雙管板換熱器的應(yīng)用場景
一、絕對防止管殼程間介質(zhì)混串的場合
例如對殼程走水、管程走氯氣或氯化物的換熱器,若殼程中的水與管程中的氯氣或氯化物接觸,就會產(chǎn)生具有強腐蝕性的鹽酸或次氯酸,并對管程材質(zhì)造成嚴重的腐蝕。采用雙管板結(jié)構(gòu),能有效防止兩種物料混合,從而杜絕上述事故的發(fā)生。
二、管殼程間介質(zhì)壓差很大的場合
此時通常在內(nèi)外管板之間的空腔中加入一種介質(zhì),以減小管殼程間介質(zhì)的壓差。該系列換熱器采用雙管板結(jié)構(gòu)設(shè)計,使管程和殼程分別采用各自的管板進行連接,打破傳統(tǒng)列管換熱器管程和殼程共用一個連接管板,最大限度降低了交叉污染的風(fēng)險,便于及時發(fā)現(xiàn)泄漏隱患,確保用戶安全地生產(chǎn)。
在如下情形時,換熱器管程和殼程介質(zhì)嚴格禁止混合,則常常采用雙管板結(jié)構(gòu):
①當(dāng)管程和殼程二介質(zhì)相混合后會引起嚴重腐蝕;
②一側(cè)為極度或高度危害介質(zhì)滲入到另一側(cè)會引起嚴重后果;
③當(dāng)管程和殼程介質(zhì)相混合后兩種介質(zhì)會引起燃燒或爆炸;
④當(dāng)一種介質(zhì)混入另一種介質(zhì)時,引起催化劑中毒;
⑤管程和殼程介質(zhì)相混合后會引起聚合或生成樹脂狀物質(zhì);
⑥管程和殼程介質(zhì)相混合后會引起化學(xué)反應(yīng)終止或限制;
⑦管程和殼程介質(zhì)相混合后,引起產(chǎn)品污染或產(chǎn)品質(zhì)量下降。
繞管式換熱器結(jié)構(gòu)
纏繞管式換熱器是一種新型的熱交換器,其結(jié)構(gòu)不同于目前石油化工廠中廣泛使用的管殼式換熱器。該換熱器的換熱管呈螺旋繞制狀,且纏繞多層。每一層與前一層之間逐次通過定距板保持一定的距離,層間纏繞方向相反。由于換熱器在殼體內(nèi)的長度可以加長,從而縮短了換熱器的外殼尺寸,使傳熱效率提高。
繞管式換熱器主要由殼體和管束體組成,管束體主要由換熱管、管板、中心筒、墊條及卡箍等組成。換熱管緊密地盤繞在中心筒上,用平墊條和異型墊條隔開,保證管子之間的橫向和縱向間距。
①結(jié)構(gòu)緊湊,在單位容積內(nèi)具有較多的傳熱面積。
②單根管子或不同的層管組均可連接在一塊或多塊管板上,因此不同管程的流體(多達6種不同流體)可與一種殼程流體形成對流,由此可進行多種介質(zhì)換熱。
③螺旋纏繞的管子。在和上下管箱連接處,均有一定長度的管子為自由狀態(tài),所以對冷熱變化有良好的補償能力。
④換熱器易實現(xiàn)大型化。到目前為止,單臺最大面積已達到25000m2
⑤傳熱強度大,傳熱系數(shù)高。管側(cè)流體在螺旋管內(nèi)流動會形成二次環(huán)流,強化傳熱效果。墊條和換熱管交錯布置會對殼側(cè)介質(zhì)形成擾流,能使殼側(cè)介質(zhì)在較低的雷諾數(shù)的情況下達到湍流,強化傳熱。
繞管式換熱器制造、維修
1. 繞管式換熱器換熱管斷裂或穿孔如何修護?
在相應(yīng)的管板上,標記損壞管的編號,為保證熱量平衡分配,堵管時應(yīng)成對將管子堵死。堵管的工序為:上下管端銑平—鉆孔—攻絲—絲堵加工—粘接劑配置—溶劑清洗絲孔—涂粘接劑上絲堵—加溫固化。
2.繞管式換熱器管子和管板連接處滲漏如何修復(fù)?
對滲漏的管端,鉆孔攻絲,用中間帶孔的絲堵,涂上粘接劑,將絲堵擰入,加熱固化。此修護可以消除泄漏,修護后對管子換熱無影響。絲堵的地方再次出現(xiàn)泄漏可以重復(fù)上述操作。
3.繞管式換熱器出現(xiàn)泄漏的原因一般是怎樣造成的?
(1)換熱管在繞制過程中用過度彎曲而形成原始隱患,在操作條件不穩(wěn)定情況下,因疲勞累積,導(dǎo)致缺陷擴展,已致管子斷裂。(所以在換熱管繞制時要采用軟性工裝,控制繞制速度。)
(2)驟然停車后又接著恢復(fù)開車,此時尾氣量較小,在管內(nèi)形成液柱,在高壓氣流的沖擊下,發(fā)生錘擊效應(yīng),造成管子斷裂。
(3)設(shè)備開停車過程中,未對設(shè)備進行解凍,痕量是水累積過冷成冰粒,在氣流沖擊下,對管子彎曲段反復(fù)撞擊,造成管子破裂或穿孔。
4. 繞管式換熱器開停車有哪些注意事項?
(1)停車時,分離器液位應(yīng)排空,防止冷量下移,避免開車時形成錘擊效應(yīng)。
(2)開車前應(yīng)用常溫氮氣對換熱器及相連管路進行吹掃,除去設(shè)備及管路內(nèi)聚集的微量水分。
(3)連續(xù)運行3個月以上的設(shè)備,停車后重新開車,應(yīng)對設(shè)備進行解凍操作。
(4)開車過程中應(yīng)嚴格控制降溫速度,一般每小時10度
5.纏繞管式換熱器制造中,最主要的是管束的繞制,管子繞制有哪些要求:
(1)間距均勻,即每根管子在繞制后的相互間隙要控制在一定的范圍內(nèi),不能出現(xiàn)時大時小,否則會造成甲醇偏流,影響換熱效果。
(2)端部管子折彎要自然過渡,在穿管板前管子要經(jīng)過多個折彎才能穿到管板,在折彎過程中必須保證圓滑自然,以免管子產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力或者影響外觀。
(3)異形條起到管子的定位作用,必須等分均勻,而且保持螺旋角跟管子相同,接觸處圓滑過渡。
(4)由于管子供貨是盤形的,因此在進入盤管位置前,必須要設(shè)立校直機構(gòu)。在校直作用的同時,也能起到預(yù)緊作用,防止繞管出現(xiàn)回彈現(xiàn)象。
(5)不同管程的換熱管合理地引導(dǎo)至對應(yīng)的管板區(qū)。
(6)繞管中最常見的問題就是“啞鈴”式管束,出現(xiàn)兩頭大,中間小的情況,因此,在繞制中必須預(yù)先防止兩端管子外彈,造成穿芯困難。
GB、ASME、EN13445、API
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