换热加热器类
列管式换热器
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列管式换热器

列管式换热器(tubular exchanger)是目-化工及酒-生产上应用-广的-种换热器。列管式换热器主要由壳体、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。
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列管式换热器简介:



列管式换热器(tubular exchanger)是目-化工及酒-生产上应用-广的-种换热器。列管式换热器主要由壳体、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,-种流体由封头的连结管处进入,在管流动,从封头另-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-接管处流出,这称为壳程。


各种换热器类型:


固定管板式

列管式换热器的结-比较简单、紧凑、造--,但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端,并在其上连接有-盖,-盖和壳体装有流体进出口接管。通-在管外装置-系列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚-的,而管内管外是两种不同温度的流体。因此,当管壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀不同,产生了很大的温差应力,以至管子扭弯或使管子从管板上松脱,甚至毁坏换热器。


为了克服温差应力-须有温差补偿装置,-般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时,为安全起见,换热器应有温差补偿装置。但补偿装置(膨胀节)只能用在壳壁与管壁温差-60~70℃和壳程流体压强不高的情况。-般壳程压强-过0.6Mpa时由于补偿圈过厚,难以伸缩,失去温差补偿的作用,就应考虑其他结-。

浮头式

换热器的-块管板用法兰与外壳相连接,另-块管板不与外壳连接,以使管子受热或冷却时可以自由伸缩,但在这块管板上连接-个-盖,称之为“浮头”,所以这种换热器叫做浮头式换热器。其--是:管束可以拉出,以便清洗;管束的膨胀不变壳体约束,因而当两种换热器介质的温差大时,不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺-为结-复杂,造-高。

填料函式

这类换热器管束-端可以自由膨胀,结-比浮头式简单,造-也比浮头式低。但壳程内介质有外-的可能,壳程-不应处理易挥发、易燃、易-和有-的介质。

U型管

U形管式换热器每根管子都弯成U形,两端固定在同-块管板上,每根管子皆可自由伸缩,从而-热补偿问题。管程至少为两程,管束可以抽出清洗,管子可以自由膨胀。其缺-是管子内壁清洗困难,管子-换困难,管板上排列的管子少。--是结-简单,-轻,适用于高温高压条件。

涡流热膜

涡流热膜换热器采用--的涡流热膜传热技术,通过改变流体运动状态来增加传热-果,当介质经过涡流管表面时,强力冲刷管子表面,从而提高换热-率。-高可达10000W/m2℃。同时这种结--现了-腐蚀、-高温、-高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式,在换热管表面形成绕流,对流换热系数降低。


据【换热设备-广-心】的资料-示,涡流热膜换热器的-大--在于经济-和安全---。由于考虑了换热管之间,换热管和壳体之间流动关系,不再使用折流板强行阻挡的方式逼出湍流,而是靠换热管之间自然诱导形成交替漩涡流,并在保-换热管不互相摩擦的-提下保持应有的颤动力度。换热管的刚-和柔-配置良-,不会彼此碰撞,既克服了浮动盘管换热器之间相互碰撞造成损伤的问题,又避-了普通管壳式换热器易结垢的问题。


涡流热膜换热器-能--:


1.高-节能,该换热器传热系数为6000-8000W/m2.0C;

  2.全不锈钢制作,使用-长,可达20年以上,十年内出现换热器-问题-费-换;

  3.改层流为湍流,提高了换热-率,降低了热阻;

  4.换热速度-,-高温(400℃),-高压(2.5Mpa);

  5.结-紧凑,占地面积小,-量轻,安装方便,节约土建投资;

  6.设计灵活,规格齐全,-用针对-强,节约资金;

  7.应用条件-,适用较大的压力、温度范围和-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,--增大传热系数。

  10.应用-域广阔,可-用于热电、厂矿、石油化工、城市集-供热、食--、能-电子、机械轻工等-域。


涡流热膜换热器-能对比:

对比项目浮动盘管换热器螺纹管换热器涡流热膜换热器
适用介质种类蒸汽、水蒸汽、水弱腐蚀-化工原料、蒸汽、水
介质的参数范围温度:0-150度

压力:0-1.0MPa
温度:0-150度

压力:0-1.6MPa
温度:-40-400度

压力:0-10.0MPa
热-率热-率=92%热-率=93%热-率=96%
防垢-能自动除垢人工除垢具有防垢功能
-震、噪-振动较大,噪-大振动较小,噪-小振动微弱,噪-小
试用-7年左右10年左右20年左右
维修停机维修,-换管停机维修,拔管再胀管-需维修

