聯系電話:15888783711 白洪榮
列管式換熱器是目前化工及酒精生產上應用最廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質 ,可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。在進行換熱時,一種流體由封頭的連結管處進入,在管流動,從封頭另一端的出口管流出,這稱之管程;另-種流體由殼體的接管進入,從殼體上的另一接管處流出,這稱為殼程 列管式換熱器種類很多,目前廣泛使用的按其溫差補償結構來分,主要有以下幾種: 1. 固定管板式換熱器: 這類換熱器的結構比較簡單、緊湊、造價便宜,但管外不能機械清洗。此種換熱器管束連接在管板上,管板分別焊在外殼兩端,並在其上連接有頂蓋,頂蓋和殼體裝有流體進出口接管。通常在管外裝置一系列垂直於管束的擋板。同時管子和管板與外殼的連接都是剛性的,而管內管外是兩種不同溫度的流體。因此,當管壁與殼壁溫差較大時,由於兩者的熱膨脹不同,產生瞭很大的溫差應力,以至管子扭彎或使管子從管板上松脫,甚至毀壞換熱器。 為瞭克服溫差應力必須有溫差補償裝置,一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時,為安全起見,換熱器應有溫差補償裝置。但補償裝置(膨脹節)隻能用在殼壁與管壁溫差低於60~70℃和殼程流體壓強不高的情況。一般殼程壓強超過0.6Mpa時由於補償圈過厚,難以伸縮,失去溫差補償的作用,就應考慮其他結構。 2. 浮頭式換熱器: 換熱器的一塊管板用法蘭與外殼相連接,另一塊管板不與外殼連接,以使管子受熱或冷卻時可以自由伸縮,但在這塊管板上連接一個頂蓋,稱之為“浮頭”,所以這種換熱器叫做浮頭式換熱器。其優點是:管束可以拉出,以便清洗;管束的膨脹不變殼體約束,因而當兩種換熱器介質的溫差大時,不會因管束與殼體的熱膨脹量的不同而產生溫差應力。其缺點為結構復雜,造價高。 3. 填料函式換熱器: 這類換熱器管束一端可以自由膨脹,結構比浮頭式簡單,造價也比浮頭式低。但殼程內介質有外漏的可能,殼程中不應處理易揮發、易燃、易爆和有毒的介質。 4. U型管式換熱器: U形管式換熱器,每根管子都彎成U形,兩端固定在同一塊管板上,每根管子皆可自由伸縮,從而解決熱補償問題。管程至少為兩程,管束可以抽出清洗,管子可以自由膨脹。其缺點是管子內壁清洗困難,管子更換困難,管板上排列的管子少。優點是結構簡單,質量輕,適用於高溫高壓條件。 列管式換熱器主要技術參數:
公稱直徑 | 管程數 | 管子數量 | 換熱麵積 公稱值/計算值 | 管程通道截麵積 管程通道流速為0.5m/sec時的流量m/hr | 公稱壓力 | |||||
管子長度(m) | φ25×2.5 | |||||||||
1500 | 2000 | 3000 | 4000 | 6000 | φ25×2 | |||||
159 | 1 | 14 | 1.51.62 | 22.17 | 33.27 | 0.0044/ 0.0049 | 7.92/ 8.82 | |||
219 | 1 | 26 | 3/3.00 | 4/4.02 | 6/6.06 | 8/8.1 | 0.0082/ 0.0090 | 14.76/ 16.20 | ||
2 | 26 | 3/3.00 | 4/4.02 | 6/6.06 | 8/8.81 | 0.0041/ 0.0045 | 7.38/ 8.01 | |||
273 | 1 | 44 | 5/5.08 | 7/5.18 | 10/10.26 | 14/13.72 | 21/20.63 | 0.0138/ 0.0152 | 24.84/ 27.36 | |
2 | 40 | 5/4.62 | 6/6.19 | 9/9.33 | 12/12.47 | 19/18.76 | 0.0063/ 0.0069 | 11.24/ 12.42 | ||
325 | 1 | 60 | 7/6.93 | 9/9.28 | 14/14.00 | 19/18.71 | 28/28.13 | 0.0188/ 0.0208 | 33.84/ 37.44 | |
2 | 56 | 6/6.47 | 9/8.66 | 13/13.05 | 17/17.46 | 36/26.26 | 0.0088/ 0.0097 | 15.84/ 17.46 | ||
400 | 1 | 119 | 14/13.47 | 18/18.41 | 28/27.76 | 37/37.10 | 55/55.8 | 0.0374/ 0.0412 | 67.32/ 74.16 | |
2 | 110 | 13/12.70 | 17/17.02 | 26/25.66 | 34/34.20 | 50/51.58 | 0.0173/ 0.0190 | 31.14/ 34.20 | ||
500 | 1 | 185 | 45/4.15 | 55/57.68 | 85/86.74 | 0.0581/ 0.0641 | 104.58/ 115.38 | |||
