【原】換熱器集結(jié)號

壓力容器設(shè)計圈 2022-09-30 發(fā)布于江蘇

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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(qiáng)腐蝕性的鹽酸或次氯酸，并對管程材質(zhì)造成嚴(yán)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(jìn)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(yán)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(yán)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(yán)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(dá)6種不同流體）可與一種殼程流體形成對流，由此可進(jìn)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(bǔ)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(dá)到25000m2

⑤傳熱強(qiáng)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(qiáng)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(dá)到湍流，強(qiáng)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(hù)？
在相應(yīng)的管板上，標(biāo)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(hù)可以消除泄漏，修護(hù)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(kuò)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行解凍操作。
（4）開車過程中應(yīng)嚴(yán)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(jìn)入盤管位置前，必須要設(shè)立校直機(jī)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。