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工質(zhì)和管殼的相容性及管材的挑選

日期：2021-08-30 05:47:23點(diǎn)擊：126

工質(zhì)和管殼的相容性及管材的挑選
當(dāng)熱管的工質(zhì)選中以后，熱管的管材就不可以隨意選擇了。管殼原材料的選用要考慮到以下三層面要素：
①相容性要素:工質(zhì)和管殼原材料不了化學(xué)反應(yīng)和不可以相互之間融解；
②物理性能要素:管殼原材料有著優(yōu)良的抗壓強(qiáng)度性能和熱傳導(dǎo)性能；
③合理性和可工藝性能要素
下邊關(guān)鍵探討相容性要素。
相容性要素是挑選管殼原材料的zui重要要素，說白了相容性，就是指工質(zhì)和管材在熱管的操作溫度范疇內(nèi)不起化學(xué)反應(yīng)。除此之外，相容性還包含選定的管殼原材料與管內(nèi)的傳熱物質(zhì)不了化學(xué)反應(yīng)。
有機(jī)化學(xué)不兼容會(huì)造成幾層面的難題，一是造成不凝汽體（％、咯、。2等），并聚集在制冷段的頂端,使熱管參與傳熱的一部分減短，長(zhǎng)此以往，乃至?xí)枞恐评涠?熱管將無(wú)法正常的工作中;次之，因?yàn)椴荒龤獾睦鄯e，具體的降溫段減短，將使管中溫度上升，工作壓力也會(huì)相對(duì)上升,這對(duì)熱管的安全系數(shù)是不好的；其次，因?yàn)楣べ|(zhì)和管材的化學(xué)變化，工質(zhì)的化學(xué)成分也會(huì)產(chǎn)生變化，其物理學(xué)性能也會(huì)隨著產(chǎn)生變化，使熱傳導(dǎo)性能降低。zui終，化學(xué)變化產(chǎn)生的另一個(gè)嚴(yán)重危害是使管殼變軟,使熱管的硬度和安全系數(shù)大大的降低，明確工質(zhì)與管材的相容性，除開憑借光電催化的常識(shí)作基本的預(yù)測(cè)分析以外，關(guān)鍵借助使用壽命試驗(yàn)。熱管的使用壽命試驗(yàn)一般是如此開展的:即將檢驗(yàn)的熱管試件一端插到熱原之中;熱原能夠是廠子的排煙道氣,或加熱爐，或熱的汽車油箱，而熱管的另一端則曝露于蓄冷之中，蓄冷能夠是氣體的受迫流動(dòng)性，或氣體的當(dāng)然熱對(duì)流，還可以放到一個(gè)涼水的筒夾中。

在熱管的某一操作溫度下，按時(shí)地檢驗(yàn)熱管的徑向溫度遍布，由溫度分散曲線圖來監(jiān)控管中不凝汽體的造成，由于不凝氣的堆積會(huì)導(dǎo)致制冷段端部溫度的顯著降低，如圖所示3.3.1所顯示。也可以用從管中抽真空的方法來檢測(cè)不凝氣的構(gòu)成，或在zui終割開試樣開展人眼查驗(yàn)并開展工質(zhì)的檢驗(yàn)。
現(xiàn)階段，工質(zhì)和管材的相容性實(shí)驗(yàn)早已做過許多，得出了相應(yīng)的熱管壽命試驗(yàn)匯報(bào)，壽命實(shí)驗(yàn)的時(shí)間段從好多個(gè)月到兩年，得出了多個(gè)工質(zhì)和管材的zui好組成。比如，實(shí)驗(yàn)確認(rèn)，水和銅是一對(duì)zui好組成，乃至持續(xù)兩年的壽命試驗(yàn)也沒有發(fā)覺熱管性能的一切轉(zhuǎn)變 ,這就是為何水-銅熱管被普遍使用的緣故。管材的挑選見表3.3.3。
表3.3.3管材的挑選
工質(zhì) 強(qiáng)烈推薦的管殼原材料不建議的管殼原材料
氨鋁、不銹鋼板、鐐、碳素鋼銅
甲苯銅、二氧化硅
工業(yè)甲醇銅、不銹鋼板、二氧化硅
水銅鋁、不銹鋼板、線碳素鋼、二氧化硅
不銹鋼板
鉀不銹鋼板、鐐、因康鐐鋁合金※ 鈦
鈉不銹鋼板、因康鐐鋁合金鈦
注：因康鐐鋁合金中Ni的物質(zhì)的量為80%,Cr的物質(zhì)的量為14%,Fe的物質(zhì)的量為6%

表3.3.3中空缺表明未有實(shí)驗(yàn)材料。針對(duì)中溫?zé)峁芏裕~-水為一對(duì)zui相溶的組成,但因銅的費(fèi)用非常高，抗壓強(qiáng)度又較低，不可以在熱管熱交換器中很多運(yùn)用。因此碳素鋼-水熱管的開發(fā)設(shè)計(jì)遭受了高度重視'碳素鋼-水熱管與銅-水熱管較為有很多優(yōu)勢(shì)，例如：低成本、非常容易生產(chǎn)生產(chǎn)制造、原材料非常容易獲得，高的抗壓強(qiáng)度特點(diǎn)，除此之外,傳熱系數(shù)也較高。針對(duì)以節(jié)能環(huán)保為意義的使用尤其具備誘惑力。但可惜的是,碳素鋼與水為不兼容的，會(huì)形成不凝聚汽體——氡氣：Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2f造成的H2氣會(huì)阻塞在熱管的降溫段，防礙熱管的熱傳導(dǎo)。
為了更好地處理碳素鋼和水的相容性難點(diǎn)，在我國(guó)許多有關(guān)企業(yè)曾開展了十幾年的科學(xué)研究，并獲得喜人的考試成績(jī)。盡管提到的解決方法有一定的區(qū)別,但基本上辦法是同樣的，即在水工質(zhì)中添加某類脫硫劑，該脫硫劑的效果是消化吸收造成的氡氣并在鋼外表產(chǎn)生一層提純膜，該提純膜還可以避免鋼-水中間的不兼容反映。一般采取的脫硫劑的主要成分是Na2CrO4或K2CrO4,其消化吸收氡氣的化學(xué)變化全過程為2Na2CrO4+3H2——Cr2O3+4NaOH+H2O不難看出,Na2CrO4能“消化吸收”因?yàn)椴患嫒荻l(fā)生的氡氣，與此同時(shí)轉(zhuǎn)化成*2。3防護(hù)膜。伴隨著一層緊密的防護(hù)膜的產(chǎn)生，就慢慢緩解并zui終終止氡氣的造成。這類加脫硫劑的辦法運(yùn)用起來非常便捷，成本費(fèi)便宜，有利于營(yíng)銷推廣。理應(yīng)特別注意的是，在向熱管內(nèi)注漿工質(zhì)和脫硫劑以前，管中應(yīng)酸洗鈍化和酸處理，消除銹層和殘?jiān)聪鄳?yīng)的技術(shù)開展。現(xiàn)階段，碳素鋼-水熱管在中國(guó)已獲得普遍的宣傳和運(yùn)用。
除此之外，針對(duì)物理性能要素：管殼原材料應(yīng)具備優(yōu)良的抗壓強(qiáng)度性能和熱傳導(dǎo)性能;針對(duì)合理性和可工藝性能要素：因大部分金屬?gòu)?fù)合材料現(xiàn)有健全的硬度和熱物理性能數(shù)據(jù)信息，并有成熟穩(wěn)定的生產(chǎn)工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該要素的考慮到給予了根據(jù)。

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