折流挡板

为提高壳程流体流速,往往在壳体内安装-定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速,还迫使流体按规定路径-次错流通过管束,使湍动程度大为增加。-用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种,-者-为-用。

-壳程

列管式换热器-须从结-上考虑热膨胀的影响,采取各种补偿的办法,消除或减小热应力,根据所采取的温差补偿措施。



渗-解析:


换热器渗-是换热器使用--为-见的设备管理问题,渗-主要是腐蚀造成的,少部分是由于换热器选型和换热器本身的制造工艺缺陷,列管式换热器的腐蚀形式基本有两种:电化学腐蚀和化学腐蚀。列管式换热器在制作时,管板与列管的焊接-般采用手工电弧焊,焊缝形状存在不同程度的缺陷,如凹陷、气孔、夹渣等,焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分-般与工业冷却水接触,而工业冷却水-的杂质、盐类、气体、微生物都会-成对管板和焊缝的腐蚀。这就是我们-说的电化学腐蚀。研究表明,工业水-论是淡水还是海水,都会有各种离子和溶解的氧气,其-氯离子和氧的浓度变化,对金属的腐蚀形状起-要作用。另外,金属结-的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此,管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。从外观看,管板表面会有许-腐蚀产物和积沉物,分布着大小不等的凹坑。以海水为介质时,还会产生电偶腐蚀。化学腐蚀就是介质的腐蚀,换热器管板接触各种各样的化学介质,就会受到化学介质的腐蚀。另外,换热器管板还会与换热管之间产生-定的双金属腐蚀。-些管板还长期处于腐蚀介质的冲蚀-。尤其是固定管板换热器, 还有温差应力, 管板与换热管联接处-易泄-,导致换热器失-。


-上所述,影响换热器管板腐蚀的主要因素有:


(1)介质成分和浓度:浓度的影响不-,例如在盐酸-,-般浓度越大腐蚀越严-。碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸-腐蚀-严-,而当浓度增加到60%以上时,腐蚀反而急剧下降;

(2)杂质:有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等,这些杂质在某些情况下会引起严-腐蚀

(3)温度:腐蚀是-种化学反应,温度每提升 10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外;

(4)ph值:-般ph值越小,金属的腐蚀越大;

(5)流速:-数情况下流速越大,腐蚀也越大。


试-方法:


列管换热器-损-测


在故障-测、-别是换热器部分可使用-业的知识和仪器,可以-测腐蚀现象产生的原因,这里以美嘉华的技术产-为例来了解-下-损-测设备的功能:

1)可视内窥镜-测管板内表面;

2)定制的问题研究和报-;

3)APR(声脉冲反射法),-种创-的-损-测技术,基于分析管板内产生-维声波的分析;

4)-损-测直的和弯曲的由有磁-和-磁-材料制成的换热器管材;

5)-速-测:每个管材少于 10 秒;

6)-测泄露、全部和部分堵塞、侵蚀和-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-查和比较。

10)定制的问题研究和成本估计。


水试-的方法


传-上我们使用水对换热器的试-,就是将水注入换热器-,注满水后再用水泵对换热器-的水进行打压,使之达到-定的压力,进行对换热器的查-。查--做出标记后泄压和排水,再进行堵-。如果换热器较大、泄-较严-,水压在较低时就会发生泄-,不得不排水堵-,堵-完成后再充水、充压试-,反复进行,增加换热器-修时间。由于充水和打压需要大量的时间,泄-的部位需要动火补焊消-时,又要对泄-部位进行干燥处理,否则影响补焊消-的-。如果泄-的换热器内部有可燃介质,-须进行氮气置换,合格后才能动火补焊消-作业,否则会产生着火和--,危及人身和设备的安全。


氮气试-的方法


列管式换热器泄-后使用氮气进行充压试-,比较-速。用氮气对换热器堵-动火作业时,不-再进行置换处理,节约-修消-的时间。


氮气在合成氨换热器试--的使用


操作要-


(1)由于是高压氮气(压力9.5MPa),使用时-须要有2人以上作业开阀门,在两阀门-间加装压力表1个,-人监护压力表的指示,另-人进行开阀门作业,保-管道压力在允许的范围之内,防止-压,造成管-或人员伤害。

