一、濃鹽水管殼式換熱器結構與工作原理

1. 基本結構

• 殼體：外部圓筒形殼體，內部容納管束，濃鹽水或另一種流體在殼程流動。

• 管束：由多根換熱管組成，排列方式（如正三角形、正方形）影響換熱效率和流體阻力。

• 管板：固定管束兩端，分隔殼程和管程流體。

• 折流板 / 折流桿：安裝在殼程，引導流體流動方向，增強湍流程度，提高換熱效率。

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• 管程與殼程：濃鹽水可走管程或殼程，另 體（如蒸汽、冷卻水）走另一側，通過管壁進行熱量交換。

2. 工作原理

二、針對濃鹽水的特殊設計

1. 材料選擇

• 換熱管：

• 耐腐蝕性材料：如鈦合金（耐氯離子腐蝕，適用于高濃度氯化鈉溶液）、哈氏合金（Hastelloy，抗多種鹽類腐蝕）、不銹鋼（如 316L，需控制氯離子濃度，避免應力腐蝕）。

• 耐結垢材料：表面光滑的材質（如鈦管）可減少鹽分沉積。

• 殼體與管板：

• 襯里處理：殼體內部可襯鈦、橡膠或聚四氟乙烯（PTFE），防止殼體被濃鹽水腐蝕。

• 管板材料：采用耐腐蝕合金（如鎳基合金）或堆焊耐蝕層。

2. 防結垢與防堵塞設計

• 流速控制：

• 提高流體流速（管程流速≥1 m/s，殼程流速≥0.5 m/s），減少鹽分在管壁沉積。

• 結構優化：

• 采用大管徑換熱管（如 φ25 mm 以上），降低堵塞風險；

• 折流板間距合理設計，避免流體死區。

• 沖洗與排污：

• 殼程和管程設置沖洗接口，定期用清水或軟化水沖洗；

• 底部設置排污口，排出沉積的鹽分顆粒。

3. 耐腐蝕措施

• 陰極保護：在殼體外部安裝犧牲陽極（如鋅塊），保護殼體免受電化學腐蝕。

• 涂層處理：換熱管表面涂覆耐腐蝕涂層（如陶瓷涂層），增強表面抗蝕性。

三、應用場景

1. 濃鹽水處理領域

• 蒸發濃縮：在海水淡化、工業廢水處理中，用管殼式換熱器加熱濃鹽水，使其蒸發濃縮，便于后續結晶析鹽（如氯化鈉、硫酸鈉等）。

• 冷卻循環：冷卻濃鹽水生產過程中的高溫流體，回收熱量或降低溫度以便后續處理。

2. 化工與能源行業

• 氯堿工業：加熱或冷卻濃鹽水（電解液），用于燒堿生產過程。

• 鹽湖提鋰：在鹽湖鹵水處理中，通過換熱器調節濃鹽水溫度，促進鋰鹽結晶分離。

3. 食品與制藥行業

• 高鹽溶液加工：如醬油、調味品生產中，加熱或冷卻濃鹽水，控制工藝溫度。