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熱管加工有哪些重要的注意點(diǎn) |
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熱管換熱器的核心元件是熱管， 它獨(dú)特的傳熱特性引起了人們的極大興趣。但在工業(yè)應(yīng)用中仍然存在一些問題， 極大地限制了熱管技術(shù)的使用和發(fā)展。因此， 有必要對這些問題進(jìn)行研究探索， 以找到合理的解決辦法。
一、熱管的相容性問題及對策
管殼材料與工質(zhì)的化學(xué)相容性問題， 如鋼—水熱管中存在著化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)， 這是一種不可避免的金屬腐蝕過程， 只能抑制或延緩而不可能消除， 目前采取的主要對策如下。
１． 碳鋼管材的高溫蒸汽表面鈍化。采用該辦法的目的是使管壁凈化且生成致密的蘭色 Ｆｅ３Ｏ４ 鈍化層， 這是一種穩(wěn)定性極好的保護(hù)膜。具體做法是將凈化后的碳鋼管加熱至 ５００～６００℃后， 沖以水蒸氣使表面鈍化， 此時(shí)碳鋼管內(nèi)表面會(huì)生成致密而均勻的Ｆｅ３Ｏ４ 氧化層。
２． 碳鋼管材的化學(xué)液鈍化。該方法采用氧化性化學(xué)試劑使管壁生成 Ｆｅ３Ｏ４ 鈍化層。目前鈍化液配方主要采用重鉻酸鉀。具體做法是將酸洗凈化后的碳鋼管放入鈍化槽內(nèi)， 在一定溫度下浸泡一定的時(shí)間， 讓管壁內(nèi)生成一層致密的 Ｆｅ３Ｏ４ 氧化膜。
３． 工質(zhì)內(nèi)添加緩蝕劑。在工質(zhì)中添加緩蝕劑是為了使管壁表面產(chǎn)生更為均勻與致密的 Ｆｅ３Ｏ４ 鈍化層。緩蝕劑一般與化學(xué)鈍化聯(lián)合使用， 緩蝕劑可以對破壞的局部鈍化膜起到修補(bǔ)的作用。緩蝕劑品種很多， 一般采用陽極型緩蝕劑， 其管壁緩蝕效果較好， 具體做法是在工質(zhì)內(nèi)添加 １％～３％的重鉻酸鉀。
４． 排放法和滲透法。排放法是在熱管冷凝端部裝上排氣閥， 必要時(shí)打開閥將積累的氫氣排放出去； 滲透法則是在熱管冷凝端部裝上鈀管， 讓所產(chǎn)生的氫氣隨時(shí)滲透出去。
５． 氧化除氫法。根據(jù)化學(xué)理論， 標(biāo)準(zhǔn)電極電位為正值元素的氧化物都可被氫還原出來。常見的銅、鎳、鋅、鈷等元素的氧化物都能與氫進(jìn)行氧化還原反應(yīng)， 只是反應(yīng)的溫度和速度不同。２０ 世紀(jì)９０ 年代初氧化除氫技術(shù)就開始了推廣應(yīng)用，反應(yīng)溫度一般在 １５０℃以上，工業(yè)應(yīng)用受到一定限制。
目前，一種新型高效復(fù)合配方的氧化除氫技術(shù)已研制成功并進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用， 在常溫下就可快速進(jìn)行除氫反應(yīng)。這一技術(shù)的推廣應(yīng)用，將極大提高熱管的使用壽命。
由于化學(xué)鈍化膜不穩(wěn)定， 排放法和滲透法不易操作，高溫蒸汽鈍化所需場地、設(shè)備投資較大，因此，較好的熱管延壽方法應(yīng)為化學(xué)鈍化、緩蝕劑及氧化除氫技術(shù)的配合使用。
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