管壳式换热器与列管式换热器在结构上是相同的,不过在使用方式上是不一样的。
在列管式中,进料液体通过管侧(即管内),冷却水通过壳侧(管与壳之间),壳侧与管内相反。
列管式换热器
管壳式换热器由管壳、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱组成。壳体多为圆柱形,内有牵制,牵制两端固定在管板上。换热用的冷热流体有两种:一种在管内流动,称为管侧流体;另一种在管外流动,称为壳侧流体。为了提高管外流体的传热系数,凡是在管壳内设置几个折流板。折流板可以提高壳程内的流体速度,使流体按规定的距离多次穿过牵制,提高流体的紊流度。换热管可以在管板边三角形或正方形支配。等边三角形支配紧凑,管外流体紊流度高,传热系数大;方形支配便于管外清洗,适合易结垢的流体。
列管式换热器结构简单、紧凑、价格便宜,但不能机械清洗管外。换热器牵制连接在管板上,管板分别焊接在壳体的两端,并与顶盖连接,顶盖与壳体设有进、出液管。一般在管外设置一系列与牵制垂直的挡板。同时,管板与管壳之间的连接是刚性的,而内管与外管是两种差别温度的流体。因此,当管壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀差别,会产生较大的温差应力,使管子从管板上扭曲或松动,甚至损坏换热器。
列管式换热器三种类型的补偿措施发布者: 发布时间:2021-3-17 17:59:17 点击次数:13 关闭由于列管式换热器的管内外流体的温度不同,换热器管壳和管束的温度也不同。假如两个温度相差较大,换热器会产生较大的热应力,导致管板弯曲、断裂或脱落。因此,当管束与壳体的温差大于50℃时,应采取适当的补偿方法减小热应力。依据采取的补偿措施,大致可分为以下主要类型:
1、固定式
管束两端管板与壳体连接,构造简单,但适用于冷热流体温差不大、壳程不需要机械清洗的换热作业。当温差稍大,壳侧压力不太大时,可在壳上安装弹性补偿环,以减小热应力。
2、浮头式
管束一端管板可自由浮动,建设热应力;整个牵制可从壳体中拉出,便于机械清洗和维修。该列管式换热器的应用普遍,但其构造繁杂,成本高。
3、U形管式
每根换热管弯成U形,两端分别固定在同一管板的上下两个区域。借助于管箱中的隔板,它被分为两个进出口室。其构造比浮头式简略,但管程清洗不容易。
管壳式换热器被腐蚀的主要因素分析
管壳式换热器是利用冷、热流体交替流经蓄热室中的蓄热体(填料)表面,从而进行热量交换的设备,间壁容积式换热器的冷、热流体被固体间壁隔开,并通过间壁进行热量交换的设备,因此又称表面式换热器。影响列管换热器管板腐蚀的主要因素有:
1、介质成分和浓度:浓度的影响不一,例如在盐酸中,一般浓度越大腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在浓度为百分之五十左右的***中腐蚀很严重,而当浓度增加到百分之六十以上时,腐蚀反而急剧下降;
2、杂质:***杂质包括氯离子、硫离子、离子、氨离子等,这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀;
3、温度:腐蚀是一种化学反应,温度每上升 10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外;
4、ph值:一般ph值越小,金属的腐蚀越大。列管式换热器因此应用很普遍,它虽在热效率、紧凑性、金属消耗量等方面都没有板式的好,但它却具有结构坚固、牢靠程度高、适应性很强、材料使用广等特点,因此成为石油、化工生产中,尤是高温、高压和大型设备的主要结构形式。
5、流速:多数情况下的流速越大,腐蚀也越大。因此列管换热器成为石油、化工生产中,尤是高温、高压和大型设备的主要结构形式。
换热机组应力腐蚀是在板片残余应力、外力和腐蚀环境的联合作用下产生的,这种是在板片几乎不发生任何变形的情况下,迅速而且突然发生。因此,应力腐蚀是危害大的腐蚀形态之一。工程上常用的奥氏体不锈钢、铜合金、钛合金、高强度钢和高强度铝合金等材料,对应力腐蚀都很敏感。这些材料即使在腐蚀性不太严重的环境中。
换热机组防腐蚀的具体措施如下:
、合理的工艺设计:为避免残留液和沉积物的滞留,焊接时尽量采用双面对接焊和连续焊,避免搭接焊和点焊。由于板片很薄,焊接熔化后添补焊丝少,易造成焊缝成型差,因而在焊接工艺中应100%填补焊丝,以保证焊缝成型良好。
第二、减小残余应力:根据实际经验,引起应力腐蚀的应力主要是残余应力,而残余应力主要是由冷加工以及焊接引起的内应力所构成。对冷加工件和焊接件进行热处理,有助于消除残余应力,从而也有助于防止应力腐蚀的产生。因此,焊接操作必须严格遵守有关焊接规程。热处理时对温度的控制要适当,避免因热处理产生残余应力。
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