2 | 180 | 40/41.99 | 55/57.68 | 85/86.74 | 0.0283/ 0.0312 | 50.94/ 56.16 | ||||
600 | 1 | 269 | 60/62.7 | 85/83.88 | 125/126.13 | 0.0845/ 0.0932 | 152.10/ 167.76 | |||
2 | 266 | 60/32.05 | 80/82.94 | 125/14.72 | 0.0418/ 0.0461 | 75.24/ 83.98 | ||||
700 | 1 | 379 | 90/88.41 | 120/118.17 | 175/177.71 | 0.0091/ 0.1313 | 214.38/ 236.34 | |||
2 | 358 | 85/83.51 | 110/111.62 | 165/167.85 | 0.0562/ 0.0620 | 101.16/ 111.60 | ||||
800 | 1 | 511 | 120/119.20 | 160/159.16 | 240/239.60 | 0.1605/ 0.1770 | 288.90/ 318.60 | |||
2 | 488 | 115/113.83 | 150/152.16 | 230/228.81 | 0.0767/ 0.0845 | 138.06/ 152.10 | ||||
900 | 1 | 649 | 150/151.39 | 200/202.36 | 305/304.3 | 0.2039/ 0.2248 | 367.02/ 404.46 | |||
2 | 630 | 145/146.96 | 195/196.44 | 295/295.40 | 0.0990/ 0.1091 | 178.20/ 196.38 | ||||
1000 | 1 | 805 | 185/187.78 | 250/251.00 | 375/377.45 | 0.2529/ 0.2788 | 455.22/ 501.74 | |||
2 | 792 | 185/184.75 | 245/246.95 | 370/371.36 | 0.1244/ 0.1374 | 223.92/ 246.96 |
列管式換熱器滲漏解析
換熱器滲漏是換熱器使用中最為常見的設備管理問題,滲漏主要是腐蝕造成的,少部分是由於換熱器選型和換熱器本身的制造工藝缺陷,列管式換熱器的腐蝕形式基本有兩種:電化學腐蝕和化學腐蝕。列管式換熱器在制作時,管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊,焊縫形狀存在不同程度的缺陷,如凹陷、氣孔、夾渣等,焊縫應力的分佈也不均勻。使用時管板部分一般與工業冷卻水接觸,而工業冷卻水中的雜質、鹽類、氣體、微生物都會構成對管板和焊縫的腐蝕。這就是我們常說的電化學腐蝕。研究表明,工業水無論是淡水還是海水,都會有各種離子和溶解的氧氣,其中氯離子和氧的濃度變化,對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外,金屬結構的復雜程度也會影響腐蝕形態。因此,管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看,管板表麵會有許多腐蝕產物和積沉物,分佈著大小不等的凹坑。以海水為介質時,還會產生電偶腐蝕。化學腐蝕就是介質的腐蝕,換熱器管板接觸各種各樣的化學介質,就會受到化學介質的腐蝕。另外,換熱器管板還會與換熱管之間產生一定的雙金屬腐蝕。一些管板還長期處於腐蝕介質的沖蝕中。尤其是固定管板換熱器, 還有溫差應力, 管板與換熱管聯接處極易泄漏,導致換熱器失效。 綜上所述,影響換熱器管板腐蝕的主要因素有: (1)介質成分和濃度:濃度的影響不一,例如在鹽酸中,一般濃度越大腐蝕越嚴重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕最嚴重,而當濃度增加到60%以上時,腐蝕反而急劇下降; (2)雜質:有害雜質包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等,這些雜質在某些情況下會引起嚴重腐蝕 (3)溫度:腐蝕是一種化學反應,溫度每提升 10℃,腐蝕速度約增加1~3倍,但也有例外; (4)ph值:一般ph值越小,金屬的腐蝕越大; (5)流速:多數情況下流速越大,腐蝕也越大。
編輯本段列管式換熱器滲漏解決
