板片作为板式换热器中的重要结构,选材是很重要的环节,本文将详细介绍18种板式换热器中常用材料的特点和适用条件,希望能帮助到各位.
1.304型不锈钢
这是廉价、广泛使用的奥氏体不锈钢(如食品、化工、原子能等工业设备)。适用于一般的有机和无机介质。例如,浓度小于30%、温度小于或等于100°C或浓度大于或等于30%、温度小于50°的硝酸;温度小于或等于100°C的各种液度的碳酸、氨水和醇类。在硫酸和盐酸中的耐蚀性差;尤其对含氣介质(如冷却水)引起的缝隙腐蚀敏感。
2.304L型不锈钢
耐蚀性和用途与304型基本相同。由于含碳量更低(≤0.03%),故耐蚀性(尤其耐晶问腐蚀,包括焊缝区)和可焊性更好,可用于半焊式或全焊式PHE。
3.316型不锈钢
适用于一般的有机和无机介质。例如,天然冷却水、冷却塔水、软化水;碳酸;浓度小于50%的醋酸和苛性碱液;醇类和丙酮等溶剂;温度小于或等于100°的稀硝酸(浓度小于20%)、稀磷酸(浓度小于30%)等。但是,不宜用于硫酸。由于约含2%的Mo,故在海水和其他含氯介质中的耐蚀性比304型好,完全可以替代304型。
4.316L型不锈钢
耐蚀性和用途与316型基本相同。由于含碳量更低(≤0.03%),故可焊性和焊后的耐蚀性也更好,可用于半焊式或全焊式PHE。
5.317型不锈钢
适合要求比316型使用寿命更长的工况。由于Cr、Mo、Ni元素的含量比316型稍高,故耐缝隙腐蚀、点蚀和应力腐蚀的性能更好。
6.AISI904L或SUS890L型不锈钢
这是一种兼顾了价格与耐蚀性的高性价比的奥氏体不锈钢,其耐蚀性比以上几种材料好,特别适合一般的硫酸、磷酸等酸类和卤化物(含Cl-、F-)。由于Cr、Ni、Mo含量较高,故具有良好的耐应力腐蚀、点蚀和缝踪腐蚀性能。
7.Avesta 254 SMO高级不锈钢
这是一种通过提高Mo含量对316型进行了改进的超低碳高级不锈钢,具有优良的耐氯化物点蚀和缝隙腐住性能,适用于不能用316型的含盐水、无机酸等介质。
8.Avesta 654 SMo高级不锈钢
这是一种Cr、Ni、Mo、N含量均高于254SMO的超低碳高级不锈钢,耐氯化物腐蚀的性能比254SMO更好,可用于冷的海水。
9.RS-2(OCr20Ni26Mo3Cu3Si2Nb)不锈钢
这是一种国产的Cr-Ni-Mo-Cu不锈钢。耐点蚀和缝隙腐蚀的性能相当于316型,而耐应力腐蚀的性能更好。可用于80℃以下的浓硫酸(浓度90%-98%),年腐蚀率小于或等于0.04mm/年。
10.Incoloy825
这是一种Ni(40%)-Cr(22%)-Mo(3%)高级不锈钢。适用于低温下各种浓度的硫酸;在浓度为50%一70%的苛性碱(如NaOH)溶液中,具有良好的耐蚀性,不产生应力腐蚀开裂。但是,对氯化物引起的缝隙腐蚀却很敏感。此外,冲压性能也不太好,故不是板片常用的材料。
11.钛
非合金化鈦,重量轻,相对密度4.5,能自然生成钝化保护膜(Ti2O3),且如果一旦被破坏,具有“自愈性”,故耐蚀性比不锈钢好,是适合含氯介质(Cl-浓度大于200mg/L,温度小于或等于130℃)的典型材料。在不超过120°的海水和其他氯化物(如CaCl2)溶液中,实际上不受腐性。一般,可用于135℃以下的海水和165°C以下各种浓度的盐水(NaCl).
钛在沸点以下的有机酸(如浓硝酸、浓碳酸等)和稀碱液中,耐蚀性能也良好。钛在硫酸、盐酸、氟酸和王水等中的耐蚀性较差。在高温(120°以上)的某些浓氯化物溶液(如PH>7、氯化物浓度大于200mg/L的废水)中,也可能引起缝隙腐蚀或应力腐蚀;此时应选用钛-钯合金。因为,在高温下,某些离子(如F-、Cl-、S-等)对钛的缝隙腐蚀有加速作用,尤其是氟化物的危害性更大,故应避免与氟橡胶或聚四氟乙烯垫片配用。
12.钛-钯合金
这是添加了钯(0.12%~0.25%)的非合金化钛,因而明显缓解了钛在酸类介质(尤其是条件不太苛刻的工況)中的耐蚀性。例如,对浓度达70%的硝酸、含氧化性离子(如铁离子、铜离子)的盐酸以及电镀液等均有良好的耐蚀性。此外,尚可用于浓度小于或等于10%、温度小于或等于70℃的稀硫酸。
13.钛-钼-镍合金
这是添加了钼(0.3%)和镍(0.8%)的合金化钛,可用于非合金化钛不耐腐蚀的工况。此外,由于钛及钛合金的抗拉强度低,对蠕变很敏感,故在板片夹紧力过大,或橡胶垫片产生溶涨的工况下,易使垫片槽变形;同时,其塑性较差,屈强比较高,沖压成型时容易压裂,故在板片和模具的结构设计方面应适当考虑。
14.Nickel200
这是含镍90%以上的纯镍板。主要用于高液度、高温的苛性碱溶液(氢氧化钠、氢氧化钾等)。但是,对微碱水等氯化物引起的缝隙腐蚀很敏感。
15.Hastelloy C-276
这是一种昂贵的超低碳Ni(57%)-Cr(16%)-Mo(16%)合金——C族镍基合金中的主要品种,具有良好的耐蚀性;在低PH介质中几乎不受氯离子的影响;对各种浓度的硫酸耐蚀性极好,是可用于热浓硫酸的少数几种材料之一;广泛用于有机酸(如甲酸、醋酸)、高温HF酸和一定浓度的盐酸(<40%)、磷酸(≤50%)、氯化物、氟化物和有机溶剂(如甲醇、乙醇)。
16.Hastelloy C-22
这是一种昂贵的超低碳Ni(57%)-Cr(22%)-Mo(13%)合金——也是C族镍基合金之一。性能类似于C-276,但Cr含量更高,而Mo、Mn、S、P含量稍低。在强氧化性介质中,耐独性比C-276好;在低、中浓度的硫酸,硝酸中腐蚀率更低。由于C-276含Mo量高,用途广泛,价格也相对较低,故实际效益超过C-22。C-22正被90年代几种新的C族合金(如C-59、C-2000等)逐步取代。
17.Monel 400
这是一种Ni(约70%)一Cu(约30%)镍基合金。在浓度80%以下、温度不高于50~100°非充气的硫酸,浓度50%以下、温度100°以下的HF酸,醋酸和苛性碱等介质中,耐蚀性良好。特别适用于酸性的氯化物溶液和某些工况下的微咸水和盐水;具有良好的耐高温性能。但是,不适用于浓硫酸、盐酸和硝酸,而且对汞(有时作为杂质存在)的侵蚀很敏感。
18.Inconel 625
这是一种Ni(62%)-Cr(23%)-Mo(9%)镍基合金。适用于含氯离子的各种溶液和酸类,以及浓度小于70%的苛性碱等许多介质。它的耐蚀性能与价格介于C-276和Inconel825之间。但是,冲压性能不太好,故不是板片常用的材料。