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螺旋板式换热器

螺旋板换热器

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

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。

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。

石墨换热器

石墨换热器是传热组件用石墨制成的换热器。制造换热器的石墨应具有不透性﹐常用浸渍类不透性石墨和压型不透性石墨。

石墨换热器按其结构可分为块孔式﹑管壳式和板式3种类型。块孔式﹕由若干个带孔的块状石墨组件组装而成。管壳式﹕管壳式换热器在石墨换热器中占有重要地位﹐按结构又分为固定式和浮头式两种。板式﹕板式换热器用石墨板粘结制成。此外﹐还有沉浸式﹑喷淋式和套管式等(见蛇管式换热器﹑套管式换热器)。石墨换热器耐腐蚀性能好﹐传热面不易结垢﹐传热性能良好。但石墨易脆裂﹐抗弯和抗拉强度低﹐因而只能用于低压﹐即使承压能力最好的块孔状结构﹐其工作压力一般也仅为0.3~0.5兆帕。石墨换热器的成本高﹐体积大﹐使用不多。它主要用于盐酸﹑硫酸﹑醋酸和磷酸等腐蚀性介质的换热﹐如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器等。

石墨管材根据其浸渍的材料不同,分为合成树脂浸渍.水玻璃树脂浸渍以及沥青浸渍. 石墨换热器分类

①块孔式:由若干个带孔的块状石墨元件组装而成。

②管壳式:管壳式换热器在石墨换热器中占有重要地位,按结构又分为固定式和浮头式两种。

管壳式换热器(shell and tube heat exchanger)又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单,操作可靠,可用各种

结构材料(主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是目前应用最广的类型。

③板式:板式换热器用石墨板粘结制成。此外,还有沉浸式、喷淋式和套管式等(见蛇管式换热器、套管式换热器)。

板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过半片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下,其传热系数比管式换热器高3-5倍,占地面积为管式换热器的三分之一,热回收率可高达90%以上。

石墨换热器耐腐蚀性能好,传热面不易结垢,传热性能良好。但石墨易脆裂,抗弯和抗拉强度低,因而只能用于低压,即使承压能力最好的块孔状结构,其工作压力一般也仅为0.3~0.5兆帕。

石墨换热器的成本高,体积大,使用不多。它主要用于盐酸、硫酸、醋酸和磷酸等腐蚀性介质的换热,如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器等。主要用在氯碱化工、石油化工、氟化盐、钛白、锆业、氯乙酸、氯化石蜡、单晶硅氟化工等生产行业。

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、紫铜、或不锈钢制作。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

这类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

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。

填料函式换热器

这类换热器管束一端可以自由膨胀,结构比浮头式简单,造价也比浮头式低。但壳程内介质有外漏的可能,壳程中不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介质。

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。

编辑本段列管式换热器的折流挡板

为提高壳程流体流速,往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加。常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种,前者更为常用。

编辑本段列管式换热器的多壳程换热器

列管式换热器必须从结构上考虑热膨胀的影响,采取各种补偿的办法,消除或减小热应力,根据所采取的温差补偿措施。

缩短。如果水垢不能被及时地清除,就会面临设备维修、停机或者报废更换的危险。长期以来传统的清洗方式如机械方法(刮、刷)、高压水、化学清洗(酸洗)等在对换热器清洗时出现很多问题:不能彻底清除水垢等沉积物,并对设备造成腐蚀,残留的酸对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀,最终导致更换设备,此外,清洗废液有毒,需要大量资金进行废水处理。企业可采用高效环保清洗剂避免上述情况,其具有高效、环保、安全、无腐蚀特点,不但清洗效果良好而且对设备没有腐蚀,能够保证空压机的长期使用。福世泰克清洗剂(特有的添加湿润剂和穿透剂,可以有效清除用水设备中所产生的最顽固的水垢(碳酸钙)、锈垢、油垢、粘泥等沉淀物,同时不会对人体造成伤害,不会对钢铁、紫铜、镍、钛、橡胶、塑料、纤维、玻璃、陶瓷等材质产生侵蚀、点蚀、氧化等其他有害的反应,可大大延长设备的使用寿命。

案例说明:某大型石化电厂台湾独资复盛牌螺杆式空压机,换热器为油水换热,内管为铜管,换热面积为28平米,正常工作温度为77℃-93℃,清洗前工作温度为92℃,采用福世泰克清洗剂原液约15公斤,兑约40公斤的水,循环泵压力3公斤,反复循环清洗6小时,清洗出各种水垢、锈垢、粘泥等物质约1公斤,清洗后开机工作温度为81℃,有效保障设备的正常生产运行。

列管式换热器渗漏解决

通常大多数企业的做法就是尽量采购质量高的换热器,经过细心维护,让换热器寿命尽可能的延长,不可避免的出现渗漏以后,就会被迫停机堆焊,2~4人需要几天时间才能修复完成,如果企业高薪聘请的高级焊工,还能保证换热器继续使用一段时间,如果焊工的技术一般,那么就会造成更多的漏点甚至报废,企业不得不更换新的换热器,这是由于此种传统方法造成的种种弊端,完全不能保证企业的安全连续性生产,因此,众多企业积极寻求新技术解决换热器渗漏问题,通过引入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。

21世纪初国内河南省巩义市终于研制出了碳化硅质列管式陶瓷换热器。陶瓷换

热器在金属换热器的使用局限下得到了很好的发展,因为它较好地解决了耐腐蚀,耐高温等课题,成为了回收高温余热的最佳换热器。经过多年生产实践,表明陶瓷换热器效果很好。它的主要优点是:导热性能好,高温强度高,耐腐蚀、抗氧化、抗热震性能好。寿命长,维修量小,性能可靠稳定,操作简便。是目前回收高温烟气余热的最佳装置。

央视报道国内首次攻克金属等传统材料在高温或恶劣环境下容易损坏的难题。首次研发并投入使用的以陶瓷替代金属的换热器新技术已经列入了国家火炬计划。这一新技术将工业窑炉原来用的冷空气变成了热空气,不仅提高了工作效率还节约了大量能源。由于陶瓷换热器是提高能源利用率的主要设备之一,工业用途广泛,因而其推广应用前景十分可观。

目前,陶瓷换热器可以用于冶金、有色、耐材、化工、建材等行业主要热工窑炉,正在为世界的节能减排事业作出了巨大的贡献。

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