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螺旋板式换热器与列管冷凝器有什么区别?

来源:www.wxycl.com 发表时间:2017-07-18

列管冷凝器与螺旋板式换热器有什么区别?换热效果如何
列管式冷凝器按材质分为碳钢列管式冷凝器、不锈钢列管式冷凝器和碳钢与不锈钢混合列管式冷凝三种。按形式分为列管式冷凝器、,螺旋板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器。按结构分为单管程冷凝器、双管程冷凝器和多管程冷凝器。传热面积0.5-500平方米。可根据用户需要定制。适用于在化工、轻工、冶金、制药、食品、化纤等工业中做各种用途的换热设备,尤宜于做冷凝器,代替原有的不锈钢冷凝器,搪瓷冷凝器、石墨冷凝器、玻璃冷凝器。使用后效果显著。
列管式冷凝器特点:
1.耐腐蚀性:聚丙烯具有优良的耐化学品性,对于无机化合物,不论酸,碱、盐溶液,除强氧化性物料外,几乎直到100℃都对其无破坏作用,对几乎所有溶剂在室温下均不溶解,一般烷、径、醇、酚、醛、酮类等介质上均可使用。
2. 耐温性:聚丙烯塑料熔点为164-174℃,因此一般使用温度可达110-125℃。
3. 无毒性:不结垢,不污染介质,也可用于食品工业。
4. 重量轻:对设备安装维修极为方便。
列管式换热器
列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质 ,可分别采用普通碳钢列管式换热器、紫铜、或不锈钢列管式换热器制作。在进行换热时,一种流体由封头的连结管处进入,在管流动,从封头另一端的出口管流出,这称之管程;另-种流体由壳体的接管进入,从壳体上的另一接管处流出,这称为壳程列管式换热器。
固定管板式换热器
列管式换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜,但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端,并在其上连接有顶盖,顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的,而管内管外是两种不同温度的流体。因此,当管壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀不同,产生了很大的温差应力,以至管子扭弯或使管子从管板上松脱,甚至毁坏换热器。
为了克服温差应力必须有温差补偿装置,一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时,为安全起见,换热器应有温差补偿装置。但补偿装置(膨胀节)只能用在壳壁与管壁温差低于60~70℃和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强超过0.6Mpa时由于补偿圈过厚,难以伸缩,失去温差补偿的作用,就应考虑其他结构。
浮头式换热器
浮头式换热器的一块管板用法兰与外壳相连接,另一块管板不与外壳连接,以使管子受热或冷却时可以自由伸缩,但在这块管板上连接一个顶盖,称之为“浮头”,所以这种换热器叫做浮头式换热器。其优点是:管束可以拉出,以便清洗;管束的膨胀不变壳体约束,因而当两种换热器介质的温差大时,不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点为结构复杂,造价高。
U型管式换热器
U形管式换热器,每根管子都弯成U形,两端固定在同一块管板上,每根管子皆可自由伸缩,从而解决热补偿问题。管程至少为两程,管束可以抽出清洗,管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难,管子更换困难,管板上排列的管子少。优点是结构简单,质量轻,适用于高温高压条件。
螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽-汽、汽-液、液-液,对液传热。它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。按 结构形式可分为 不可拆式(Ⅰ型)螺旋板式及可拆式(Ⅱ型、Ⅲ型)螺旋板式换热器。
螺旋板式换热器结构及性能
1.本设备由两张卷制而成,形成了两个均匀的螺旋通道,两种传热介质可进行全逆流流动,大大增强了换热效果,即使两种小温差介质,也能达到理想的换热效果。
