Les échangeurs de chaleur sont importants pour déplacer la chaleur dans les usines et dans la vie de tous les jours. Les échangeurs de chaleur en titane sont désormais essentiels dans des industries telles que les produits chimiques, le pétrole, l'électricité et l'alimentation. En effet, le titane présente des avantages uniques. Cet article vous permettra de mieux comprendre le mystère des échangeurs de chaleur en titane.
Qu'est-ce qu'un échangeur de chaleur en titane ?
L'échangeur de chaleur en titane est un équipement d'échange de chaleur dont le matériau principal est le titane. Il s'agit d'un “transporteur de chaleur” dans la production industrielle, qui peut transférer la chaleur d'un transporteur de chaleur à un autre. Les échangeurs de chaleur en titane ont généralement des faisceaux de tubes en titane. Ils ont également des enveloppes qui recouvrent ces faisceaux de tubes. Des plaques tubulaires maintiennent les faisceaux en place et séparent les voies de circulation des fluides. Les ingénieurs placent des déflecteurs à l'intérieur de l'enveloppe pour modifier la direction de l'écoulement du fluide.
Par exemple, les fabricants conçoivent l'échangeur de chaleur tubulaire commun en titane en utilisant des faisceaux de tubes et des coquilles en titane. Le fluide thermique circule à l'intérieur ou à l'extérieur des tubes, et le système échange la chaleur à travers la paroi du tube.
Principe de fonctionnement
Selon le principe de base du transfert de chaleur, lorsque deux fluides de températures différentes circulent dans les canaux internes de l'échangeur de chaleur en titane, le fluide chaud traverse le faisceau de tubes en titane ou le canal, transférant la chaleur à la paroi en alliage de titane ; le fluide froid traverse le canal de l'autre côté, absorbant la chaleur transférée par la paroi en alliage de titane, réalisant ainsi l'échange de chaleur.
Pourquoi l'échangeur de chaleur en titane est-il le meilleur choix ?
La corrosion du métal a toujours été un problème difficile à résoudre pour les équipements industriels d'échange de chaleur. L'acier au carbone et l'acier inoxydable traditionnels provoquent souvent des fuites dues à la corrosion électrochimique ou à la fissuration sous contrainte dans des conditions d'acide fort, d'alcali, d'eau de mer ou de température élevée.
Bonne résistance à la corrosion : Étant donné qu'un film d'oxyde dense se forme spontanément à la surface du titane, celui-ci présente une bonne résistance à divers milieux corrosifs et peut fonctionner de manière stable pendant une longue période dans des environnements de travail difficiles. Par exemple, dans les domaines de l'industrie chimique, du dessalement de l'eau de mer, etc., il peut résister efficacement à la corrosion par l'eau de mer, l'acide, l'alcali et les chlorures.
Efficacité élevée du transfert de chaleur : Le titane a une bonne conductivité thermique. Grâce à une conception raisonnable (optimisation de la disposition des faisceaux de tubes, ajout de chicanes, etc.) et à un processus de production efficace, il peut transférer efficacement la chaleur et améliorer l'efficacité du transfert thermique de l'échangeur de chaleur.
Léger : La densité du titane est relativement faible, ce qui rend le poids total de l'échangeur de chaleur en titane plus léger et plus facile à installer et à entretenir. Il est particulièrement adapté aux scénarios d'application soumis à des exigences strictes en matière de poids, tels que les équipements d'ingénierie marine.
Longue durée de vie : En raison de sa forte résistance à la corrosion, le coût de la maintenance en cours d'utilisation est relativement faible et permet de réduire les coûts d'investissement et d'exploitation des équipements connexes (tels que les pompes).
Applications spécifiques des échangeurs de chaleur en titane
Les échangeurs de chaleur en titane sont largement utilisés dans de nombreux domaines en raison de leur forte résistance à la corrosion, de leur légèreté, de leur conductivité thermique élevée et de leur longue durée de vie.
1. Génie maritime et traitement de l'eau de mer
- Dessalement de l'eau de mer : Dans les systèmes de distillation à effets multiples (MED) ou d'osmose inverse (RO), les échangeurs de chaleur en titane peuvent être utilisés pour préchauffer ou refroidir l'eau de mer. Ils résistent efficacement à la corrosion des ions chlorure jusqu'à 19 000 ppm dans l'eau de mer et garantissent un fonctionnement stable de l'équipement de dessalement de l'eau de mer.
- Les navires et les plates-formes offshore servent de refroidisseurs pour traiter les fluides de refroidissement de l'eau de mer, tels que les systèmes de refroidissement des moteurs et des eaux de ballast, afin d'éviter les problèmes de piqûre dans l'acier inoxydable et de s'adapter à la salinité élevée de l'environnement marin.
- Industrie chimique marine : Dans le traitement des eaux usées salines, la concentration de la saumure et d'autres processus, les échangeurs de chaleur en titane peuvent réaliser un échange de chaleur efficace, et leur résistance à la corrosion leur permet de bien fonctionner dans la production chimique marine.
