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    碳化硅陶瓷换热器设计时要注意的问题

    文章出处:粉体网网责任编辑:作者:山川人气:-发表时间:2022-06-16 16:15:00【

    碳化硅具有很高的导热系数,同时其化学性能稳定、热膨胀系数小、耐磨性能好,并具有优异的抗热震性。所以,碳化硅质材料是陶瓷换热器的首选材料。碳化硅在水蒸气、含氧气氛中存在高温氧化问题。含氧气氛中,碳化硅在800℃以上开始被氧化,可形成一层SiO2保护膜,在温度高于1200℃时该保护膜即软化被冲蚀破坏,换热元件寿命迅速缩短。这也是一般碳化硅换热元件最高用到1200℃的原因。碳化硅与蒸汽自1000℃开始强烈反应,腐蚀生成的SiO2与水蒸气发生挥发反应,生成气态的Si(OH)4,不能形成保护膜。

    因此在碳化硅换热器设计时候要注意以下问题:

    (1)烟气含有较多的水蒸气和少量氧气,烟气侧温度不宜超过1200℃。

    (2)空气中包含大量氧气和少量水蒸气,空气侧温度不宜超过1000℃,极限为1200℃。

    (3)蒸汽环境中,蒸汽与碳化硅在高温下剧烈反应,存在爆炸风险,蒸汽温度不宜超过1000℃。

    (4)煤气中含有H2、CO、H2O,煤气温度不宜超过1000℃。水蒸气与碳化硅反应形成SiO2,而H2具有还原性,在高温下H2与SiO2快速发生反应,使SiO2还原,造成换热元件表面出现裂纹、松弛等。

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