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碳化硅耐腐換熱器是一種利用硅陶瓷材料作為傳熱介質(zhì)的防腐型換熱器。由于硅陶瓷具有耐腐蝕、耐高溫、高熱導(dǎo)、高硬度、耐磨等優(yōu)良特性,硅陶瓷換熱器適合高溫、耐腐蝕惡劣環(huán)境的使用要求。
碳化硅耐腐換熱器是一種利用硅陶瓷材料作為傳熱介質(zhì)的防腐型換熱器。由于硅陶瓷具有耐腐蝕、耐高溫、高熱導(dǎo)、高硬度、耐磨等優(yōu)良特性,硅陶瓷換熱器適合高溫、耐腐蝕惡劣環(huán)境的使用要求。
一、核心材料:碳化硅(SiC)特性
1. 材料本質(zhì)
化學(xué)式:SiC,硅與碳的共價(jià)鍵非金屬化合物,硬度僅次于金剛石(莫氏硬度 9.2)。
晶型結(jié)構(gòu):α-SiC(六方晶系,2400℃高溫穩(wěn)定)
β-SiC(立方晶系,2127℃發(fā)生相變)
工業(yè)級(jí)純度:SiC含量 ≥95%,顏色分為黑色(高韌性)與綠色(高研磨性)。
2. 極端環(huán)境耐受性
性能指標(biāo) | 參數(shù)值 |
最高使用溫度 | 1600℃(長(zhǎng)期) / 1750℃(短期) |
熱導(dǎo)率(20℃) | 59 W/(m·K) |
線(xiàn)膨脹系數(shù) | 5.0×10??/℃(25~1000℃) |
耐壓強(qiáng)度 | 1029 MPa |
耐腐蝕性 | 關(guān)鍵優(yōu)勢(shì) |
? 耐酸 | 耐受沸點(diǎn)HCl、H?SO?、HNO?、HF |
? 耐堿限制 | 熔融堿(如NaOH)及濃磷酸腐蝕 |
? 抗氧化 | 1350~1600℃形成SiO?保護(hù)層 |
二、碳化硅換熱器核心優(yōu)勢(shì)
1. 耐腐蝕性
適用介質(zhì):
強(qiáng)酸(硫酸、鹽酸、硝酸混合酸除外)
氯氣(<600℃)、高溫?zé)煔?/span>
熔鹽、高純度化學(xué)品
2. 高溫穩(wěn)定性
工作范圍:-50℃至 1600℃(設(shè)計(jì)壓力≤6.4MPa)
抗熱震性:低膨脹系數(shù) + 高導(dǎo)熱性,耐受急冷急熱(ΔT > 500℃/min)。
3. 傳熱效率
熱導(dǎo)率達(dá) 59 W/(m·K)(約為不銹鋼的15倍),顯著提升換熱效率。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
行業(yè) | 適用場(chǎng)景 |
化工 | 強(qiáng)酸反應(yīng)釜余熱回收、氯堿生產(chǎn) |
環(huán)保 | 高溫?zé)煔馓幚恚⊿CR脫硝)、危廢焚燒 |
新能源 | 多晶硅生產(chǎn)、熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng) |
半導(dǎo)體 | 高純電子化學(xué)品冷卻 |
航空航天 | 火箭推進(jìn)劑熱管理 |
四、技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
設(shè)計(jì)壓力 | ≤10 MPa(定制款) |
設(shè)計(jì)溫度 | -196℃ ~ +1650℃ |
密封形式 | 全焊接/模塊化法蘭 |
流道設(shè)計(jì) | 蜂窩狀/微通道(壓降降低40%) |
五、使用限制
禁用工況:
濃磷酸(>230℃分解)
熔融堿金屬(如NaOH, KOH)
氫氟酸-硝酸混合酸
安裝要求:
避免機(jī)械撞擊(硬度高但脆性大)
支撐結(jié)構(gòu)需預(yù)留熱膨脹空間
六、維護(hù)與壽命
清洗方式:高壓水射流(禁用金屬刷)
設(shè)計(jì)壽命:
常規(guī)工況:≥10年
強(qiáng)腐蝕環(huán)境:≥5年(需年度檢測(cè))
七、材料認(rèn)證
化學(xué)兼容性:通過(guò)ISO 2812-4標(biāo)準(zhǔn)(180天腐蝕試驗(yàn))
安全認(rèn)證:ASME U鋼印、PED 2014/68/EU
提示:本產(chǎn)品需定制設(shè)計(jì),請(qǐng)?zhí)峁┙橘|(zhì)成分、溫度曲線(xiàn)及流量參數(shù)。
附:碳化硅耐腐蝕速查表
介質(zhì) | 濃度 | 溫度上限 | 耐受性 |
硫酸 | 98% | 200℃ | ? |
鹽酸 | 36% | 沸點(diǎn) | ? |
硝酸 | 65% | 100℃ | ? |
氫氟酸 | >10% | 25℃ | ? |
熔融氫氧化鈉 | - | 300℃ | ? |