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管殼式換熱器是工業(yè)中應(yīng)用、運(yùn)用可靠性良好的一種換熱設(shè)備。在二十世紀(jì)六、七十年始了強(qiáng)化技術(shù)的研究。強(qiáng)化傳熱主要有兩種途徑: (1)增大傳熱面積,運(yùn)殼式換熱機(jī)組定做,但換熱器的傳熱面積不可能制地增大,否則投資費(fèi)用會(huì)大大增加,并且隨著工業(yè)化的進(jìn)展,設(shè)備要緊湊化; (2)提高傳熱系數(shù),主要從管程和殼程傳熱強(qiáng)化系數(shù)的提高方面上考慮。許多科研工作者已經(jīng)在這一方面上進(jìn)行了大量的研究,并且取得了很大的成效。本文主要討論了管殼式換熱器管程的強(qiáng)化傳熱———改變管子外形或在管內(nèi)加入插入物,介紹了螺旋槽管、橫紋管、螺旋扁管、管內(nèi)插入物、翅片管、縮放管和三維內(nèi)肋管等多種強(qiáng)化傳熱管的研究進(jìn)展。
管殼式換熱器管—管板的連接及失效形式
在石化和化工設(shè)備中的換熱器系統(tǒng)中, 管殼式換熱器以其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在化工生產(chǎn)和使用中一直占主導(dǎo)地位。但由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和使用條件的多樣性, 換熱器常出現(xiàn)多種形式的失效。從結(jié)構(gòu)上分析,可拆卸管殼式換熱機(jī)組定做, 管束與管板連接處較容易發(fā)生失效; 從使用工藝參數(shù)分析, 腐蝕應(yīng)力、溫差應(yīng)力、管束的振蕩等均會(huì)造成換熱器的局部或整體失效。
1.管子與管板的連接形式
管子與管板的連接處應(yīng)保證良好的緊密性, 防止發(fā)生連接處泄漏,造成熱量與產(chǎn)品的損失,甚至危及人身與設(shè)備的安全; 同時(shí)應(yīng)保證能承受一定的軸向力, 避免管子從管板中脫出。管子與管板傳統(tǒng)的連接方法是脹接、焊接和脹焊并用。
1.1 脹接
1.1.1 機(jī)械滾脹法
使用機(jī)械滾脹法連接易使換熱管產(chǎn)生過(guò)脹或欠脹, 換熱管內(nèi)壁易產(chǎn)生加工硬化。帶槽孔或翻邊的結(jié)構(gòu) 用于抗拉脫能力與密封性要求較高的場(chǎng)合, 不宜在高溫下工作。在溫差變化作用下, 脹接處管子的殘余應(yīng)力逐漸消失, 從而降低了密封性與抗拉脫能力, 使換熱管與管板的連接失效。其優(yōu)點(diǎn)是脹接結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單, 便于更換與修補(bǔ)管子, 一般適用條件為壓力≤4 MPa, 溫度≤300 ℃。
1.1.2 液壓脹接
液壓脹接時(shí)應(yīng)力分布較均勻, 具有生產(chǎn)率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、密封性能
好等特點(diǎn)。液壓脹接對(duì)管孔及開槽的精度要求特別嚴(yán)格。
1.1.3 脹管
利用時(shí)的徑向力使管子脹緊, 同時(shí)利用時(shí)的軸向力將殘?jiān)鼟伋龉芡狻?/p>
1.2 焊接
焊接法加工簡(jiǎn)便, 連接強(qiáng)度好, 在高溫高壓時(shí)也能保證連接處的緊密性與抗拉脫能力。當(dāng)連接處焊接之后,管子與管板中存在的殘余熱應(yīng)力與應(yīng)力集中,可能引起應(yīng)力腐蝕與疲勞損壞,螺紋管管殼式換熱機(jī)組定做,使管子與管板連接處失效泄漏。因此施焊時(shí)需打磨管端, 清理焊接區(qū)域的污物,以防止節(jié)點(diǎn)污染。
全自動(dòng)換熱機(jī)組
一般是可以將板式換熱器介質(zhì)的進(jìn)出口閥門給關(guān)閉掉,U型管殼式換熱機(jī)組定做,再將冷介質(zhì)的進(jìn)出口閥門關(guān)閉,排掉介質(zhì),這個(gè)介質(zhì)一般就是水和汽了.分別是以冷熱介質(zhì)的進(jìn)水排污口味清洗液進(jìn)水口,出水排污口為清洗液出水口(若無(wú)排污口需添加并加閥門),按熱介質(zhì)進(jìn)口-熱介質(zhì)出口-冷介質(zhì)進(jìn)口-冷介質(zhì)出口的順序,和清洗泵、清洗槽、塑料管組成化學(xué)清洗循環(huán)系統(tǒng).
化學(xué)清洗結(jié)束后,由于板式換熱器內(nèi)部流通孔徑小,總有垢渣(特別是污垢)粘附在傳熱片上,所以需要用循環(huán)泵反復(fù)沖洗掉垢渣.把清洗槽內(nèi)廢液排掉,充滿清水,用循環(huán)泵沖洗,廢水排掉,再反復(fù)沖洗,不停接水觀察,直到板式換熱器內(nèi)不再有垢渣排出為止.
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