Échangeurs de chaleur à calandre-et-à tubesont un large éventail d’applications et peuvent être utilisés dans divers domaines. Il existe plusieurs types d'échangeurs de chaleur à calandre-et-à tubes couramment utilisés, chacun avec des caractéristiques de performances distinctes. Après une utilisation à long-terme, une couche de sédiments a tendance à se former à la surface des échangeurs thermiques à calandre-et-à tubes, nécessitant un nettoyage régulier. Les agents chimiques sont utilisés pour nettoyer les échangeurs de chaleur à calandre-et-à tubes, et il existe de nombreux types de ces agents. Vous trouverez ci-dessous une explication détaillée.
I. Types d'échangeurs de chaleur à calandre-et-à tubes
1. Échangeurs de chaleur à plaques-à tubes fixes
Les plaques tubulaires aux deux extrémités du faisceau de tubes sont intégrées à la coque. Ce type a une structure simple mais ne convient que pour les opérations d'échange de chaleur où la différence de température entre les fluides chauds et froids est faible et où un nettoyage mécanique du côté de la calandre n'est pas nécessaire. Lorsque la différence de température est légèrement plus importante mais que la pression côté coque-n'est pas trop élevée, un soufflet de dilatation élastique peut être installé sur la coque pour réduire les contraintes thermiques.
2. Échangeurs de chaleur à tête flottante
La plaque tubulaire située à une extrémité du faisceau de tubes peut flotter librement, éliminant ainsi complètement les contraintes thermiques. L'ensemble du faisceau de tubes peut être retiré de la coque, ce qui facilite le nettoyage mécanique et l'entretien. Les échangeurs de chaleur à tête flottante sont largement utilisés mais ont une structure plus complexe et un coût de fabrication plus élevé.
3. Échangeurs de chaleur à tubes en U-
Chaque tube d'échange thermique est plié en forme de U-, les deux extrémités étant fixées dans les zones supérieure et inférieure de la même plaque tubulaire. Un déflecteur à l'intérieur de la boîte à canaux divise le côté du tube en chambres d'entrée et de sortie. Ce type d'échangeur de chaleur élimine complètement le stress thermique et présente une structure plus simple que les échangeurs de chaleur à tête flottante, mais le côté tube est difficile à nettoyer.
4. Échangeurs de chaleur à film de transfert de chaleur Vortex
Les échangeurs de chaleur à film de transfert de chaleur Vortex adoptent la dernière technologie de film de transfert de chaleur vortex, qui améliore l'efficacité du transfert de chaleur en modifiant l'état d'écoulement du fluide. Lorsque le fluide s'écoule sur la surface du tube vortex, il parcourt la surface du tube, améliorant ainsi l'efficacité de l'échange thermique. Le coefficient de transfert de chaleur peut atteindre 10 000 W/(m²·degré). Pendant ce temps, cette structure atteint une résistance à la corrosion, une résistance à haute-température, une résistance à haute-pression et des fonctions anti-antitartre. Les canaux de fluide d'autres types d'échangeurs de chaleur suivent un schéma d'écoulement à direction fixe-, qui forme un flux de dérivation à la surface des tubes d'échange de chaleur et réduit le coefficient de transfert de chaleur par convection.
II. Types d'agents chimiques pour le nettoyage des échangeurs de chaleur à coque-et-à tubes
1. Acide fluorhydrique (HF)
Généralement, l’acide fluorhydrique convient au nettoyage du tartre silicaté. Même à basse température et à faibles concentrations, l'acide fluorhydrique a un bon pouvoir dissolvant du tartre de silicate et favorise également la dissolution du tartre d'oxyde de fer.
2. Acide nitrique (HNO₃)
Lors de l’utilisation d’acide nitrique pour nettoyer l’équipement, sa corrosivité est faible même sans ajout d’inhibiteur de corrosion. Par conséquent, lors du nettoyage d’équipements en titane avec des acides réducteurs, de l’acide nitrique oxydant est souvent ajouté pour inhiber la corrosion et l’absorption d’hydrogène du titane.
Ainsi, lors du nettoyage des échangeurs de chaleur en titane, les caractéristiques respectives de l'acide nitrique et de l'acide fluorhydrique doivent être prises en compte : l'acide nitrique est utilisé comme agent principal et l'acide fluorhydrique comme agent auxiliaire. La forte propriété oxydante de l'acide nitrique inhibe efficacement la corrosion et l'absorption d'hydrogène du titane provoquées par l'acide fluorhydrique. Lors du nettoyage, une certaine quantité d'inhibiteur de corrosion oxydant A est également ajoutée pour réduire le taux de corrosion de la solution de nettoyage sur le titane.
3. Mélanges de HF et d'autres acides inorganiques
Pour nettoyer le tartre de silicate, des mélanges de HF et d'autres acides inorganiques sont souvent utilisés, tels que HF avec HCl (acide chlorhydrique) ou HF avec HNO₃ (acide nitrique). Cependant, lors du nettoyage de l’équipement, les méthodes de nettoyage utilisées pour des matériaux comme l’acier au carbone, le cuivre et l’acier inoxydable ne peuvent pas être simplement appliquées. À température ambiante, même une faible concentration de HF-peut corroder les métaux, et à mesure que la concentration de HF augmente, le taux de corrosion de l'équipement augmente considérablement.
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