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螺旋板式換熱器與列管冷凝器有什么區別?

發布日期:2019-09-23 10:16:32   瀏覽次數:22289

  列管冷凝器與螺旋板式換熱器有什么區別?換熱效果如何

  列管式冷凝器按材質分為碳鋼列管式冷凝器、不銹鋼列管式冷凝器和碳鋼與不銹鋼混合列管式冷凝三種。按形式分為列管式冷凝器、,螺旋板式換熱器、浮頭式換熱器、U型管式換熱器。按結構分為單管程冷凝器、雙管程冷凝器和多管程冷凝器。傳熱面積0.5-500平方米。可根據用戶需要定制。適用于在化工、輕工、冶金、制藥、食品、化纖等工業中做各種用途的換熱設備,尤宜于做冷凝器,代替原有的不銹鋼冷凝器,搪瓷冷凝器、石墨冷凝器、玻璃冷凝器。使用后效果顯著。

  列管式冷凝器特點:

  1.耐腐蝕性:聚丙烯具有優良的耐化學品性,對于無機化合物,不論酸,堿、鹽溶液,除強氧化性物料外,幾乎直到100℃都對其無破壞作用,對幾乎所有溶劑在室溫下均不溶解,一般烷、徑、醇、酚、醛、酮類等介質上均可使用。

  2. 耐溫性:聚丙烯塑料熔點為164-174℃,因此一般使用溫度可達110-125℃。

  3. 無毒性:不結垢,不污染介質,也可用于食品工業。

  4. 重量輕:對設備安裝維修極為方便。

  列管式換熱器

  列管式換熱器是目前化工及酒精生產上應用超廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質 ,可分別采用普通碳鋼列管式換熱器、紫銅、或不銹鋼列管式換熱器制作。在進行換熱時,一種流體由封頭的連結管處進入,在管流動,從封頭另一端的出口管流出,這稱之管程;另-種流體由殼體的接管進入,從殼體上的另一接管處流出,這稱為殼程列管式換熱器。

  固定管板式換熱器

  列管式換熱器的結構比較簡單、緊湊、造價便宜,但管外不能機械清洗。此種換熱器管束連接在管板上,管板分別焊在外殼兩端,并在其上連接有頂蓋,頂蓋和殼體裝有流體進出口接管。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。同時管子和管板與外殼的連接都是剛性的,而管內管外是兩種不同溫度的流體。因此,當管壁與殼壁溫差較大時,由于兩者的熱膨脹不同,產生了很大的溫差應力,以至管子扭彎或使管子從管板上松脫,甚至毀壞換熱器。

  為了克服溫差應力必須有溫差補償裝置,一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時,為安全起見,換熱器應有溫差補償裝置。但補償裝置(膨脹節)只能用在殼壁與管壁溫差低于60~70℃和殼程流體壓強不高的情況。一般殼程壓強超過0.6Mpa時由于補償圈過厚,難以伸縮,失去溫差補償的作用,就應考慮其他結構。

  浮頭式換熱器

  浮頭式換熱器的一塊管板用法蘭與外殼相連接,另一塊管板不與外殼連接,以使管子受熱或冷卻時可以自由伸縮,但在這塊管板上連接一個頂蓋,稱之為“浮頭”,所以這種換熱器叫做浮頭式換熱器。其優點是:管束可以拉出,以便清洗;管束的膨脹不變殼體約束,因而當兩種換熱器介質的溫差大時,不會因管束與殼體的熱膨脹量的不同而產生溫差應力。其缺點為結構復雜,造價高。

  U型管式換熱器

  U形管式換熱器,每根管子都彎成U形,兩端固定在同一塊管板上,每根管子皆可自由伸縮,從而解決熱補償問題。管程至少為兩程,管束可以抽出清洗,管子可以自由膨脹。其缺點是管子內壁清洗困難,管子更換困難,管板上排列的管子少。優點是結構簡單,質量輕,適用于高溫高壓條件。

  螺旋板式換熱器是一種高效換熱器設備,適用汽-汽、汽-液、液-液,對液傳熱。它適用于化學、石油、溶劑、醫藥、食品、輕工、紡織、冶金、軋鋼、焦化等行業。按 結構形式可分為 不可拆式(Ⅰ型)螺旋板式及可拆式(Ⅱ型、Ⅲ型)螺旋板式換熱器。

  螺旋板式換熱器結構及性能

  1.本設備由兩張卷制而成,形成了兩個均勻的螺旋通道,兩種傳熱介質可進行全逆流流動,大大增強了換熱效果,即使兩種小溫差介質,也能達到理想的換熱效果。

  2. 在殼體上的接管采用切向結構,局部阻力小,由于螺旋通道的曲率是均勻的,液體在設備內流動沒有大的轉向,總的阻力小,因而可提高設計流速使之具備較高的傳熱能力。

  3. I型不可拆式螺旋板式換熱器螺旋通道的端面采用焊接密封,因而具有較高的密封性。

  4. II型可拆式螺旋板換熱器結構原理與不可拆式換熱器基本相同,但其中一個通道可拆開清洗,特別適用有粘性、有沉淀液體的熱交換。

  5. III型可拆式螺旋板換熱器結構原理與不可拆式換熱器基本相同,但其兩個通道可拆開清洗,適用范圍較廣。

  6. 單臺設備不能滿足使用要求時,可以多臺組合使用,但組合時必須符合下列規定:并聯組合、串聯組合、設備和通道間距相同。混合組合:一個通道并聯,一個通道串聯。

  螺旋板式換熱器的基本參數:

  1.螺旋板式換熱器的公稱壓力PN規定為0.6,1,1.6、2.5Mpa(即原6、10、16、25kg/cm)(系指單通道的超大工作壓力)試驗壓力為工作壓力的1.25倍。

  2. 螺旋板式換熱器與介質接觸部分的材質,碳素鋼為Q235A、Q235B、不銹鋼酸港為SUS321、SUS304、3161。其它材質可根據用戶要求選定。

  3. 允許工作溫度:碳素鋼的t=0-+350℃。不銹鋼酸鋼的t=-40-500℃。升溫降壓范圍按壓力容器的有關規定,選用本設備時,應通過恰當的工藝計算,使設備通道內的流體達到湍流狀態。(一般液體流速1m/Sec氣體流速10m/Sec).設備可臥放或立放,但用于蒸氣冷凝時只能立放;用于燒堿行業必須進行整體熱處理,以消除應力。

  4. 選用設備時,應通過適當的工藝計算,使設備通道內的液體達到湍流狀態(一般液體速度≥0.5m/s;氣體≥10m/s)。

  5. 設備可臥放或立放,但用于蒸汽冷凝時只能立放。

  6. 用于燒堿行業必須進行整體熱處理,以消除應力。

  7. 當通道兩側流量值差較大時,可采用不等間距通道來優化工藝設計。

  螺旋板式換熱器防堵塞原理

  螺旋板式換熱器與一般列管式換熱器相比是不容易堵塞的,尤其是泥沙、小貝殼等懸浮顆粒雜質不易在螺旋通道內沉積,主要體現在:

  1.因為它是單通道雜質在通道內的沉積一形成周轉的流還就會提高至把它沖掉;

  2.因為螺旋通道內沒有死角,雜質容易被沖出。

  螺旋板式換熱器特點

  1、傳熱效率高(性能好)一般認為螺旋板式換熱器的傳熱效率為列管式換熱器的1-3倍。等截面單通道不存在流動死區,定距柱及螺旋通道對流動的擾動降低了流體的臨界雷諾數,水水換熱時螺旋板式換熱器的傳熱系數超大可達3000W/(㎡.K)。

  2、有效回收低溫熱能螺旋板式換熱器由兩張卷制而成,形成了兩個均勻的螺旋通道,兩種傳熱介質可進行全逆流流動,大大增強了換熱效果,即使兩種小溫差介質,也能達到理想的換熱效果,進行余熱回收,充分利用低溫熱能。

  3、運行可靠性強不可拆式螺旋板式換熱器螺旋通道的端面采用焊接密封,因而具有較高的密封性,保證兩種工作介質不混合。

  4、阻力小在殼體上的接管采用切向結構,局部阻力小,由于螺旋通道的曲率是均勻的,液體在設備內流動沒有大的轉向,總的阻力小,因而可提高設計流速使之具備較高的傳熱能力。比較低的壓力損失,處理大容量蒸汽或氣體;有自清刷能力,因其介質呈螺旋型流動,污垢不易沉積;清洗容易,可用蒸汽或堿液沖洗,簡單易行,適合安裝清洗裝置;介質走單通道,允許流速比其他換熱器高。5、可多臺組合使用單臺設備不能滿足使用要求時,可以多臺組合使用,但組合時必須符合下列規定:并聯組合、串聯組合、設備和通道間距相同。混合組合:一個通道并聯,一個通道串聯。

  螺旋管板式換熱器的安裝使用說明

  1.設備安裝,應請熟悉該系統工藝的工程技術人員指導,按照本說明書和產品質量證明書及其系統工藝特點,確定安裝工藝方案。在安裝中,應考慮盡量利用管道的走向吸收熱膨脹,并且安裝要水平、對正,不能產生附加應力,以免對設備造成不利影響。管道聯接應使兩流程完全逆流狀態,以提高傳熱效果。