通常大多數企業的做法就是盡量采購質量高的換熱器,經過細心維護,讓換熱器壽命盡可能的延長,不可避免的出現滲漏以後,就會被迫停機堆焊,2~4人需要幾天時間才能修復完成,如果企業高薪聘請的高級焊工,還能保證換熱器繼續使用一段時間,如果焊工的技術一般,那麼就會造成更多的漏點甚至報廢,企業不得不更換新的換熱器,這是由於此種傳統方法造成的種種弊端,完全不能保證企業的安全連續性生產,因此,眾多企業積極尋求新技術解決換熱器滲漏問題,通過引入福世藍高分子復合材料的耐腐蝕性和抗沖刷性,通過提前對新換熱器的保護,這樣不僅有效治理瞭新換熱器存在的焊縫和砂眼問題,更避免瞭使用後化學物質腐蝕換熱器金屬表麵和焊接點,在以後的定期維修時,也可以塗抹福世藍高分子復合材料來保護裸露的金屬;即使使用後出現瞭滲漏現象,也可以通過福世藍技術及時修復,避免瞭長時間的堆焊維修影響生產。正是由於此種精細化的管理,才使得換熱器滲漏問題出現的概率大大降低,不僅降低瞭換熱器的設備采購成本,更保證瞭產品質量、生產時間,提高瞭產品競爭力。[1]? 列管式換熱器是目前化工及酒精生產上應用最廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質 ,可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。在進行換熱時,一種流體由封頭的連結管處進入,在管流動,從封頭另一端的出口管流出,這稱之管程;另-種流體由殼體的接管進入,從殼體上的另一接管處流出,這稱為殼程
列管式換熱器種類很多,目前廣泛使用的按其溫差補償結構來分,主要有以下幾種:
1. 固定管板式換熱器:
這類換熱器的結構比較簡單、緊湊、造價便宜,但管外不能機械清洗。此種換熱器管束連接在管板上,管板分別焊在外殼兩端,並在其上連接有頂蓋,頂蓋和殼體裝有流體進出口接管。通常在管外裝置一系列垂直於管束的擋板。同時管子和管板與外殼的連接都是剛性的,而管內管外是兩種不同溫度的流體。因此,當管壁與殼壁溫差較大時,由於兩者的熱膨脹不同,產生瞭很大的溫差應力,以至管子扭彎或使管子從管板上松脫,甚至毀壞換熱器。
為瞭克服溫差應力必須有溫差補償裝置,一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時,為安全起見,換熱器應有溫差補償裝置。但補償裝置(膨脹節)隻能用在殼壁與管壁溫差低於60~70℃和殼程流體壓強不高的情況。一般殼程壓強超過0.6Mpa時由於補償圈過厚,難以伸縮,失去溫差補償的作用,就應考慮其他結構。
2. 浮頭式換熱器:
換熱器的一塊管板用法蘭與外殼相連接,另一塊管板不與外殼連接,以使管子受熱或冷卻時可以自由伸縮,但在這塊管板上連接一個頂蓋,稱之為“浮頭”,所以這種換熱器叫做浮頭式換熱器。其優點是:管束可以拉出,以便清洗;管束的膨脹不變殼體約束,因而當兩種換熱器介質的溫差大時,不會因管束與殼體的熱膨脹量的不同而產生溫差應力。其缺點為結構復雜,造價高。
3. 填料函式換熱器:
這類換熱器管束一端可以自由膨脹,結構比浮頭式簡單,造價也比浮頭式低。但殼程內介質有外漏的可能,殼程中不應處理易揮發、易燃、易爆和有毒的介質。
4. U型管式換熱器:
U形管式換熱器,每根管子都彎成U形,兩端固定在同一塊管板上,每根管子皆可自由伸縮,從而解決熱補償問題。管程至少為兩程,管束可以抽出清洗,管子可以自由膨脹。其缺點是管子內壁清洗困難,管子更換困難,管板上排列的管子少。優點是結構簡單,質量輕,適用於高溫高壓條件。
列管式換熱器主要技術參數:
公稱直徑 | 管程數 | 管子數量 | 換熱麵積 公稱值/計算值 | 管程通道截麵積 管程通道流速為0.5m/sec時的流量m/hr | 公稱壓力 | |||||
管子長度(m) | φ25×2.5 | |||||||||
1500 | 2000 | 3000 | 4000 | 6000 | φ25×2 | |||||
159 | 1 | 14 | 1.51.62 | 22.17 | 33.27 | 0.0044/ 0.0049 | 7.92/ 8.82 | |||
219 | 1 | 26 | 3/3.00 | 4/4.02 | 6/6.06 | 8/8.1 | 0.0082/ 0.0090 | 14.76/ 16.20 | ||
2 | 26 | 3/3.00 | 4/4.02 | 6/6.06 | 8/8.81 | 0.0041/ 0.0045 | 7.38/ 8.01 | |||
273 | 1 | 44 | 5/5.08 | 7/5.18 | 10/10.26 | 14/13.72 | 21/20.63 | 0.0138/ 0.0152 | 24.84/ 27.36 | |
2 | 40 | 5/4.62 | 6/6.19 | 9/9.33 | 12/12.47 | 19/18.76 | 0.0063/ 0.0069 | 11.24/ 12.42 | ||
325 | 1 | 60 | 7/6.93 | 9/9.28 | 14/14.00 | 19/18.71 | 28/28.13 | 0.0188/ 0.0208 | 33.84/ 37.44 | |
2 | 56 | 6/6.47 | 9/8.66 | 13/13.05 | 17/17.46 | 36/26.26 | 0.0088/ 0.0097 | 15.84/ 17.46 | ||
400 | 1 | 119 | 14/13.47 | 18/18.41 | 28/27.76 | 37/37.10 | 55/55.8 | 0.0374/ 0.0412 | 67.32/ 74.16 | |
