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如何選擇 管殼式冷卻器 冷凝器的換熱管材質？
管殼式冷卻器 冷凝器換熱管是管式冷卻器的核心部件，其材質直接決定了設備的耐腐蝕性、傳熱效率、壽命和成本。以下是選擇換熱管材質的關鍵因素和具體建議：
一、核心選材因素
流體性質
易結垢流體（如硬水）：選擇表面光滑、耐清洗的材質（如 不銹鋼 或 鈦）。
酸性/堿性流體：優先選用 鈦（Ti）、哈氏合金（Hastelloy） 或 鎳基合金（Inconel）。
含氯離子流體（如海水）：必須用 鈦（Ti）（耐氯離子腐蝕）或 超級奧氏體不銹鋼（如254SMO）。
一般水/油：可選 不銹鋼304/316 或 銅合金。
腐蝕性：
結垢傾向：
溫度與壓力
高溫（>300℃）：選用 不銹鋼321/347（抗高溫氧化）、鎳基合金。
高壓：需兼顧強度和耐蝕性，如 雙相不銹鋼（2205） 或 厚壁鈦管。
傳熱效率
高導熱需求：優先選 銅（Cu） 或 銅鎳合金（如B10、B30），導熱系數是鋼的10倍以上。
導熱次要：可選不銹鋼或鈦，犧牲部分效率換取耐腐蝕性。
成本與壽命
低成本場景：碳鋼（僅限非腐蝕性流體）或 不銹鋼304。
長壽命需求：選 鈦（壽命可達30年，但初始成本高）。
工藝兼容性
鈦管需氬弧焊，不銹鋼易加工，銅管需防變形。
焊接/加工難度：
二、常用材質對比
材質 | 優點 | 缺點 | 典型應用 |
|---|---|---|---|
不銹鋼304/316 | 成本低、耐一般腐蝕、易加工 | 不耐氯離子、導熱性差 | 工業水冷卻、油冷 |
鈦（Gr2/Gr5） | 耐海水、強酸、壽命長 | 成本高、焊接難度大 | 海水冷卻、化工腐蝕介質 |
銅/銅鎳合金 | 導熱性 、耐淡水腐蝕 | 不耐海水、易結垢、強度低 | 淡水冷卻、低腐蝕性油冷 |
雙相不銹鋼 | 高強度、耐氯離子 | 成本較高 | 高壓海水、含氯介質 |
哈氏合金C276 | 耐強酸、高溫 | 價格昂貴 | 硫酸、鹽酸等強腐蝕介質 |
三、選材流程示例
明確工況：
流體：海水（含Cl?，pH=8），溫度80℃，壓力1.5MPa。
排除法篩選：
銅合金（不耐Cl?）→ 排除；
不銹鋼316（Cl?>200ppm時點蝕）→ 風險高；
鈦（耐Cl?、耐80℃）→ 候選。
成本權衡：
鈦管初始成本高，但壽命長且免維護→ 長期性價比更優。
四、注意事項
混合介質：需考慮多組分腐蝕（如H?S+CO?+Cl?），建議實驗驗證材質。
經濟性優化：
殼程走腐蝕性介質時，僅換熱管需用高價材質，殼體可選普通鋼。
特殊需求：
食品/醫藥行業：必須選用 不銹鋼316L（低雜質，易清潔）。
五、推薦選材表
場景 | 推薦材質 |
|---|---|
海水冷卻 | 鈦（Gr2） |
高溫煙氣余熱回收 | 不銹鋼321/Inconel 625 |
強酸（硫酸、鹽酸） | 哈氏合金C276/鈦 |
高壓蒸汽冷凝 | 雙相不銹鋼（2205） |
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