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换热管:作为热量传递的直接执行者,换热管在列管式换热器中占据着核心地位。其材质的选择对于适应硫酸钴生产环境的特殊性至关重要。考虑到硫酸钴溶液具有一定的腐蚀性,尤其是在高温和高浓度条件下腐蚀性更为显著,通常选用耐腐蚀性能优异的材料,如钛材、哈氏合金等。这些材料犹如为换热管穿上了一层坚固的 “防护铠甲",使其能够在复杂恶劣的硫酸钴溶液环境中长期稳定地工作。以钛材为例,它不仅具备良好的耐酸性和耐碱性,能够有效抵御硫酸钴溶液的侵蚀,还具有强度高、重量轻的优点,在保证换热管结构强度的同时,减轻了整个换热器的重量,为设备的安装和运行提供了便利。
管板:管板如同一个坚固的 “连接器",承担着连接换热管与壳体的重要使命。在硫酸钴生产过程中,管板需要承受来自介质的压力,因此其强度和稳定性至关重要。为了确保管板能够胜任这一重任,在设计时通常要求其厚度≥1.5 倍管径。这样的厚度设计能够保证管板在长期承受介质压力的情况下,依然保持结构的完整性,避免出现变形或损坏等问题,从而确保换热管与壳体之间的连接牢固可靠,防止硫酸钴溶液泄漏,保障生产过程的安全稳定运行。
折流挡板:折流挡板在换热器中扮演着 “导流者" 的角色,其结构设计对提升换热效率起着关键作用。折流挡板通常采用圆形缺口设计,这种设计能够巧妙地引导壳程流体横向冲刷管束。当流体在折流挡板的引导下横向流过管束时,会形成一种特殊的流动现象 —— 卡门涡街。卡门涡街的出现极大地增强了流体的湍流程度,使得流体在流动过程中与换热管表面的接触更加充分,热量传递更加迅速和高效。折流挡板的间距也是一个需要精心设计的参数,一般为管径的 5 - 8 倍。合理的间距设置能够在保证流体流速和湍流程度的同时,避免流体阻力过大,从而实现最佳的换热效果。