2 | 110 | 13/12.70 | 17/17.02 | 26/25.66 | 34/34.20 | 50/51.58 | 0.0173/ 0.0190 | 31.14/ 34.20 | ||
500 | 1 | 185 | 45/4.15 | 55/57.68 | 85/86.74 | 0.0581/ 0.0641 | 104.58/ 115.38 | |||
2 | 180 | 40/41.99 | 55/57.68 | 85/86.74 | 0.0283/ 0.0312 | 50.94/ 56.16 | ||||
600 | 1 | 269 | 60/62.7 | 85/83.88 | 125/126.13 | 0.0845/ 0.0932 | 152.10/ 167.76 | |||
2 | 266 | 60/32.05 | 80/82.94 | 125/14.72 | 0.0418/ 0.0461 | 75.24/ 83.98 | ||||
700 | 1 | 379 | 90/88.41 | 120/118.17 | 175/177.71 | 0.0091/ 0.1313 | 214.38/ 236.34 | |||
2 | 358 | 85/83.51 | 110/111.62 | 165/167.85 | 0.0562/ 0.0620 | 101.16/ 111.60 | ||||
800 | 1 | 511 | 120/119.20 | 160/159.16 | 240/239.60 | 0.1605/ 0.1770 | 288.90/ 318.60 | |||
2 | 488 | 115/113.83 | 150/152.16 | 230/228.81 | 0.0767/ 0.0845 | 138.06/ 152.10 | ||||
900 | 1 | 649 | 150/151.39 | 200/202.36 | 305/304.3 | 0.2039/ 0.2248 | 367.02/ 404.46 | |||
2 | 630 | 145/146.96 | 195/196.44 | 295/295.40 | 0.0990/ 0.1091 | 178.20/ 196.38 | ||||
1000 | 1 | 805 | 185/187.78 | 250/251.00 | 375/377.45 | 0.2529/ 0.2788 | 455.22/ 501.74 | |||
2 | 792 | 185/184.75 | 245/246.95 | 370/371.36 | 0.1244/ 0.1374 | 223.92/ 246.96 |
列管式換熱器滲漏解析
換熱器滲漏是換熱器使用中最為常見的設備管理問題,滲漏主要是腐蝕造成的,少部分是由於換熱器選型和換熱器本身的制造工藝缺陷,列管式換熱器的腐蝕形式基本有兩種:電化學腐蝕和化學腐蝕。列管式換熱器在制作時,管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊,焊縫形狀存在不同程度的缺陷,如凹陷、氣孔、夾渣等,焊縫應力的分佈也不均勻。使用時管板部分一般與工業冷卻水接觸,而工業冷卻水中的雜質、鹽類、氣體、微生物都會構成對管板和焊縫的腐蝕。這就是我們常說的電化學腐蝕。研究表明,工業水無論是淡水還是海水,都會有各種離子和溶解的氧氣,其中氯離子和氧的濃度變化,對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外,金屬結構的復雜程度也會影響腐蝕形態。因此,管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看,管板表麵會有許多腐蝕產物和積沉物,分佈著大小不等的凹坑。以海水為介質時,還會產生電偶腐蝕。化學腐蝕就是介質的腐蝕,換熱器管板接觸各種各樣的化學介質,就會受到化學介質的腐蝕。另外,換熱器管板還會與換熱管之間產生一定的雙金屬腐蝕。一些管板還長期處於腐蝕介質的沖蝕中。尤其是固定管板換熱器, 還有溫差應力, 管板與換熱管聯接處極易泄漏,導致換熱器失效。
綜上所述,影響換熱器管板腐蝕的主要因素有:
(1)介質成分和濃度:濃度的影響不一,例如在鹽酸中,一般濃度越大腐蝕越嚴重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕最嚴重,而當濃度增加到60%以上時,腐蝕反而急劇下降;
(2)雜質:有害雜質包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等,這些雜質在某些情況下會引起嚴重腐蝕
(3)溫度:腐蝕是一種化學反應,溫度每提升 10℃,腐蝕速度約增加1~3倍,但也有例外;
(4)ph值:一般ph值越小,金屬的腐蝕越大;
(5)流速:多數情況下流速越大,腐蝕也越大。
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