2. 在壳体上的接管采用切向结构,局部阻力小,由于螺旋通道的曲率是均匀的,液体在设备内流动没有大的转向,总的阻力小,因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力。
3. I型不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封,因而具有较高的密封性。
4. II型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同,但其中一个通道可拆开清洗,特别适用有粘性、有沉淀液体的热交换。
5. III型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同,但其两个通道可拆开清洗,适用范围较广。
6. 单台设备不能满足使用要求时,可以多台组合使用,但组合时必须符合下列规定:并联组合、串联组合、设备和通道间距相同。混合组合:一个通道并联,一个通道串联。
螺旋板式换热器的基本参数:
1.螺旋板式换热器的公称压力PN规定为0.6,1,1.6、2.5Mpa(即原6、10、16、25kg/cm)(系指单通道的最大工作压力)试验压力为工作压力的1.25倍。
2. 螺旋板式换热器与介质接触部分的材质,碳素钢为Q235A、Q235B、不锈钢酸港为SUS321、SUS304、3161。其它材质可根据用户要求选定。
3. 允许工作温度:碳素钢的t=0-+350℃。不锈钢酸钢的t=-40-500℃。升温降压范围按压力容器的有关规定,选用本设备时,应通过恰当的工艺计算,使设备通道内的流体达到湍流状态。(一般液体流速1m/Sec气体流速10m/Sec).设备可卧放或立放,但用于蒸气冷凝时只能立放;用于烧碱行业必须进行整体热处理,以消除应力。
4. 选用设备时,应通过适当的工艺计算,使设备通道内的液体达到湍流状态(一般液体速度≥0.5m/s;气体≥10m/s)。
5. 设备可卧放或立放,但用于蒸汽冷凝时只能立放。
6. 用于烧碱行业必须进行整体热处理,以消除应力。
7. 当通道两侧流量值差较大时,可采用不等间距通道来优化工艺设计。
螺旋板式换热器防堵塞原理
螺旋板式换热器与一般列管式换热器相比是不容易堵塞的,尤其是泥沙、小贝壳等悬浮颗粒杂质不易在螺旋通道内沉积,主要体现在:
1.因为它是单通道杂质在通道内的沉积一形成周转的流还就会提高至把它冲掉;
2.因为螺旋通道内没有死角,杂质容易被冲出。
螺旋板式换热器特点
1、传热效率高(性能好)一般认为螺旋板式换热器的传热效率为列管式换热器的1-3倍。等截面单通道不存在流动死区,定距柱及螺旋通道对流动的扰动降低了流体的临界雷诺数,水水换热时螺旋板式换热器的传热系数最大可达3000W/(㎡.K)。
2、有效回收低温热能螺旋板式换热器由两张卷制而成,形成了两个均匀的螺旋通道,两种传热介质可进行全逆流流动,大大增强了换热效果,即使两种小温差介质,也能达到理想的换热效果,进行余热回收,充分利用低温热能。
3、运行可靠性强不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封,因而具有较高的密封性,保证两种工作介质不混合。
4、阻力小在壳体上的接管采用切向结构,局部阻力小,由于螺旋通道的曲率是均匀的,液体在设备内流动没有大的转向,总的阻力小,因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力。比较低的压力损失,处理大容量蒸汽或气体;有自清刷能力,因其介质呈螺旋型流动,污垢不易沉积;清洗容易,可用蒸汽或碱液冲洗,简单易行,适合安装清洗装置;介质走单通道,允许流速比其他换热器高。5、可多台组合使用单台设备不能满足使用要求时,可以多台组合使用,但组合时必须符合下列规定:并联组合、串联组合、设备和通道间距相同。混合组合:一个通道并联,一个通道串联。
螺旋管板式换热器的安装使用说明
1.设备安装,应请熟悉该系统工艺的工程技术人员指导,按照本说明书和产品质量证明书及其系统工艺特点,确定安装工艺方案。在安装中,应考虑尽量利用管道的走向吸收热膨胀,并且安装要水平、对正,不能产生附加应力,以免对设备造成不利影响。管道联接应使两流程完全逆流状态,以提高传热效果。
2.安装之前应清洗管道系统,不得有泥砂、杂物等存留其中;检查换热器在运输中是否损坏,是否有大杂物落入管口中。
3.设备安装完毕,设备与系统应进行水压试验。
4.水压试验完毕,应对设备进行保温。