2. Industrie chimique et pétrochimique
- Échange thermique de milieux fortement acides : Les échangeurs de chaleur en titane fonctionnent bien dans les processus de chauffage ou de refroidissement d'acides forts tels que l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique et l'acide nitrique. Par exemple, les industries utilisent souvent des échangeurs de chaleur à faisceau tubulaire en titane dans les processus de dilution de l'acide sulfurique, et ces échangeurs peuvent résister à la corrosion des acides forts.
- Industrie du chlore et de la soude : Dans le préchauffage de la saumure électrolytique et le refroidissement du chlore, les échangeurs de chaleur en titane peuvent résister à la corrosion du chlore humide pour assurer le bon déroulement de la production chimique.
- Production de chlorure organique : Dans les équipements tels que les condenseurs EDC (dichlorure d'éthylène) dans la production de PVC, les échangeurs de chaleur en titane peuvent résister à la corrosion des hydrocarbures chlorés afin de garantir une production sûre et stable.
3. Puissance et énergie
- Domaine de l'énergie nucléaire : utilisé dans le système de refroidissement de l'eau de mer de la boucle secondaire des centrales nucléaires afin d'éviter le risque de fuite de substances radioactives et d'assurer la sécurité du fonctionnement des centrales nucléaires.
- Production d'énergie géothermique : échange thermique de fluides géothermiques à haute salinité et teneur en sulfure pour s'adapter aux conditions de travail particulières de la production d'énergie géothermique.
- Liquéfaction du GNL : utilisé comme refroidisseur d'eau de mer dans le prétraitement du gaz naturel liquéfié, il s'adapte au double environnement de basse température et de corrosion pour assurer le bon déroulement du processus de liquéfaction.
4. Protection de l'environnement et traitement des eaux usées
- Traitement des eaux usées industrielles : récupération de la chaleur et concentration par évaporation des eaux usées acides (telles que les eaux usées de galvanoplastie, les déchets acides métallurgiques) afin d'améliorer l'utilisation des ressources.
- Désulfuration des gaz de combustion (DGC) : Dans le processus de désulfuration par voie humide, les opérateurs l'utilisent pour chauffer ou refroidir la boue de gypse, résister à la corrosion des composites SO₂ et Cl, et améliorer l'efficacité de la désulfuration.
- Traitement des lixiviats : réaliser l'échange thermique par évaporation des lixiviats à forte teneur en sel et en matières organiques, éviter l'entartrage et la corrosion, et réduire la pollution de l'environnement.
5. Industrie pharmaceutique et alimentaire
- Industrie pharmaceutique : utilisée pour la stérilisation et le refroidissement de milieux de haute pureté (tels que l'eau pour injection, les solutions acides et alcalines), pour répondre aux exigences des BPF en matière d'absence de pollution et pour garantir la qualité des médicaments.
- Transformation des aliments : pasteurisation et échange thermique d'aliments acides (jus, vinaigre), les matériaux en titane répondent aux normes de sécurité du contact alimentaire de la FDA afin de garantir la sécurité des aliments.
- Bioingénierie : En ce qui concerne le contrôle de la température des liquides de fermentation, les échangeurs de chaleur en titane peuvent éviter que la pollution par les ions métalliques n'affecte l'activité des souches et fournir un environnement de température stable pour la production de bio-ingénierie.
6. Nouveaux matériaux énergétiques et électroniques
- Fabrication de batteries au lithium : contrôle du refroidissement et de la température de circulation des électrolytes (tels que l'hexafluorophosphate de lithium) afin de résister à la corrosion par le fluorure et d'assurer la qualité de production des batteries au lithium.
- Production de polysilicium : utilisé pour la condensation et la récupération du chlorosilane gazeux de haute pureté afin d'éviter l'introduction d'impuretés et d'améliorer la pureté du polysilicium.
- Piles à hydrogène : gestion thermique des solutions électrolytiques (telles que l'acide sulfurique concentré) afin de garantir l'efficacité et la sécurité de la réaction et de promouvoir le développement des piles à hydrogène.
7. Autres domaines particuliers
- Aéronautique : utilisé pour le refroidissement de l'huile hydraulique et les systèmes de préchauffage du carburant, utilisant la légèreté du titane et sa résistance aux températures élevées pour réduire le poids de l'équipement et améliorer les performances de l'avion.
- Équipement médical : dans les appareils d'hémodialyse, les générateurs d'oxygène et d'autres équipements, en tant que module d'échange thermique pour assurer la biocompatibilité et la propreté, et garantir le fonctionnement normal de l'équipement médical.
- Laboratoires haut de gamme : pour la synthèse de réactifs chimiques ultrapurs, pour obtenir un contrôle précis de la température, pour éviter la contamination par les métaux et pour répondre à des exigences expérimentales de haute précision.
Jiangsu Daxun Alloy Co. est un fournisseur chinois de produits en titane qui propose divers modèles d'échangeurs de chaleur en titane, [contactez-nous] pour obtenir le meilleur devis.
Liens de référence：
Lien vers l'échangeur de chaleur en titane :https://daxuns.com/titanium-heat-exchanger
Liens externes：https://www.toptitech.com/info/titanium-heat-exchangers-experts-in-heat-tran-95193204.html
