每通过管束一次称为一个管程,每通过壳体一次称为一个壳程。为提高管内流体的速度,可在两端封头内设置适当隔板,将全部管子平均分隔成若干组。这样,流体可每次只通过部分管子而往返管束多次,称为多管程。同样,为提高管外流速,可在壳体内安装纵向档板使流体多次通过壳体空间,称多壳程。在管式换热器内,由于管内外流体温度不同,壳体和管束的温度也不同。

钛换热器是一种由优质钛管制成的将热流体的部分热量传递给冷流体的换热设备。

首先我们先来了解一下金属“钛及钛合金”：金属钛的密度为4.51g/cm3,高于铝而低于钢、铜、镍。 耐腐蚀性能 钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在介质中的热力学腐蚀倾向大。但实际上钛在许多介质中很稳定，如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。这是因为钛和氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀。即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。介质温度在315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性。 为了提高钛的耐蚀性，研究出氧化、电镀、等离子喷涂、离子氮化、离子注入和激光处理等表面处理技术，对钛的氧化膜起到了增强保护性作用，获得了所希望的耐腐蚀效果。针对在硫酸、盐酸、甲胺溶液、高温湿氯气和高温氯化物等生产中对金属材料的需要 ，开发出钛-钼、钛-钯、钛-钼-镍等一系列耐蚀钛合金。钛铸件使用了钛-32钼合金，对常发生缝隙腐蚀或点蚀的环境使用了钛-0.3钼-0.8镍合金或钛设备的局部使用了钛-0.2钯合金,均获得了很好的使用效果。 耐热性能好 新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。 耐低温性能好 钛合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn），TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的降低而提高，但塑性变化却不大。在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性，避免了金属冷脆性，是低温容器，贮箱等设备的理想材料。

钛换热器选用优质钛管制成。在物理性质上，钛管具有质量轻，机械性能*等多种优点。钛的强度大，纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2。有些钢的强度高于钛合金，但钛合金的比强度（抗拉强度和密度之比）却超过优质钢。此外，钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性 。

化学性质

在化学性质上，钛表现出较好的稳定性，在多种工业溶液中都具有良好的耐腐蚀性。工业纯钛是优良的制冷设备配件材料。工业纯钛可广泛使用于有机化合物、碱溶液、以及盐溶液等介质中，且不易与之发生反应，耐腐蚀性优良；纯钛在常温下对低浓度的盐酸、硫酸、硝酸等无机酸具有良好的耐腐蚀性；但随着介质浓度以及工作温度的增加，工业纯钛易与上述无机酸发生化学反应，使得钛的耐腐蚀性降低，因此，在换热过程中应当注意介质的浓度与工作温度。

工业纯钛在常温下对蚁酸、草酸、乳酸等有机酸具有良好的耐腐蚀性。

钛换热器凭借工业纯钛的各种优良性质，广泛应用于各类海鲜养殖，海水换热，盐水换热，化工，食品，医药，冶金，制冷，轻工，电镀行业、铝氧化槽、制盐、造纸、超声波、电子通讯、集中供热等行业和领域

常见分类 ： 固定管板式

固定管板式换热器是将两端管板直接与壳体焊接在一起。主要由外壳、管板、管束、封头等主要部件组成。壳体中设置有管束,管束两端采用焊接、胀接或胀焊并有的方法将管子固定在管板上,管板外周围和封头法兰用螺栓紧固。固定管板式换热器的结构简单、造价低廉、制造容易、管程清洗检修方便,但壳程清洗困难,管束制造后有温差应力存在。当换热管与壳体有较大温差时,壳体上还应设有膨胀节 。

浮头式：浮头式换热器一端管板固定在壳体与管箱之间,另一端管板可以在壳体内自由移动,也就是壳体和管束热膨胀可自由。故管束和壳体之间没有温差应力。一般浮头可拆卸,管束可以自由地抽出和装入。浮头式换热器的这种结构可以用在管束和壳体有较大温差的工况。管束和壳体的清洗和检修较为方便,但它的结构相对比较复杂,对密封的要求也比较高。

U型管式：U形管式换热器是将换热管炜成U形,两端固定在同一管板上。由于壳体和换热管分开,换热管束可以自由伸缩,不会由于介质的温差而产生温差应力。U形管换热器只有一块管板,没有浮头,结构比较简单。管束可以自由的抽出和装入,方便清洗,具有浮头式换热器的优点,但由于换热管做成半径不等的U形弯,最外层换热管损坏后可以更换外,其它管子损坏只能堵管。同时,它与固定管板式换热器相比,由于换热管受弯曲半径的限制它的管束中心部分存在空隙,流体很容易走短路,影响了传热效果。

性能对比 对比项目 浮动盘管换热器 螺纹管换热器 涡流热膜换热器

适用介质种类 蒸汽、水 蒸汽、水 弱腐蚀性化工原料、蒸汽、水

介质的参数范围 温度：0-150度 温度：0-150度 温度：-40-400度

压力：0-1.0MPa 压力：0-1.6MPa 压力：0-10.0MPa

热效率 热效率=92% 热效率=93% 热效率=96%

防垢性能 自动除垢 人工除垢 具有防垢功能

耐震、噪音 振动较大，噪音大 振动较小，噪音小 振动微弱，噪音小

使用寿命 7年左右 10年左右 20年左右

维修 停机维修，更换管束 停机维修，拔管再胀管 无需维修