이봐! 관형 열교환 기의 공급 업체로서, 나는 종종이 나쁜 소년들이 부식성 유체를 처리 할 수 있는지 묻습니다. 글쎄, 바로 그것에 뛰어 들고 이것을 분해합시다.
우선, 관형 열교환 기는 정확히 무엇입니까? 일반적으로 일련의 튜브를 통해 두 유체 사이에서 열을 전달하는 장치입니다. 하나의 유체는 튜브 내부로 흐르고 다른 유체는 튜브 외부로 흐르면 효율적인 열 전달이 가능합니다. 관형 열교환 기는 화학, 석유 화학, 음식 및 음료 및 발전을 포함한 다양한 산업에서 널리 사용됩니다.
이제 큰 문제 : 관형 열교환기를 부식성 유체에 사용할 수 있습니까? 짧은 대답은 예이지만 몇 가지 요인에 따라 다릅니다.
재료 선택
부식성 유체를 다룰 때 가장 중요한 요소는 열교환 기의 재료입니다. 다른 재료마다 부식에 대한 저항력이 다릅니다.
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탄소강: Carbon Steel은 일반적이고 비용 - 열 교환기에게 효과적인 재료입니다. 그러나 부식성이 높은 유체를위한 최선의 선택은 아닙니다. 수분과 특정 화학 물질에 노출되면 탄소강이 녹을 수 있습니다. 그러나 부식성 환경이 온화하고 적절한 부식 방지 조치가 제자리에 있으면 효과가있을 수 있습니다. 예를 들어, 유체가 산 함량이 낮거나 약간 부식성이있는 일부 산업 공정에서탄소강 나선 상처 껍질 및 튜브 열교환 기사용할 수 있습니다. 또한 내식성을 향상시키기 위해 코팅이나 안감을 탄소강에 적용 할 수 있습니다.
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스테인레스 스틸: 스테인레스 스틸, 특히 316과 같은 등급은 부식성 유체를 취급하는 데 인기있는 선택입니다. 316 스테인레스 스틸에는 몰리브덴이 포함되어있어 다른 스테인레스 스틸 등급에 비해 구덩이와 틈새 부식에 대한 저항력이 향상됩니다. 에이316 관형 쉘 및 튜브 히트 교환기일부 화학 가공 공장이나 산성 또는 알칼리성 솔루션이 관여하는 식음료 산업과 같이 유체가 적당히 부식성이있는 응용 분야에 적합합니다.
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다른 합금: 티타늄과 같은 다른 특수 합금도 있습니다. 티타늄은 부식성이 높은 환경을 포함하여 광범위한 환경에서 탁월한 부식 저항을 갖습니다. 그러나 이러한 합금은 상당히 비쌀 수 있으므로 일반적으로 유체의 부식성 특성이 매우 심각한 응용 분야를 위해 예약되어 있습니다.
유체 특성
부식성 유체의 유형도 큰 역할을합니다.
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산과 염기: 다른 산과 염기마다 부식성이 다릅니다. 예를 들어, 염산은 매우 부식성이며 많은 재료를 통해 빠르게 먹을 수 있습니다. 반면에 일부 약한 유기산은 문제가되지 않을 수 있습니다. 유체가 강산 또는 염기 인 경우 부식성 특성을 견딜 수있는 재료를 선택해야합니다.
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소금과 불순물의 존재: 유체의 소금 및 기타 불순물도 부식성을 증가시킬 수 있습니다. 예를 들어, 해수에는 고농도의 소금이 포함되어있어 많은 금속에서 부식을 일으킬 수 있습니다. 그러한 경우, 티타늄 또는 특정 스테인리스 - 강철 합금과 같은 높은 소금 - 방수 기능이있는 재료로 만든 열교환 기이 더 나은 옵션이 될 것입니다.
설계 고려 사항
관형 열교환 기의 설계는 또한 부식성 유체로의 성능에 영향을 줄 수 있습니다.
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유량과 속도: 열 교환기 내부의 유체의 유량과 속도가 중요합니다. 유량이 너무 낮 으면 정체 된 영역이 형성 될 수있어 부식 물질의 축적으로 이어지고 부식의 위험이 증가 할 수 있습니다. 반면에, 유량이 너무 높으면 유체가 열교환 기의 재료를 마모시키는 침식 - 부식을 일으킬 수 있습니다.
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튜브 형상: 튜브의 모양과 크기도 부식에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 직경이 작은 튜브는 부식성 퇴적물로 막히기 쉬울 수 있지만, 더 큰 직경의 튜브는 난기류가 적을 수 있으며, 이는 정체 된 영역으로 이어질 수 있습니다.
유지 보수 및 모니터링
올바른 재료를 선택하고 열교환기를 올바르게 설계하더라도 부식성 유체를 다룰 때는 정기적 인 유지 보수 및 모니터링이 필수적입니다.
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검사: 정기적 인 검사는 튜브 벽의 구덩이 또는 가늘어와 같은 부식의 초기 징후를 감지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이를 통해 부식이 심해지기 전에 시정 조치를 취할 수 있으며 열교환 기가 실패합니다.
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청소: 열교환기를 주기적으로 청소하면 시간이 지남에 따라 축적 된 부식성 퇴적물을 제거 할 수 있습니다. 이는 열교환 기의 효율을 유지하고 부식의 위험을 줄이는 데 도움이됩니다.
경우에 따라 관형 열교환 기는 부식성 유체에 가장 적합한 옵션이 아닐 수도 있습니다. 대안은 a플레이트 열교환 기. 플레이트 열교환 기는 다른 디자인을 가지고 있으며 일련의 플레이트가 함께 쌓여 있습니다. 일부 응용 분야에서 더 효율적일 수 있으며 플레이트 재료에 따라 특정 유형의 부식에 더 나은 저항력을 가질 수 있습니다.
따라서 요약하기 위해 관형 열 교환기는 부식성 유체에 반드시 사용될 수 있지만 재료 선택, 유체 특성, 설계 및 유지 보수를 신중하게 고려해야합니다. 공급 업체는 특정 요구 사항을 충족 할 수있는 광범위한 옵션이 있습니다. 가벼운 부식성 유체를 다루거나 매우 공격적인 유체를 다루 든 응용 프로그램에 적합한 열 교환기를 선택할 수 있습니다.
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참조
- Green, Don W. 및 Robert H. Perry. 페리의 화학 엔지니어 핸드북. McGraw -Hill Education, 2018.
- Sinnot, Robin K. 및 MJ Towler. 화학 공학 설계 : 플랜트 및 공정 설계의 원리, 실무 및 경제. Butterworth -Heinemann, 2019.