列管式固定管板换热器的筒体、封头与附件等零件的制造工艺均应满足GB151-2014《热交换器》的要求。若不满足技术要求,将会出现一些问题,如壳体内径过大或圆度误差会引起壳程介质短路而降低换热效率。管板孔的允许偏差距离过允许偏差及壳体的直线度误差标会影响管束的抽装等。
列管式固定管板换热嚣制造工艺流程,主要工艺过程有:
管板的作用是固定管子。一般采用Q235-B、20钢等碳素钢和16Mn、15MnV 等低合金钢,以及JCrl8Ni9Ti、316L、304、321等不锈钢制成,可以用锻件或热轧厚钢板作坯料。管板为一圆形板,一般用整张铜板切割;但当尺寸较大而无法采用整板切割时,也可用几块拼接,不过拼接管板的焊缝要射线或声波检测,并应作消除应力热处理。
折流板应按整四下料,待钻孔后拆开再切成形. 为保证加工精度和效率,常将圆板坯以8- 10 块叠在一起点焊固定.进行钻孔和切削加工外圆后,再进行形切割。
冷凝器的分类:
蒸发设备中的冷凝器利用冷却水将二次蒸汽冷却,它可分为两类,一类是间接式冷凝器,一类是直接式冷凝器。间接式冷凝器也叫表面式冷凝器, 包括列管式冷凝器,盘管式冷凝器及板式冷凝器。 目前国内外的蒸发设备采用列管式冷凝器越来越多。
优点:
1、冷却水不受二次蒸汽污染可以循环利用;
2、由于水在冷凝器内是闭式循环没有水的冲击声,不象水力喷射器所使用的冷却水暴露在外面有水的冲击 声;
3、不受空间高度的约束限制,可立式安装也可卧式安装,不象大气式冷凝器受空间高度的限制(大气式冷凝器安装高度在10.5m以上)。
4、冷却效果也不比直接式冷凝器差,并便于自控。
影响效果因素:
冷凝器传热面积必须足够,否则进入冷凝器中的二次蒸汽就难以全部被冷却而使蒸发温度升高,从而降低生产能力。这里除冷凝器的传热系数要选取合适外,在计算冷凝器的传热面积时有些直接影响传热效果的因素也是不能忽略的。
(1)冷凝水放出的热量对冷凝器效果的影响
多效蒸发设备各效壳程中的冷凝水一般是从冷凝器中与冷凝器壳程中的冷凝水一并排出的(这不仅设备结构简单,主要是节能)。由于效体壳程中冷凝水温度冷凝器壳程温度,真空度高,冷凝水进冷凝器壳程时,冷凝水由于自蒸发而要放出 一定热量。因此计算冷凝器的传热面积时这部分热量应计入计算中。
(2)从各效不凝气接口抽出的蒸汽对冷凝器的影响
多效蒸发设备每效壳程一般都设有上下二个不凝气接口,用以抽取壳程中的不凝性气体。上下凝气接口直接接到冷凝器的进汽口。每个效体壳程走蒸汽,管程走物料,往往从不凝气接口抽取不凝气的同时又要带出一定数量的加热蒸汽,这是因为理论上在加热过程根据热量衡算,各效壳程加热蒸汽是没有剩余的。实际上每个效体又可看成一个冷凝器加热蒸汽不可能的没有剩余,因为在计算过程中还要考虑热损失。
(3)物料预热器对冷凝器的影响
物料进入蒸发设备前的温度都比较低,需要逐级预热后才能达到沸点或沸点以上的温度。温度较低的物料对三效来说一般要分预热。位于末效分离器之上的预热为级预热即单设置盘管式物料预热器。该预热器利用未效产生的二次蒸汽对物料进行预热。其它预热分别在三个效体壳程中完成。因此在计算冷凝器的传热面积时这部分热量应扣除掉。
氧化铁垢:
铁垢是钢管在潮湿环境中生成的腐蚀产物,氧化铁垢的产生原因就是列管在停运以后时而空置、时而注满水,再加上壳程油料在30~40℃传热后冷凝水的侵蚀,造成锈层的存在并加快其腐蚀速度而生成的。这种化学介质与金属之间直接起化学反应使大量氧化铁垢产生而导致设备损坏的现象在换热容器中很普遍。
由于冷凝器管内腐蚀严重,氧化铁垢的产生导致换热能力下降,不能满足油加工生产线的正常运行,同时氧化铁垢的脱落沉积堵塞管内径,也减少了其设备的换热面积。如不立即加强保护,采取必要的防腐措施,终会大大缩短冷凝器的使用寿命甚至会在短时间内使整台设备报废,造成不应有的损失。
冷凝器泄露:
原因
列管式冷凝器的泄漏一般是壳体损伤或列管 损伤、管口焊缝泄漏。由于生产的连续性,冷凝器一 般处于不问段工作状态,很难发现漏点,发现了又很 难处理。究其原因大致有4种。
列管式冷却器特点
