发布时间：2021-04-12  浏览次数：359  作者：工业冷水机厂家

　　石油和天然气生产设施以及区域冷却厂等许多工业场所都位于海边。如果在技术和经济上可行，这些设施将海水用作冷却介质。通过使用热交换器，流体的冷却是整个过程的一部分。通常使用直接海水冷却来限制成本并节省空间和重量。海水的主要问题是，由于其成分中所含氯化物的作用，它对大多数金属和已知合金具有很高的腐蚀性。此外，海水中可能含有固体残留物，例如悬浮颗粒甚至生物材料残留物。因此，设计用于海水的热交换系统，必须使用耐腐蚀的材料制成，并且设计必须不受固体废物的影响。钛通常是海水冷却热交换器的首选，因为钛即使在充气的海水中也具有出色的耐腐蚀性，并且强度高且密度低。这意味着它可以抵抗还原性或氧化性环境，无论有无氯化物，以及高达650ºC的温度。除具有极高的抗腐蚀能力外，钛还具有出色的抗点蚀，缝隙和应力腐蚀的性能。由于海水是高腐蚀性介质，因此只能考虑将耐腐蚀合金用于海水热交换器。镍铬钼合金和高度合金化的不锈钢是钛的最常见替代品，钛制热交换器在设备的整个生命周期内具有很高的成本效益。正确保养后，钛制换热器可以运行数十年，因此在长寿命条件下成为非常经济的选择。钛制热交换器可以：

　　钛制热交换器完全耐腐蚀，这意味着热交换器可在所有工作寿命内提供最大性能而不会降额。考虑到在当前的制冷系统中使用海水的重要性，本文将评估主要的热交换技术，例如板式换热器和钛制壳管式换热器。将讨论两种热交换系统的优缺点，得出结论，这是最适合在区域冷却海水应用中运行的一种系统。

钛板式换热器

　　钛板热交换器由组装在板包中的许多“人字形”波纹状钛板组成。在适当的情况下，与壳管式设计相比，钛板式换热器具有许多优势。板式换热器具有更高的传热系数，通常是壳管式换热器的三到四倍。板式换热器具有更高传热系数的原因之一相比管壳式换热器，是因为板的模式产生了湍流。相对于海水中可能存在的固体废物，钛热交换器中的这种湍流是有利的，气流的湍流越大，污垢就越难以附着，因此，对于由于废物在交换器中的积聚而存在问题。由于板式换热器中的这种湍流，压降高于管壳式换热器中的压降。此外，由于板式换热器在板之间具有扩展的自由通道，因此该配置能够处理固体废物尺寸小于自由通道深度的流体。大于自由通道深度的颗粒将被位于热交换器上游的过滤器截留。小尺寸也受益于投资前景，特别是在需要使用昂贵的材料如钛的情况下。紧凑型热交换器比管壳式热交换器需要的钛少，因此便宜得多。钛板式换热器更易于维护，热容量可定制(可以增加或移除板以改变传热比)，并且比壳管式换热器小。因此，它们高效，紧凑，具有成本效益，并且可以处理某些污垢液。当热流体流量和冷流体流量大致相同时，可实现最有效的设计，从而在板的两侧产生相似的速度。

钛壳管式换热器

　　钛管壳式换热器包括一个壳(大的压力容器)用在其内部的管束的。一种流体流经管道，另一种流体流经管道(穿过壳体)以在两种流体之间传递热量。与板式热交换器相比，管壳式热交换器的传热效率低。为了增加热传递率，在热交换器中增加了一种称为湍流器的装置。在壳管式换热器和其他类型的传热设备的管侧插入一个湍流器。湍流器旨在产生并维持湍流，并有助于提高管侧传热效率。在使用干净的流体操作时，使用此设备是有意义的，但是对于海水而言在应用中，此设备有不利影响，使热交换器堵塞。尺寸是壳管式热交换器的另一个缺点，因为它们比板式热交换器大。这是一般工业中最常用的热交换器类型。人们常常以为这是成本最低的选择。该信念是由于以下事实：使用淡水操作时，管壳式换热器比板式换热器便宜。这是因为板式交换器由不锈钢制成，而管壳式交换器具有铜管。因为不锈钢比铜更昂贵并且导热性比铜差，所以当两个热交换器都使用淡水运行时，板式热交换器比管壳式热交换器更昂贵。然而，比板式换热器效率低，体积大，成本高。

结论

　　钛制热交换器具有耐腐蚀性，因此是海水环境中的最佳选择。板式交换器由于其紧凑的尺寸，更高的热效率，更大的堵塞难度和更优惠的价格而始终是最佳选择。另一方面，尽管管壳式换热器可能适用于海水应用，但与板式换热器相比，这种换热器具有较大的缺点，例如尺寸较大，传热低，堵塞能力强。 ，并且价格更高。