近年來各國在換熱器防腐蝕領域的研究和設計方面也取得了較為顯著的成果,比如陽極保護技術的開發(fā)和新型防腐蝕材料的應用等都為這類換熱器的發(fā)展帶來了無限的生機。
下面通過幾種典型的防腐蝕換熱器來簡單介紹這方面的技術發(fā)展。換熱器在以海水為介質(zhì)中的應用也相當?shù)膹V泛。海水中因含有約3.5%的鹽分,因此其對金屬的腐蝕要比普通的淡水和大氣要嚴重的多,所以對于海水中的換熱器所需用的材料是必須經(jīng)過嚴格選擇的,必須選用耐海水腐蝕的材料。在這種情況下美國率先對耐海水腐蝕材料進行了研究,開發(fā)出了含Cu、Ni、P的低合金鋼及多種耐海水用不銹鋼,并同時解決了由于氯離子的存在而產(chǎn)生的孔蝕和晶間腐蝕等問題。此后日本也進行了耐海水鋼的開發(fā),并發(fā)現(xiàn)添加少量Cr、Cu、Al元素會使鋼的耐腐蝕性提高數(shù)倍。
目前世界上耐海水換熱器所用材料主要是銅、鈦及不銹鋼等。 另外金屬材料的應用也大大提高了換熱器的防腐性能,比如氟塑料換熱器、陶瓷換熱器、玻璃鋼換熱器、石墨換熱器等,非金屬材料換熱器主要應用于強氧化性介質(zhì)環(huán)境中,其中氟塑料換熱器是由氟塑料制成的,由于氟塑料具有特別優(yōu)異的抗腐蝕性能,因此利用該材料自作換熱器可以解決很多強腐蝕性介質(zhì)的腐蝕問題。氟塑料的熱導率較低,因而為減小管壁熱阻,提高傳熱系數(shù),氟塑料換熱器主要由小管徑薄壁管制成,使得管子與管板的連接的制造難度增加。但由于氟塑料表面平滑有很強的憎水性、不粘性,表面摩擦系數(shù)小,熱膨脹量大,撓性好,因此氟塑料換熱器使用過程中不結(jié)垢,換熱器的傳熱系數(shù)能保持恒定??紤]到氟塑料換熱器的這些優(yōu)點隨著其制造工藝的不斷改善,該類型的換熱器在防腐方面的應用將會進一步拓寬。鈦螺旋槽管換熱器也是防腐蝕換熱器的一種。鈦螺旋槽管換熱器是將鈦管表面加工成螺旋槽,從而增大其傳熱面積。流體在管內(nèi)沿管壁進行旋轉(zhuǎn)式不規(guī)則運動,增加流體湍流程度,增強其抗結(jié)構能力,從而增強其傳熱效果。用鈦做換熱器的材料,主要是因為其表面可生成穩(wěn)定的氧化膜而具有十分優(yōu)異的抗腐蝕性能。除此之外鈦還具有表面光滑、非磁性、易加工等優(yōu)良性能。
因此鈦在石油化工、制藥、原子能、航空等方面均得到了廣泛的應用。而鈦換熱器由于具有體積小、重量輕、耐腐蝕、維護簡單、運轉(zhuǎn)壽命長等特點,目前在防腐蝕換熱器領域取得了十分廣泛的應用。來自《換熱器》