Komponen teras penukar haba paip haba ialah paip haba

Komponen teras penukar haba paip haba ialah paip haba

Paip haba ialah jenis baru perubahan fasa elemen pemindahan haba kecekapan tinggi, dan ciri pemindahan haba yang unik telah menimbulkan minat yang besar. Bidang aplikasinya telah berkembang dari angkasa ke tanah, dan dari industri kepada kegunaan awam. Walau bagaimanapun, dalam perkembangan pesat teknologi paip haba hari ini, masih terdapat beberapa masalah dalam aplikasi perindustriannya, yang akan mengehadkan penggunaan dan pembangunan mendalam teknologi paip haba. Penulis telah menjalankan penyelidikan mengenai isu-isu ini dan mencadangkan penyelesaian yang munasabah.

1. Keserasian paip haba

Penyelidik paip haba awal menyedari isu keserasian kimia antara bahan cengkerang dan cecair kerja. Paip haba industri awal biasanya menggunakan dinding tiub tembaga atau tiub komposit tembaga keluli, yang mempunyai kos produk yang tinggi dan mengehadkan penggunaan meluas teknologi paip haba dalam industri. Paip haba keluli telah diiktiraf secara meluas kerana kos rendah, kekuatan tinggi, proses pembuatan mudah, dan kebolehsuaian julat suhu yang luas, dan telah digunakan secara meluas dalam industri. Walau bagaimanapun, hayat perkhidmatan paip haba keluli adalah kurang daripada 0.5 tahun, yang tidak dapat memenuhi keperluan aplikasi industri. Melalui penyelidikan bertahun-tahun, telah diakui bahawa terdapat tindak balas kimia dan elektrokimia dalam paip haba keluli cair, yang tidak dapat dielakkan dan mustahil untuk menghapuskan proses kakisan logam. Mereka hanya boleh ditindas atau ditangguhkan. Oleh itu, penyelesaian kepada isu keserasian dalam paip haba keluli cair hanya boleh memanjangkan hayat perkhidmatan paip haba.

1.1 Mekanisme kakisan

Disebabkan ketidakserasian kimia antara bahan paip dan bendalir kerja, kakisan berlaku di dalam paip haba keluli cair, menghasilkan gas hidrogen gas tidak boleh kondensasi. Semakin banyak hidrogen, semakin teruk kesan pemindahan haba. Pengumpulan hidrogen pada tahap tertentu boleh menyebabkan paip haba kehilangan fungsi pemindahan haba sepenuhnya.

1.1.1 Pengaratan tindak balas kimia

Apabila paip haba beroperasi pada suhu tinggi untuk masa yang lama, tindak balas kimia berlaku dalam keluli cair, menyebabkan perubahan di dalam paip. Proses tindak balas kimia utama adalah seperti berikut:

Fe+H2O=FeO+H2 ↑

2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2 ↑

3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2 ↑

Tindak balas di atas mengakibatkan kakisan dinding paip, menghasilkan FeO, Fe2O3, dan Fe3O4, sementara juga menghasilkan sejumlah hidrogen gas tidak boleh kondensasi.

Kecuali Fe3O4, dua lapisan oksida yang lain (FeO dan Fe2O3) tidak dapat menghalang pencerobohan air dan masih perlu bertindak balas dengan besi untuk menghasilkan gas hidrogen.

1.1.2 Tindak balas elektrokimia

Dalam paip haba keluli cair, besi, kekotoran, dan air membentuk bateri utama. Antaranya, besi ialah anod dan bendasing ialah katod. Kekotoran umumnya termasuk FeC3, grafit, dsb., yang terkandung dalam keluli karbon dan air. Walaupun darjah pengionan air adalah kecil, masih terdapat sejumlah kecil OH - dan H+ yang dihasilkan. Proses tindak balas elektrokimia utama di dalam tiub adalah seperti berikut:

2H++2e=H2 ↑

Fe-2e=Fe2+

Fe2++2OH -=Fe (OH) 2 ↓

3Fe (OH) 2=Fe3O4+2H2O+H2 ↑

www.superbheater.com