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低温制药冷却换热器通常采用不锈钢或钛合金等耐腐蚀、高强度的金属材料。不锈钢具有良好的耐腐蚀性和机械性能,能够满足制药行业对卫生和安全的高要求。钛合金则具有更高的强度和更低的密度,适用于对重量有严格限制的场合。
(二)密封材料
密封材料的选择对于防止换热器泄漏至关重要。常用的密封材料包括橡胶O形环、聚四氟乙烯垫片等。这些材料具有良好的耐腐蚀性和密封性能,能够在低温环境下保持稳定的密封效果。
(三)换热管材料
换热管是换热器的核心部件,其材料选择直接影响到换热效率和使用寿命。常用的换热管材料包括铜管、不锈钢管等。铜管具有良好的导热性能,但耐腐蚀性相对较差;不锈钢管则具有更高的耐腐蚀性和机械强度,适用于对换热效率和耐腐蚀性都有较高要求的场合。
三、结构设计
(一)壳程与管程设计
低温制药冷却换热器通常采用壳管式结构,由壳体、管束、管板、封头等部件组成。壳程用于流通冷却介质,管程则用于流通需要冷却的制药流体。通过合理设计壳程和管程的尺寸、形状以及流道布局,可以提高换热效率,降低压力损失。
(二)折流板设计
折流板是壳管式换热器中的重要部件,其作用是引导流体在壳程内流动,增加流体的湍流程度,提高换热效率。折流板的设计应考虑流体的流速、流向以及换热管的排列方式等因素,以确保流体在壳程内均匀分布,避免出现死角和短路现象。
(三)密封结构设计
密封结构的设计对于防止换热器泄漏至关重要。低温制药冷却换热器通常采用强度焊+贴胀工艺连接管板与管束,泄漏率低于0.01%。同时,配合双密封O形环系统进一步防止流体泄漏,确保制药生产的安全性和稳定性。