5.循环必须软化或加药处理。(按低压锅炉水质标准GB1576-96),由于水处理不当造成结垢,可用化学清洗除垢。
螺旋管板式换热器的常见故障及处理方法
在生产过程中,由于螺旋管板式换热器的管板受水分冲刷、气蚀和微量化学介质的腐蚀,管板焊缝处经常出现渗漏,导致水和化工材料出现混合,生产工艺温度难以控制,致使生成其它产品,严重影响产品质量,降低产品等级。冷凝器管板焊缝渗漏后,企业通常利用传统补焊的方法进行修复,管板内部易产生内应力,且难以消除,致使其它换热器出现渗漏,企业通过打压,检验设备修复情况,反复补焊、实验,2~4人需要几天时间才能修复完成,使用几个月后管板焊缝再次出现腐蚀,给企业带来人力、物力、财力的浪费,生产成本的增加。通过福世蓝高分子复合材料的耐腐蚀性和抗冲刷性,通过提前对新换热器的保护,这样不仅有效治理了新换热器存在的焊缝和砂眼问题,更避免了使用后化学物质腐蚀换热器金属表面和焊接点,在以后的定期维修时,也可以涂抹福世蓝高分子复合材料来保护裸露的金属;即使使用后出现了渗漏现象,也可以通过福世蓝技术及时修复,避免了长时间的堆焊维修影响生产。正是由于此种精细化的管理,才使得换热器渗漏问题出现的概率大大降低,不仅降低了换热器的设备采购成本,更保证了产品质量、生产时间,提高了产品竞争力。
螺旋板式换热器内泄漏处理方法:
螺旋板式换热器是由两个封闭且独立的螺旋通道构成,通道内出现了串漏则对于串漏点的确定比较困难。为了准确的查出漏点,采用了钻孔的方法。钻孔时,钻孔位置应定在换热器一端的同一个螺旋通道上,且为十字交叉形排列,在钻孔时还应尽量保证不让铁屑掉进换热器内,以使其通道畅通。
灌水打压查漏法:
从未钻孔的一个通道上,用压力水泵向换热器内灌水,并形成一定的压力,这时换热器串漏的位置就会窜出水来,流到另一通道(钻过孔的通道),并从离漏点最近的那层钻孔往下滴水,(这时换热器钻过孔的一端应是朝下放置),通过滴出水的位置,就能确定在第几层有内泄漏,这时再将换热器相同层未钻孔的一侧封头割开一段作为观察孔,从观察孔处就能准确确定具体串漏点。
内漏处的修理:
1、挖孔:在确定了内漏点的位置后,从换热器最外层对应着漏点的地方,开始割孔,顺序是由外向里,一直割到有内漏点的那一层为止。割出的孔应为椭圆形,且尺寸的大小是外层大,向里逐渐小,一般每层板上孔的大小相差40mm,如漏点位置较深,在外层割出的孔应较大。
2、清渣:在割完孔后,应对留在每层板上的氧化渣认真进行清理,这是在对焊回补板时,回补板与每层螺旋板能否贴紧焊牢的关键,可用錾子和修整模具用的小手砂轮清理氧化渣,注意应尽量将清理的渣子清出,不让其掉进换热器内。
3、配回补板:为保证修理的质量,从换热器上每层割下来的板料,不再使用,重新配回补板,另配的回补板要用与换热器螺旋板相同的材料和板厚,其周边应比换热器上每层割出的孔分别大15mm?20mm,且也为椭圆形,并做成和换热器每层螺旋板弧度相一致的弧形。
4、焊内漏点和回补板:
1)焊内漏点时要仔细检查漏点是裂缝还是砂眼,有必要时可用手砂轮对漏处进行清理,磨出沟槽,以保证焊接质量。
2)焊补时采用J422焊条,焊条直径是3.2mm,电流控制在100-120A之间,先焊漏点再焊每层回补板,顺序从里向外逐层焊接。
3)椭圆形回补板是紧贴在换热器的内弧面来进行焊接的,其目的是“方便操作,保证焊接质量”。4)为使椭圆形回补板顺利装进换热器内,可在回补板上焊上一截圆钢,点焊好椭圆形回补板后,再将其去掉。
5)每层回补板之间还焊有短圆钢撑,(主要是为了增加椭圆形回补板相互的刚度)。每层回补板上焊短圆钢撑的数量由回补板的大小而定,一般在靠外稍大的几层回补板上焊23个,靠内层的回补板上焊1~2个。
6)最外层钢板因有δ12mm厚,所以可将原割下的钢板直接装在原位置对齐焊接即可。
7)在焊接中应做到,焊完每层椭圆形回补板后,应仔细检查焊接位置,如有砂眼要进行补焊,确保其每层的焊接质量。
试压并封堵钻孔:
在内漏点和回补板焊接完后,用压力水泵向末钻过孔的通道灌水,并形成0.5?1.0MPa的压力,并保持一定时间,应不出现泄压现象。封堵钻过的孔:用于钻孔直径相同的短圆钢段,封堵、焊接钻过的孔的位置和观察孔,而后对该通道进行水压试压,压力为0.51.0MPa,应不出现泄漏。试压过程须注意事项:1)在对换热器割孔前,应用蒸汽将残留在换热器内的化学物质吹净,以免气割时产生燃烧,发生安全事故。2)在对换热器修理前,应对其是否腐蚀严重进行确认,决定其还有无修理的必要。

  

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