換熱器安全技術(shù)措施方案

編訂：foonshion換熱器安全技術(shù)措施Heatexchangersafetytechnicalmeasures解決方案系列編號：FS-FA-04021換熱器安全技術(shù)措施隊(duì)伍與目標(biāo)管理科學(xué)化、制度化、規(guī)范化，特此制定3其他方式進(jìn)行分類。一、按換熱器的用途分類(1)流體在加熱過程中不發(fā)生相變。(2)的效率。(3)(4)蒸發(fā)器蒸發(fā)器用于加熱液體，使之蒸發(fā)汽化。(5)凝的液體，使之再受熱汽化。(6)(7)第2頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021結(jié)液化。二、按換熱器傳熱面形狀和結(jié)構(gòu)分類(1)(2)式換熱器和熱板式換熱器。(3)特殊形式換熱器這類換熱器是指根據(jù)工藝特殊的要式換熱器等。三、按換熱器所用材料分類(1)金屬材料換熱器金屬材料換熱器是由金屬材料制成，常用金屬材料有碳鋼、合金鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金、的傳熱效率較高，生產(chǎn)中用到的主要是金屬材料換熱器。(2)非金屬材料換熱器非金屬材料換熱器由非金屬材料第3頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021類換熱器主要用于具有腐蝕性的物料由于非金屬材料的熱導(dǎo)率較小，所以其傳熱效率較低。四、換熱器結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)(一)管式換熱器(1)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為以下幾種。1)固定管板式換熱器圖9—6展示了其詳細(xì)結(jié)構(gòu)。此種較大(大于50℃)時，產(chǎn)生的溫差應(yīng)力(又叫熱應(yīng)力)具有破壞溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的場合。2)浮頭式換熱器浮頭式換熱器的結(jié)構(gòu)如圖9—所示。其第4頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021熱管與殼體有溫差存在，殼體或換熱管膨脹時，互不約束，不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力;器適用于殼體溫差較大或殼程流體容易結(jié)垢的場合。3)U形管式換熱器U形管式換熱器的結(jié)構(gòu)如圖9—8所U時，不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力。U形管式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，最內(nèi)層管間距大，殼程易短路。U形管式換熱器適用于管、殼程溫差較大或殼程介質(zhì)是易結(jié)垢而管程介質(zhì)不易結(jié)垢的場合。4)填料函式換熱器填料函式換熱器的結(jié)構(gòu)如圖9—9所第5頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021;管束可以從高，一般小于4.0MPa;殼程介質(zhì)可能通過填料函外漏。填料且殼程壓力不高的場合。5)釜式換熱器釜式換熱器的結(jié)構(gòu)如圖9—10浮頭式或U形管式。釜式換熱器清洗方便，并能承受高溫、—汽(氣)式換熱(其中液體沸騰汽化)為簡單的廢熱鍋爐。(2)套管換熱器套管換熱器是由兩種直徑不同的管套在結(jié)構(gòu)如圖9—11需傳熱面積的多少而增減。流量較小的場合。第6頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021(3)式和噴淋式兩類。1)沉浸式蛇管換熱器此種換熱器通常以金屬管彎繞而成，容器內(nèi)液體隔著管壁進(jìn)行換熱。幾種常用的蛇管形狀如圖9—12加攪拌裝置，以提高傳熱系數(shù)。2)噴淋式蛇管換熱器噴淋式蛇管換熱器的結(jié)構(gòu)如圖9—13清洗方便、傳熱效果好等優(yōu)點(diǎn)。(4)第7頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021構(gòu)特點(diǎn)是在換熱管的外表面或內(nèi)表面或同時裝有許多翅片。常用翅片有縱向和橫向兩類，如圖9—14所示。系數(shù)之比超過3:1使用，即使在水源充足的地方也較經(jīng)濟(jì)。(二)板式換熱器(1)夾套換熱器夾套換熱器的結(jié)構(gòu)如圖9—15所示。它;器內(nèi)流體處于自然對流狀態(tài)，傳熱效率低;第8頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021;夾套內(nèi)通液體載熱體時，應(yīng)從底部進(jìn)入，從上部流出。此要防止夾套制造中底部連管高出造成夾套底部積水(液)，熱載體進(jìn)入夾套時汽化發(fā)生爆炸。(2)如圖9—16進(jìn)行換熱。除了兩端的兩板面外，每一塊板面都是傳熱面，形狀有水平波紋、人字形波紋和圓弧形波紋等，如圖9—17所示。熱面積大;組裝靈活，可隨時增減板數(shù);板面波紋使液體湍動第9頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021作環(huán)境要求十分緊湊、操作壓力在2.5MPa以下，溫度在35~200℃的場合。(3)螺旋板式換熱器螺旋板式換熱器的結(jié)構(gòu)如圖9—18薄板之間形成螺旋形通道，兩板之間焊有—定數(shù)量的定距;另一螺旋板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊;單位體積設(shè)備提供的傳熱面3倍;流體在換熱器內(nèi)作嚴(yán)格的逆流;由于流管換熱器的1—2倍，又由于流速較高，同時有慣性離心力第10頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021;流動3~42MPa度則不能超過400℃。