種類
固定管闆式
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闆上,管闆分别焊在外殼兩端,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闆。同時管子和管闆與外殼的連接都是剛性的,而管内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,産生了很大的溫差應力,以至管子扭彎或使管子從管闆上松脫,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)隻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
換熱器的一塊管闆用法蘭與外殼相連接,另一塊管闆不與外殼連接,以使管子受熱或冷卻時可以自由伸縮,但在這塊管闆上連接一個頂蓋,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産生溫差應力。其缺點為結構複雜,造價高。
填料函式
這類換熱器管束一端可以自由膨脹,結構比浮頭式簡單,造價也比浮頭式低。但殼程内介質有外漏的可能,殼程中不應處理易揮發、易燃、易爆和有毒的介質。
U型管式
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闆上,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。其缺點是管子内壁清洗困難,管子更換困難,管闆上排列的管子少。優點是結構簡單,質量輕,适用于高溫高壓條件。
折流擋闆
為提高殼程流體流速,往往在殼體内安裝一定數目與管束相互垂直的折流擋闆。折流擋闆不僅可防止流體短路、增加流體流速,還迫使流體按規定路徑多次錯流通過管束,使湍動程度大為增加。常用的折流擋闆有圓缺形和圓盤形兩種,前者更為常用。
多殼程
列管式換熱器必須從結構上考慮熱膨脹的影響,采取各種補償的辦法,消除或減小熱應力,根據所采取的溫差補償措施。
管闆腐蝕及解決方法
随着列管式換熱器的大量應用,因換熱器的構造、材質、使用條件和冷卻水質等因素的不同,經常導緻管束、管口、管闆處的腐蝕洩露問題,嚴重影響企業安全生産,洩漏物進入冷卻水系統污染環境又造成物料浪費,嚴重時還會導緻惡性事故。
管闆腐蝕的原因
換熱器滲漏是換熱器使用中最為常見的設備問題,滲漏主要是腐蝕造成的,少部分是由于換熱器選型和換熱器本身的制造工藝缺陷,列管式換熱器的腐蝕形式基本有兩種:電化學腐蝕和化學腐蝕。列管式換熱器在制作時,管闆與列管的焊接一般采用手工電弧焊,焊縫形狀存在不同程度的缺陷,如凹陷、氣孔、夾渣等,焊縫應力的分布也不均勻。使用時管闆部分一般與工業冷卻水接觸,而工業冷卻水中的雜質、鹽類、氣體、微生物都會構成對管闆和焊縫的腐蝕。
解決方法
采用美嘉華技術産品(如:阿克EE-121K、阿姆可科貝3015-AL耐高溫高分子複合材料)進行防腐保護,其産品具有優異的粘着性能及抗溫、抗化學腐蝕性能,材料為100%固體,沒有可揮發性物質,在封閉的環境裡可以安全使用而不會收縮,特别是材料良好的隔離雙金屬腐蝕和出色的耐沖刷性能,優異的防腐性能,從根本上杜絕了修複部位的腐蝕滲漏,可以為部件提供一個長久的保護塗層。
高分子複合材料是以高分子聚合物、金屬或陶瓷超細粉末、纖維等為基料,在固化劑、固化促進劑的作用下複合而成的材料。各種材料在性能上互相取長補短,産生協同效應,使複合材料的綜合性能優于原組成材料。具備極強的粘接力、機械性能、和耐化學腐蝕等性能,因而廣泛應用于金屬設備的機械磨損、劃傷、凹坑、裂縫、滲漏、鑄造砂眼等的修複以及各種化學儲罐、反應罐、冷凝器、管道等設備的化學防腐保護及修複。
清洗
長期以來傳統的清洗方式如機械方法(刮、刷)、高壓水、化學清洗(酸洗)等在對換熱器清洗時出現很多問題:不能徹底清除水垢等沉積物,酸液對設備造成腐蝕形成漏洞,殘留的酸對材質産生二次腐蝕或垢下腐蝕,最終導緻更換設備,此外,清洗廢液有毒,需要大量資金進行廢水處理。
新研發出的對設備無腐蝕清洗劑,其中應有技術較好的有福世泰克清洗劑,其高效、環保、安全、無腐蝕,不但清洗效果良好而且對設備沒有腐蝕,能夠保證換熱器的長期使用。清洗劑(特有的添加濕潤劑和穿透劑,可以有效清除用水設備中所産生的最頑固的水垢(碳酸鈣)、鏽垢、油垢、粘泥等沉澱物,同時不會對人體造成傷害,不會對鋼鐵、紫銅、鎳、钛、橡膠、塑料、纖維、玻璃、陶瓷等材質産生侵蝕、點蝕、氧化等其他有害的反應,可大大延長設備的使用壽命。
在工業生産的過程中,有的時候會因為操作不當引起的突發情況造成個别設備或者局部管道線路結垢、堵塞,影響生産的正常運行。對于這時的情況,主要是快速的清除污垢,保證生産裝置可以正常的運轉,恢複正常生産狀态。恢複裝置生産效率。比如化工設備結垢造成換熱器等設備傳遞熱量熱系數減少,管道流通面積的減少或者流通阻力增大,使能、物等消耗增加,生産效率明顯下降。這時通過清洗除垢來恢複生産設備的生産效率。



















