以列管式固定管板换热器为例,其结构基本上由容器和内部的管束组成,简单而坚固,造价低、适应性强;它的管外清洗困难,因而壳程内的介质应是清洁而不结垢的流体。壳体5是内径为800 、壁厚为8的圆筒,其两端分别焊有管板,两管板间有管束与管板3连接,壳体内还有定距管4、拉杆6和折流板7等部件,壳体外焊有各种接管和支座9;图左部与管板3用螺栓连接的是焊有接管l的封头2;图右部与管板用螺栓连接的是焊有一些接管的管箱8。
列管式换热器(tubularexchanger)是目前化工及酒精生产上应用广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质,可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时,一种流体由封头的连结管处进入,在管流动,从封头另一端的出口管流出,这称之管程;另一种流体由壳体的接管进入,从壳体上的另一接管处流出,这称为壳程列管式换热器。
列管式换热器无损检测:
在故障检测、特别是换热器部分可使用的知识和仪器,可以检测腐蚀现象产生的原因,这里以美嘉华的技术产品为例来了解一下无损检测设备的功能:
1)可视内窥镜检测管板内表面。
2)定制的问题研究和报价。
3)APR(声脉冲反射法),一种创新的无损检测技术,基于分析管板内产生多维声波的分析。
4)无损检测直的和弯曲的由有磁性和无磁性材料制成的换热器管材。
5)快速检测:每个管材少于10秒。
6)检测泄露、全部和部分堵塞、侵蚀和点蚀。
7)适合椭圆管、方形管、螺旋管、肋片管及从9/16”直径出的弯曲。
8)立即可视结果;
9)数字存储用于以后的检查和比较。
10)定制的问题研究和成本估计。
普通碳钢换热器
普通碳钢换热器的优点:
价格低、强度较高、对碱性介质的化学腐蚀比较稳定、很容易被酸腐蚀、在无耐腐蚀性要求的环境中应用是合理的。如一般换热器用的普通无缝钢管,其常用的材料为10号和20号碳钢。
普通碳钢换热器的清洗工艺:
1.隔离设备系统,并将换热器里面的水排放干净。
2.采用高压水清洗管道内存留的淤泥、藻类等杂质后,封闭系统。
3.在隔离阀和交换器间装上球阀(不小于1英寸=2.54厘米),进水和回水口都应安装。
4.接上输送泵和连接导管,使清洗剂从换热器的底部泵入,从**部流出。
5.开始向凝汽器里泵入所需要的福世泰克清洗剂(比例可根据具体情况调整)。
6.反复循环清洗到推荐的清洗时间。随着循环的进展和沉积物的溶解,反应时产生的气体也会增多,应随时通过放气阀将多余的空气排出。随着空气的排出,换热器内的空间会,可加入适当的水,不要一开始就注入大量的水,可能会造成水的溢出。
7.循环中要定时检查清洗剂的有效性,可以使用PH试纸测定。如果溶液保持在PH值2‐3时,那么清洗剂仍然有效。如果清洗剂的PH值达到5‐6时,需要再添加适量福世泰克清洗剂。终溶液的PH值在2‐3时保持30分钟没有明显变化,达到了清洗效果。注意:福世泰克清洗剂可以回收后重复使用,排放会造成浪费。
8.达到清洗时间后,回收清洗溶液。并用清水反复冲洗交换器,直到冲洗干净至中性,用PH试纸测定PH值6~7。
9.完成清洗后既可开机运行。也可以打压试验,看是否有泄漏现象。如果有泄漏,可以采用美嘉华高分子复合材料进行修复保护,并且可以大大延长设备的使用寿命。
10.设备稳定后,记下当前的介质过流量、工作压力、换热效率等数据。
11.比较清洗前和清洗后数值的变化,就可以计算出该企业每个小时所节省的电费、煤费等生产费用及提高的工作效率,这正是企业采用福世泰克技术应用的价值补偿。
12.同样的操作方法也可用于板式、框架式的热交换器清洗。
13.如企业需要设备进行钝化预膜处理,可按以下流程进行操作:将钝化预膜剂按推荐稀释比泵入设备中(同时在循环槽内悬挂试片);按推荐时间循环、浸泡;检测预膜效果(红点法或蓝点法);排放;水冲洗干净至中性(用PH试纸测定PH值6~7)。