(4)9—”(a)逆流、錯流或錯逆流等多種形式的換熱器，如圖9—19(b)、(c)、(d)所示。傳熱面積大;一般用鋁合金制造，輕巧牢固;由于翅片促進(jìn)了;超低溫下仍具有較好的導(dǎo)熱性和抗拉強(qiáng)度，故可在--273—200~C范圍內(nèi)使用;同時因翅片對隔板有支撐作用，其允許操作壓力也較高，可達(dá)5MPa。其缺點(diǎn)是易堵塞，流動阻力大;清洗檢修困難。故要求介質(zhì)潔凈，同時對鋁不腐蝕。第11頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021(5)熱板式換熱器熱板式換熱器是一種新型高效換熱器，9—20態(tài)的流道形式。各層金屬板厚度可以相等，也可以不相等，熱表面形式。熱板式換熱器具有流動阻力小，傳熱效率高，景。(三)熱管換熱器熱管換熱器是用一種稱為熱管的新型換熱元件組合而9—213段:蒸發(fā)段(又稱熱端)、絕熱段(又稱蒸汽輸送段)和冷凝段(又稱冷端)第12頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021體。心熱管3種，吸液芯熱管的冷凝液依靠毛細(xì)管力回到熱端，依靠離心力流回?zé)岫?。熱管按工作液的工作溫度范圍分?種:深冷熱管，在200K以下工作，工作液有氮、氫、氖、甲烷、乙烷等;低溫?zé)峁埽?00—550K范圍內(nèi)工作，工作液有氟里昂、氨、丙酮、乙醇、水等;中溫?zé)峁?，?50~750K范圍內(nèi)工作，工作液有導(dǎo)熱姆A;高溫?zé)峁埽?0K以上范圍內(nèi)工作，工作液有鉀、鈉、鋰、銀等。9—22所示。通道，一般熱管外壁上裝有翅片，以強(qiáng)化傳熱效果。第13頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021簡單、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，展現(xiàn)出很廣闊的應(yīng)用前景。圖9—23為熱管換熱器的兩個應(yīng)用實(shí)例。五、換熱器安全運(yùn)行分析求我們掌握換熱器的基本操作方法、運(yùn)行特點(diǎn)和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。(一)換熱器的操作(1)換熱器的正常使用是否齊全好用。;打開放空閥，排除空氣和其他不凝性氣體。第14頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021損壞，影響其使用壽命。維質(zhì)，一定要提前過濾和清除(特別是對板式換熱器)，防止堵塞通道。⑤經(jīng)常檢查兩種流體的進(jìn)出口溫度和壓力，發(fā)現(xiàn)溫度、原因，采取措施，使之恢復(fù)正常。理;板片。動，若有應(yīng)及時處理。⑧定期排放不凝性氣體和冷凝液，定期進(jìn)行清洗。(2)具體操作要點(diǎn)化工生產(chǎn)中對物料進(jìn)行加熱(沸騰)、冷卻(冷凝)，由于加熱劑、冷卻劑等的不同，換熱器具體的操作要點(diǎn)也有所不同，下面分別予以介紹。第15頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021冷凝的給熱系數(shù)大大降低。作穩(wěn)定，只要定期排放不凝性氣體，就能保證正常操作。體、煙道氣的溫度較高，且溫度不易調(diào)節(jié)，在操作過程中，做到定期排污。④導(dǎo)熱油加熱導(dǎo)熱油加熱的特點(diǎn)是溫度高(可達(dá)400℃)、垢，做到定期排污，定期放空，過濾或更換導(dǎo)熱油。⑤水和空氣冷卻操作時注意根據(jù)季節(jié)變化調(diào)節(jié)水和空氣的用量，用水冷卻時，還要注意定期清洗。放空和排污。第16頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021性氣體，特別是減壓條件下不凝性氣體的排放。(二)換熱器的維護(hù)和保養(yǎng)(1)換熱器的常見故障與維修方法1)列管換熱器的維護(hù)和保養(yǎng)①保持設(shè)備外部整潔、保溫層和油漆完好。的齊全、靈敏和準(zhǔn)確。③發(fā)現(xiàn)閥門和法蘭連接處滲漏時，應(yīng)及時處理。局部焊縫開裂或管子連接口松弛。熱器內(nèi)的液體清洗放凈，防止凍裂和腐蝕。⑥定期測量換熱器的殼體厚度，一般兩年一次。列管換熱器的常見故障及其處理方法見表9—3。列管換熱器的故障50%單介紹一卞更換管子，堵塞管子和對管子進(jìn)行補(bǔ)脹(或補(bǔ)焊)第17頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021的具體方法。;進(jìn)行清除，拔出環(huán)管，換上新管進(jìn)行焊接。的硬度，堵死的管子數(shù)量不能超過換熱器該管程總管數(shù)的10%。所以對周圍管子也要輕輕脹一下;只適用于低壓設(shè)備。2)板式換熱器的維護(hù)和保養(yǎng)第18頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021防銹油并加外罩，防止生銹和粘結(jié)灰塵。③定期清理和切換過濾器，預(yù)防換熱器堵塞。宜。板式換熱器的主要故障和處理方法見表9—4。(2)度的增加而迅速增大，所以清洗間隔時間不宜過長。管間、U形管內(nèi)的清洗，由于清洗劑一般呈酸性，對設(shè)備多內(nèi)(卸下封頭)，噴淋式蛇管換熱器的外壁、板式換熱器(拆開后)第19頁/共21頁解決方案系列編號：FS-FA-04021外，還可以用高壓水進(jìn)行清洗。1)化學(xué)清洗(酸洗法)酸洗法常用鹽酸配制酸洗溶液，由于酸能腐蝕鋼鐵，在酸洗溶液中須加入一定數(shù)量的緩蝕劑，以抑制對基體的腐蝕(酸洗溶液的配制方法參閱有關(guān)資料)。點(diǎn)是簡單、耗能少，但效果差、時間長其二為強(qiáng)制循環(huán)法，:盡量減少對設(shè)備的腐蝕;;并防止酸液濺入眼中。2)機(jī)械清洗對列管換熱器管內(nèi)的清洗，通常用鋼絲刷，第20頁/共21頁