钛换热器设计

翅片钛管式换热器又称管翅式换热器。其结构特点是在换热器管的外表面或内表面装有许多翅片，常用的翅片有纵向和横向两类，钛翅片管式换热器作为空气冷却器，在工业上应用很广。用空气代替水冷，不仅可在缺水地区使用，在水源充足的地方，采用空冷也取得了较大的经济效益。当然，加装翅片会使设备费提高，但一般当两种流体的对流传热系数之比**过3:1，采用翅片钛管式换热器经济上是合理的。翅片与管表面的连接应紧密无间，否则连接处的接触热阻很大，影响传热效果。常用的连接方法有热套、镶嵌、张力缠绕和焊接等。此外，翅片管也可采用整体轧制、整体铸造或机械加工等方法制造。化工生产中常遇到气体的加热和冷却问题。因气体的对流传热系数很小，所以当与气体换热的另体是水蒸汽冷凝或是冷却水时，则气体侧热阻成为传热控制因素。此时要强化传热，就必须增加气体侧的对流传热面积。在换热管的气体侧设置翅片，这样既增大了气体侧的传热面积，又增强了气体湍动程度，减少了气体侧的热阻，从而使气体传热系数提高。

换热管与管板连接形式为：轻胀对中+强度焊+贴胀，换热管端部伸出管板面0.5~1.0mm，管口的焊接采用手工钨极氩弧焊、两道焊，且两道的起、收弧点必须错开，选定的接头型式。实践证明，钛管贴胀固定后焊接，经历一段时间的运行后，贴胀会由于钛的“记忆”而失效，不会受到周围环境腐蚀和应力腐蚀的影响。

换热器的分类比较广泛：钛反应釜、压力容器、冷凝器、反应锅、螺旋板式换热器、波纹管换热器、钛管换热器、钛板式换热器、螺旋板换热器、管壳式换热器、容积式换热器、浮头式换热器、列管式换热器、热管换热器、汽水换热器、换热机组、石墨换热器空气换热器、钛换热器、换热设备，要求制造换热器的材料具有抗强腐蚀性能。它可以用石墨陶瓷玻璃等非金属材料以及不锈钢钛钽锆等金属材料制成。但是用石墨陶瓷玻璃等材料制成的有易碎体积大、导热差等缺点，螺旋板式换热器用钛钽锆等稀有金属制成的换热器价格过于昂贵，不锈钢则难耐许多腐蚀性介质，并产生晶间腐蚀。钛螺旋板式换热器在石油化工轻工制药能源等工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。这些过程均和热量传递有着密切联系，因而均可以通过换热器来完成。换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。在热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料，要求制造螺旋板式换热器的材料具有抗强腐蚀性能。

焊缝中的气孔问题
钛及钛合金焊接时，气孔是经常碰到的问题。形成气孔的根本原因是由于氢影响的结果。焊缝金属形成气孔主要影响到接头的疲劳强度。防止产生气孔的工艺措施主要有：
1）保护气要纯，纯度应不低于99.99%
2）彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等**物。
3）对熔池施以良好的气体保护，控制好氩气的流量及流速，防止产生紊流现象，影响保护效果。
4）正确选择焊接工艺参数，增加熔池停留时间以利于气泡逸出。