采用裸管(表面未轧翅片)式传热管,管外界膜传热系数高,抗污染能力强;列管式冷却器冷却管采用紫铜管,并加工成翅片形散热片,产品体积小、热交换面积大;列管式冷却器螺旋形导流板,使被冷却液体成螺旋形连续均匀滚动流动,克服了折流式导板所产生的冷热交换效率;列管式冷却器采用胀管式封口,克服了材料经高温焊接后产生的不良变化;结构性能良好,密封性能稳定,传热、结构紧凑、占地面小
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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、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盖用螺钉与外壳两端法兰相连,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 列管式冷凝器:
用途:列管式冷凝器是一种、常用的换热设备。它适用于化工、石油、医药、食品、轻工等行业。
结构与特点:
1,按形式分固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器。
2,按结构分为单程、双管程和多管程。
3,按材质分为碳钢列管式冷凝器和不锈钢列管式冷凝器和碳钢与不锈钢混合列管式冷凝器三种款式。
4,传热面积0.5~1300m2可以根据用户需要定制。
列管式冷凝器,分为碳钢列管式冷凝器和不锈钢列管式冷凝器和碳钢与不锈钢混合列管式冷凝器三种款式。其规格有0.5、1、2、10、15、20~1000(m2)等同冷凝面积的规格品种。
U型管换热器 、浮头式换热器
1)U型换热器属于列管换热器的一种,换热器的工作原理都热量从高温端传递至低温段,U型管式换热器管程每根管子都弯成U形,管子的两端分别安装在同一固定管板的两侧,并用隔板将封头隔成两室,每根管子都可以自动收缩,与其它管子和外壳无关,即使壳体与管子间温差很大时也使用,实际生产中循环水冷却高温气体便常用U型管式换热器,换热器列管腐蚀或泄漏后可只换芯子,但不宜清洗。
2) 浮头式换热器结构,它包括圆筒、外头盖侧法兰、浮头管板、钩圈、浮头盖、外头盖及丝孔、钢圈等组成,其特征是:在外头盖侧法兰内侧面设凹型或梯型密封面,并在靠近密封面外侧钻孔并套丝或焊设多个螺杆均布,浮头处取消钩圈及相关零部件,浮头管板密封槽为原凹型槽并另在同一端面开一个以该管板中心为圆心,半径稍大于管束外径的梯型凹槽,且管板分程凹槽只与梯型凹槽相连通,而不与凹型槽相连通。
列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用较广的一种换热器。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-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。
QS食品级 GMP药品级 列管式换热器 使用食品级不锈钢板、食品级法兰锻件及接管,列管换热器使用的换热管采用不锈钢食品级管内壁精抛光管,不锈钢外壁也精抛光,整个物料接触部分均需要精细抛光,整个换热器均需要外抛光!
将上述部件装入筒体内,装上另一端管板,将全部管子引人此管板孔内,并把管板焊接在壳体上,后用焊接或胀接等方法把管子两端固定在管板上。列管式固定管板换热器制造的总装工艺流程间有中间管壁隔开,相互之间不混合。烟气流动时,通过对流与辐射方式将热量传给换热管间壁,经过间壁的传导传热后热量再通过对流和辐射方式传递给预热气体。
WS-TH型列管式换热器具备多种结构形式,可根据炉窑类型、介质、温度、压力和使用场合,选择经济的材质,设计化合理的结构,以保证设备运行的、稳定、安全,设备设计、制造、检验执行/T1616《管式空气预热器技术条件》、TEMA《管式热交换器制造商协会(标准)》、《工业炉设计手册》等标准规范,或技术规格。
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