14.钝化预膜结束后,好采用风机等通风设备将系统吹干,可确保并提升钝化预膜效果。
不锈钢换热器
不锈钢换热器是应用材质为不锈钢材料的换热器,具有非常好的抗氧化特性,安全卫生,广泛应用食品、医药、采暖、生活用水、空调回水等领域。据换热设备推广中心的资料显示,不锈钢换热器比传统碳钢换热器的换热效果具有更加良好的传热效果,且寿命使用较长。
不锈钢换热器性能特点:
1.节能,该换热器传热系数为6000-8000W/m2.0C。
2.全不锈钢制作,使用寿命长,可达20年以上。
3.改层流为湍流,提高了换热效率,降低了热阻。
4.换热速度快,耐高温(400℃),耐高压(2.5Mpa)。
5.结构紧凑,占地面积小,重量轻,安装方便,节约土建投资。
6.设计灵活,规格齐全,实用针对性强,节约资金。
7.应用条件广泛,适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换。
8.维护费用低,易操作,清垢周期长,清洗方便。
9.采用纳米热膜技术,显著传热系数。
10.应用领域广阔,可广泛用于热电、厂矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工等领域。
列管冷凝器的结构
列管式冷凝器主要由外壳、管板(又称花板)、管束、顶盖(又称封头)等部件构成。在圆形外壳内装入平行管束,管式两端固定在管板上。管子在管板上的固定方法一般采用焊接法或胀管法。装有进口或出口管的顶盖用螺钉与外壳两端法兰相连,顶盖与管板之间构成流体的分配室。是目前应用广泛的一种,其结构简单、坚固,制造容易,材料范围广泛,处理能力可以很大,适应性强。
进行热交换时,冷却水由顶盖的连接管进入,在管内流动,这条路径称为管程;有害蒸气在管束与壳体之间的空隙内流动,这条路径称为壳程;管束的表面积就是传热面积。在冷凝回收不论是对饱和蒸气的冷凝还是对含不凝气的冷凝过程中,一般情况下,在卧式冷凝器的壳程冷凝,因为无论从传热、压力降及清扫方面都比较合理。
列管冷凝器的分类
(1)固定管板式换热器:结构简单、紧凑、能承受较高的压力,造价低,管程清洗方便,管子损坏时易于堵塞或更换
(2)浮头式换热器:管内和管间易于清洗,不会产生热应力;
(3)U形管换热器:只有一块管板,管束由多根U形管束组成,管的两端固定在同一块管板上,管子可以自由伸缩。当壳体与U形换热器有温差时,不会产生热应力。
(4)滑动管板式换热器:结构简单,造价低廉,必要时可在管箱增设隔板,强化传热。
列管冷凝器的特点
(1)卧式壳程冷凝膜传热系数要比立式管内或管外的膜传热系数高数倍,同时不凝物不会在死角积累起来不易排出。
(2)冷却水走管内便于清扫水垢。水走管内容易保证有较高的流速,这对降低水垢生成的速度与提高水膜的传热系数都有好处。
(3)卧式列管式冷凝器,使低层管子处于冷却水进口处,而使冷凝液积于底层,以便降低冷凝液的温度。在表面冷凝系统中,对冷凝液进一步冷却很重要,如果冷凝系统中的温度较高,一接触空气**气体就会有大量挥发,一般冷凝液的出口温度要求在60℃或更低。当然也可以增加一个单的冷却器,不过这样要增加费用。
胀接时操作温度不应低于一10℃因为气温过低可能会影响材料的机械性能。不能保证胀接质量,甚至发生冷裂纹。
胀接气密性不如焊接,但在材料焊接住差时不得不采用胀接.在高撒下,管壁与管板之间的挤压力降低,引起胀接处泄漏,因而胀接法一般用于压力低于4MPa和温度低于3 00℃,以及操作中无剧烈振动,无过大温度变化和无严重应力腐蚀的条件下。对于高温、高压以及易燃、易爆的流体,应采用焊接或胀焊并用的连接方法。
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