(2)换热器EA103为浮头式换热器,试-时需要做试-封头安装到换热器上。

(3)投用步骤 -全开1阀和3阀,如图1,再缓慢打开2阀,对换热器进行充压,同时注意压力表压力,在3.0MPa之内。

(4)泄压步骤 -全关1阀和2阀,打开泄压阀门泄压完成后,全关3阀。


两种试-方法的比较


从上述使用情况看,用氮气试-节约大量的-修时间,-修费用。水和氮气试-方法的比较见表1。


氮气试-的安全注意事项


(1)因为氮气有窒息的风险,使用时-须注意人员的安全,防止人员--。

(2)氮气使用时要提-进行管-的预制。

(3)氮气使用时临时管-上要增加压力表,两人用对讲机联系开阀门,防止-压。

(4)氮气使用完成后-须及时泄压、拆除。

(5)氮气使用时-须2人以上用对讲机联系充压和泄压操作,防止管--压,损坏管-,防止人员窒息,造成人身伤害。

(6)氮气不使用时-须对管-的阀门进行挂“禁动”标识-,防止人员误动作。


冷热流体流动通道的选择


在列管式换热器内,冷热流体流动通道可根据以下原则进行选择:

(1)不洁净和易结垢的的液体-走管程,因管内清洗方便;

(2)腐蚀-流体-走管程,以-管束和壳体同时受腐蚀;

(3)压强高的-走管程,以-壳体承受压力;

(4)饱和蒸汽-走壳程,因饱和蒸汽比较清洁,对流传热系数与流速-关而且冷凝液容易排出;

(5)被冷却的流体-走壳程,便于散热;

(6)若两流体温差较大,对于刚-结-的换热器,-将对流传热系数大的流体通过壳程,可减少热应力;

(7)流量小而粘度大的流体-走壳程;


流体进出口温度的确定


如果换热器以冷却为目的热流体的进出口温度已由工艺条件确定,而冷却介质的出口温度则需要选择。若选择较高的出口温度,可选小换热器,但冷却介质的流量要加大;反之要选择低的出口温度,冷却介质流量减少了,但要选大的换热器,因此冷却介质的出口温度要-衡二者的投资大小来确定。

列管式换热,换热相关参数:


1.换热管(换热管基本用不锈钢换热管-,也有其它材质)为Φ19mm的换热器基本参数:

公称直径

DN

mm
公称压力

PN

MPa
管程数

N
管子根量

n
-心排管数管程流通面积

计算换热面积,m²
换热管长度,mm
150020003000450060009000
1591.60

2.50

4.00

6.40
11550.00271.31.72.6



2193370.00582.83.75.7



27316590.01155.47.411.317.122.9

25680.00494.76.49.714.719.7

325199110.01758.311.217.126.034.9

288100.00787.410.015.223.131.0

468110.00305.77.711.817.923.9

4000.60

1.00

1.60

2.50

4.00
117414--参数联系我们
216415







414614







450123717







222016







420016







500127519







225618







422218







600143022







241623







437022







636020







700160727







257427







454227







651824







8000.60

1.60

2.50

4.00
179731







277631







472231







671030







9001100935







298835







493835







691434







10001126739







2123439







4118639







6114838







(1100)1150143







2147043







4145043







6138042







12001183747







2181647







4173247







6171646







(1300)0.25

0.60

1.00

1.60

2.50
1212351







2208051







4207450







6202848







14001255755







2250254







4240455







6237854







(1500)1292959







2287458







4276858







6269256







16001333961







2328262







4317662







6314061







(1700)1372165







2364666







4354466







6351263







18001424771







2418670







4407069







6404867








注:管程流通面积为各程平均值.括号内公称直径不-荐使用.



2.换热管(换热管基本用不锈钢换热管-,也有其它材质)为Φ25mm的换热器基本参数

公称直径

DN

mm
公称压力

PN

MPa
管程数

N
管子根量

n
-心排管数管程流通面积

计算换热面积,m²
换热管长度,mm
Φ25×2Φ25×2.5150020003000450060009000
1591.60

2.50

4.00

6.40
11130.00380.00351.21.6




2192550.00870.00792.73.7




27313860.01320.01194.25.7




23270.00550.00503.54.8




32515790.01970.01796.38.5




25690.00880.00886.2





44090.00310.00314.4





4000.60

1.00

1.60

2.50

4.00
1--参数联系我们
2










4










4501










2










4










5001










2










4










6001










2










4










6










7001










2










4










6










8000.60

1.60

2.50

4.00
1










2










4










6










9001










2










4










6










10001










2










4










6










(1100)1










2










4










6










12001










2










4










6










(1300)0.25

0.60

1.00

1.60

2.50
1










2










4










6










14001










2










4










6










(1500)1










2










4










6










16001










2










4










6










(1700)1










2










4










6










18001










2










4










6











注:管程流通面积为各程平均值.括号内公称直径不-荐使用.



注意:以上固定管板换热,换热规格型号技术参数仅供参考,按-际设计为主!


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