  2.安裝之前應清洗管道系統,不得有泥砂、雜物等存留其中;檢查換熱器在運輸中是否損壞,是否有大雜物落入管口中。

  3.設備安裝完畢,設備與系統應進行水壓試驗。

  4.水壓試驗完畢,應對設備進行保溫。

  5.循環必須軟化或加藥處理。(按低壓鍋爐水質標準GB1576-96),由于水處理不當造成結垢,可用化學清洗除垢。

  螺旋管板式換熱器的常見故障及處理方法

  在生產過程中,由于螺旋管板式換熱器的管板受水分沖刷、氣蝕和微量化學介質的腐蝕,管板焊縫處經常出現滲漏,導致水和化工材料出現混合,生產工藝溫度難以控制,致使生成其它產品,嚴重影響產品質量,降低產品等級。冷凝器管板焊縫滲漏后,企業通常利用傳統補焊的方法進行修復,管板內部易產生內應力,且難以消除,致使其它換熱器出現滲漏,企業通過打壓,檢驗設備修復情況,反復補焊、實驗,2~4人需要幾天時間才能修復完成,使用幾個月后管板焊縫再次出現腐蝕,給企業帶來人力、物力、財力的浪費,生產成本的增加。通過福世藍高分子復合材料的耐腐蝕性和抗沖刷性,通過提前對新換熱器的保護,這樣不僅有效治理了新換熱器存在的焊縫和砂眼問題,更避免了使用后化學物質腐蝕換熱器金屬表面和焊接點,在以后的定期維修時,也可以涂抹福世藍高分子復合材料來保護裸露的金屬;即使使用后出現了滲漏現象,也可以通過福世藍技術及時修復,避免了長時間的堆焊維修影響生產。正是由于此種精細化的管理,才使得換熱器滲漏問題出現的概率大大降低,不僅降低了換熱器的設備采購成本,更保證了產品質量、生產時間,提高了產品競爭力。

  螺旋板式換熱器內泄漏處理方法:

  螺旋板式換熱器是由兩個封閉且獨立的螺旋通道構成,通道內出現了串漏則對于串漏點的確定比較困難。為了準確的查出漏點,采用了鉆孔的方法。鉆孔時,鉆孔位置應定在換熱器一端的同一個螺旋通道上,且為十字交叉形排列,在鉆孔時還應盡量保證不讓鐵屑掉進換熱器內,以使其通道暢通。

  灌水打壓查漏法:

  從未鉆孔的一個通道上,用壓力水泵向換熱器內灌水,并形成一定的壓力,這時換熱器串漏的位置就會竄出水來,流到另一通道(鉆過孔的通道),并從離漏點超近的那層鉆孔往下滴水,(這時換熱器鉆過孔的一端應是朝下放置),通過滴出水的位置,就能確定在第幾層有內泄漏,這時再將換熱器相同層未鉆孔的一側封頭割開一段作為觀察孔,從觀察孔處就能準確確定具體串漏點。

  內漏處的修理:

  1、挖孔:在確定了內漏點的位置后,從換熱器超外層對應著漏點的地方,開始割孔,順序是由外向里,一直割到有內漏點的那一層為止。割出的孔應為橢圓形,且尺寸的大小是外層大,向里逐漸小,一般每層板上孔的大小相差40mm,如漏點位置較深,在外層割出的孔應較大。

  2、清渣:在割完孔后,應對留在每層板上的氧化渣認真進行清理,這是在對焊回補板時,回補板與每層螺旋板能否貼緊焊牢的關鍵,可用鏨子和修整模具用的小手砂輪清理氧化渣,注意應盡量將清理的渣子清出,不讓其掉進換熱器內。

  3、配回補板:為保證修理的質量,從換熱器上每層割下來的板料,不再使用,重新配回補板,另配的回補板要用與換熱器螺旋板相同的材料和板厚,其周邊應比換熱器上每層割出的孔分別大15mm?20mm,且也為橢圓形,并做成和換熱器每層螺旋板弧度相一致的弧形。

  4、焊內漏點和回補板:

  1)焊內漏點時要仔細檢查漏點是裂縫還是砂眼,有必要時可用手砂輪對漏處進行清理,磨出溝槽,以保證焊接質量。

  2)焊補時采用J422焊條,焊條直徑是3.2mm,電流控制在100-120A之間,先焊漏點再焊每層回補板,順序從里向外逐層焊接。

  3)橢圓形回補板是緊貼在換熱器的內弧面來進行焊接的,其目的是“方便操作,保證焊接質量”。4)為使橢圓形回補板順利裝進換熱器內,可在回補板上焊上一截圓鋼,點焊好橢圓形回補板后,再將其去掉。

  5)每層回補板之間還焊有短圓鋼撐,(主要是為了增加橢圓形回補板相互的剛度)。每層回補板上焊短圓鋼撐的數量由回補板的大小而定,一般在靠外稍大的幾層回補板上焊23個,靠內層的回補板上焊1~2個。

  6)超外層鋼板因有δ12mm厚,所以可將原割下的鋼板直接裝在原位置對齊焊接即可。

  7)在焊接中應做到,焊完每層橢圓形回補板后,應仔細檢查焊接位置,如有砂眼要進行補焊,確保其每層的焊接質量。

  試壓并封堵鉆孔:

  在內漏點和回補板焊接完后,用壓力水泵向末鉆過孔的通道灌水,并形成0.5?1.0MPa的壓力,并保持一定時間,應不出現泄壓現象。封堵鉆過的孔:用于鉆孔直徑相同的短圓鋼段,封堵、焊接鉆過的孔的位置和觀察孔,而后對該通道進行水壓試壓,壓力為0.51.0MPa,應不出現泄漏。試壓過程須注意事項:1)在對換熱器割孔前,應用蒸汽將殘留在換熱器內的化學物質吹凈,以免氣割時產生燃燒,發生安全事故。2)在對換熱器修理前,應對其是否腐蝕嚴重進行確認,決定其還有無修理的必要。


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