列管式换热器目前广泛使用在化工行业中,比较多的是用来生产酒精,列管式换热器结构并不复杂,主要是由壳体主体、管板、换热管、封头和折流挡板构成。列管式换热器的设计过程一般包括以下内容:
1、首先明确列管式换热器的设计目标,包括各种设计参数,比如流体的流量、温度、压力、换热器的大小尺寸、换热器的质量等。
2、对列管式换热器进行总体的考虑,确定所选的结构型式、流体流动的方式,确定安装的位置。尤其要保证加热介质,保证积垢的清除。
3、进行必要的科学计算,根据已知知识求出列管式换热器需要的传热系数,同时计算传热面积,确定换热器的结构参数,比如管子的长度、直径和数量。
换热器在很多工业领域中都会使用到,在某些行业中换热器的***费用在设备的总***中占据的比例很大,因此换热器的选择要考虑经济问题,换热器的选型问题也影响着换热器的使用费用,从经济的角度考虑,换热器的经济性评价应从设备的初***和日常操作费用来考虑。2、通入蒸汽前,应打开排污管截止阀,将管道中的冷凝水排尽,然后关上排污阀门,打开进汽和回水阀管通入蒸汽。
我们单从传热系数的大小、清洗是否容易、生产费用来考虑换热器的经济性还是不的,总的来说,流体的流出温度,流速,流量和压力决定了设备的生产费用和操作费,因此要想得到换热器zui经济的评价,必须了解换热器的经费是如何变化的。
换热器运行一段时间后,要通过清洗过程使传热系数***到原来的数值,清洗时间也要控制好,过早对经济不利,太晚影响使用。
换热器传热表面积垢,使传热条件大大恶化,使气体的流动阻力也大大增大,这就降低了余热回收设备的经济性,同时也降低了炉子设备的操作指标,比如当换热器传热表面积积垢达到3毫米时,传热系数就降低了30%。对于这些要求要尽量满足,但是有些要求之间是相互制约的,比如要求强度足够大,及必然成本增加,经济性会差。冶金炉安装换热器传热表面的积垢,是由燃料带出物、灰分尤其是工艺带出物所致,工艺带出物是指由炉气从炉内带出的炉料、炉渣、氧化铁皮以及耐火砌体的粉尘,在冶炼炉出炉的炉气中还含有熔融金属、炉渣、金属蒸汽和氧化物。
结垢对换热器的危害很大,严重影响生产的正常进行、增加生产的能耗和成本、引发各种事故、影响材料性能与设备寿命,因此需要积极地进行预防和定期地清除。对于不同类型的污垢,应采取针对性的清除措施,有效地清洗换热器,以提高换热器传热效率及运行寿命。
管式换热器使用时出现泄漏情况时,用手去摸,能摸到很明显的凹凸不平的或者是裂纹,这说明是壳体变薄了,造成了外漏。造成壳体变薄或产生泄漏的原因主要有一下几个方面:
1、首先卧式管式换热器的冷凝列管和管板之间采用的是贴胀加焊接,一般入口气体温度能高达170摄氏度,而冷却水温度在30摄氏度以下,温差大。固定管板式换热器的缺点是:1、壳体和管壁的温差较大,壳体和管子壁温差t≤50℃,当t≥50℃时必须在壳体上设置膨胀节。由于换热管与壳体的材质不同、热膨胀系数不同,加之温差应力大,就会很容易造成换热管变薄,时间久了就会使得变薄的地方发生,然后产生泄漏。
2、气体入口处水汽含量很高,气体流速很大,温度高,会直接冲刷列管。kJ的热量,用余热锅炉只能产生1kj的蒸汽,而用于换热器则可。一旦气体急速冷却时,管头部分壁温比较高,冷却水就会在管头缝隙内剧烈蒸发,时间长了就会造成列管变薄产生泄漏。 使用氧化氮气时,一旦进入油冷却器温度就会下降,就会产生冷凝酸,而且产生的冷凝酸在入口温度比较高,会腐蚀不锈钢。如果列管出现泄漏现象,很容易使得氧化氮气进入循环水,一旦进入循环水中就会生产稀xiao酸,从而就会腐蚀碳钢壳体和复合管板,就会加快列管的。
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