Scambiatori di calore-e-tubihanno una vasta gamma di applicazioni e possono essere utilizzati in vari campi. Esistono diversi tipi di scambiatori di calore a fascio tubiero-e-di uso comune, ciascuno con caratteristiche prestazionali distinte. Dopo un uso prolungato-a lungo termine, sulla superficie degli scambiatori di calore a fascio tubiero-e-tende a formarsi uno strato di sedimenti che richiede una pulizia regolare. Gli agenti chimici vengono utilizzati per pulire gli scambiatori di calore a fascio tubiero-e-e ne esistono molti tipi. Di seguito è riportata una spiegazione dettagliata.
I. Tipi di scambiatori di calore a fascio tubiero-e-
1. Scambiatori di calore a piastre-a tubi fissi
Le piastre tubiere ad entrambe le estremità del fascio tubiero sono integrate con il mantello. Questa tipologia ha una struttura semplice ma è adatta solo per operazioni di scambio termico dove la differenza di temperatura tra fluidi caldi e freddi è piccola e non è richiesta la pulizia meccanica del lato mantello. Quando la differenza di temperatura è leggermente maggiore ma la pressione sul lato del guscio-non è troppo elevata, è possibile installare un soffietto elastico di espansione sul guscio per ridurre lo stress termico.
2. Scambiatori di calore a testa flottante
La piastra tubiera ad un'estremità del fascio tubiero può fluttuare liberamente, eliminando completamente lo stress termico. L'intero fascio tubiero è estraibile dal mantello, facilitando la pulizia meccanica e la manutenzione. Gli scambiatori di calore a testa flottante sono ampiamente utilizzati ma hanno una struttura più complessa e costi di produzione più elevati.
3. Scambiatori di calore con tubi a U-
Ciascun tubo di scambio termico è piegato a forma di U-, con entrambe le estremità fissate nelle zone superiore e inferiore della stessa piastra tubiera. Un deflettore all'interno della scatola del canale divide il lato del tubo in camere di ingresso e di uscita. Questo tipo di scambiatore elimina completamente lo stress termico e ha una struttura più semplice rispetto agli scambiatori a testa flottante, ma la parte tubi è difficile da pulire.
4. Scambiatori di calore a film di trasferimento di calore a vortice
Gli scambiatori di calore a film di trasferimento di calore a vortice adottano la più recente tecnologia a film di trasferimento di calore a vortice, che migliora l'efficienza del trasferimento di calore modificando lo stato del flusso del fluido. Quando il fluido scorre sulla superficie del tubo vortex, la raschia, migliorando così l'efficienza dello scambio termico. Il coefficiente di trasferimento del calore può arrivare fino a 10.000 W/(m²· grado). Nel frattempo, questa struttura raggiunge resistenza alla corrosione, resistenza alle alte-temperature, resistenza alle alte-pressione e funzioni anti-incrostazioni. I canali del fluido di altri tipi di scambiatori di calore seguono uno schema di flusso a direzione fissa-, che forma un flusso di bypass sulla superficie dei tubi di scambio di calore e riduce il coefficiente di trasferimento di calore convettivo.
II. Tipi di agenti chimici per la pulizia degli scambiatori di calore a mantello-e-a tubi
1. Acido fluoridrico (HF)
In generale, l'acido fluoridrico è adatto per pulire le incrostazioni di silicato. Anche a basse temperature e basse concentrazioni, l'acido fluoridrico ha un buon potere dissolvente per le incrostazioni di silicato e favorisce anche la dissoluzione delle incrostazioni di ossido di ferro.
2. Acido nitrico (HNO₃)
Quando si utilizza l'acido nitrico per pulire le apparecchiature, la sua corrosività è bassa anche senza l'aggiunta di un inibitore di corrosione. Pertanto, quando si puliscono le apparecchiature in titanio con acidi riducenti, viene spesso aggiunto acido nitrico ossidante per inibire la corrosione e l'assorbimento di idrogeno del titanio.
Pertanto, quando si puliscono gli scambiatori di calore in titanio, è necessario considerare le rispettive caratteristiche dell'acido nitrico e dell'acido fluoridrico: l'acido nitrico viene utilizzato come agente principale e l'acido fluoridrico come agente ausiliario. La forte proprietà ossidante dell'acido nitrico inibisce efficacemente la corrosione e l'assorbimento di idrogeno del titanio causato dall'acido fluoridrico. Durante la pulizia viene aggiunta anche una certa quantità di inibitore della corrosione ossidante A per ridurre la velocità di corrosione della soluzione detergente sul titanio.
3. Miscele di HF e altri acidi inorganici
Per la pulizia delle incrostazioni di silicato vengono spesso utilizzate miscele di HF e altri acidi inorganici, come HF con HCl (acido cloridrico) o HF con HNO₃ (acido nitrico). Tuttavia, quando si puliscono le apparecchiature, i metodi di pulizia utilizzati per materiali come acciaio al carbonio, rame e acciaio inossidabile non possono essere applicati semplicemente. A temperatura ambiente, anche una bassa-concentrazione di HF può corrodere i metalli e, all'aumentare della concentrazione di HF, il tasso di corrosione dell'apparecchiatura aumenta in modo significativo.
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