钛冷凝器设计、制造关键技术及高效化研究

摘要

对钛冷凝器的常见失效形式进行了试验分析，发现钛材区别于钢的一些材料特性是导致其失效的主要原因，并从设计和制造方面提出了相应的应对措施。钛材弹性模量低、密度小、耐蚀性能好(管壁薄)的特点使得管束易发生振动，导致钛换热管发生断裂失效。钛材的滞弹性行为是导致钛换热管与钢质管板胀接接头随时间发生松弛，从而引发泄漏的主要原因。对钛制内波外螺纹高效换热元件的传热与阻力特性及钛材表面的蒸汽冷凝特性进行了试验研究，结果表明：钛内波外螺纹管是一种综合性能较优的高效换热元件；蒸汽在垂直钛板表面为滴状和膜状共存的混合冷凝形式，其冷凝传热系数可达蒸汽纯铜表面膜状冷凝的2倍左右。