高壓加氫換熱器的結(jié)構(gòu)形式和優(yōu)缺點詳解

高壓加氫換熱器是在高溫高壓條件下進行換熱的設(shè)備，主要應(yīng)用于石化、化工、制藥等行業(yè)的生產(chǎn)工藝中，一般用在反應(yīng)器出口位置，以反應(yīng)器產(chǎn)物和混氫原料為主進行換熱。因此要求高溫高壓。當前使用的高壓換熱器基本上有兩種形式，一種是法蘭式、一種是螺紋鎖緊環(huán)形式。反應(yīng)器出口位置的高壓加氫換熱器特點：1、高溫高壓：在反應(yīng)器出口位置，溫度和壓力都很高，要求高壓加氫換熱器能夠承受高溫高壓的工作條件；2、高效換熱：高溫高壓換熱器需要具有良好的換熱效率，能夠迅速將反應(yīng)器產(chǎn)物和混氫原料進行換熱，使其能夠迅速降溫，并維持生產(chǎn)工藝的平穩(wěn)進行；3、穩(wěn)定可靠：高壓加氫換熱器的工作環(huán)境惡劣，要求設(shè)備能夠穩(wěn)定可靠地工作，保證生產(chǎn)工藝不受影響法蘭換熱器的結(jié)構(gòu)形式及優(yōu)缺點

1、平墊結(jié)構(gòu)管箱法蘭及管箱側(cè)法蘭之間的管板兩側(cè)用金屬平墊。

優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單，便于制造。當法蘭與墊片熱膨脹系數(shù)不同時，較為有利，尤其是在大直徑的條件下。

缺點：墊片對軸向回彈補償很小，一旦主螺栓與法蘭有一定的溫差時，當法蘭的熱膨脹大于主螺栓時，主螺栓的伸長超過它自己的彈性變形長度時，并且又處于工藝降溫過程的條件下，就要發(fā)生泄漏。

采用的對策：縮短主螺栓長度改變密封效果，即盡量采用栽絲螺栓，但這樣對于檢修拆卸有較大的難度。

2、八角墊結(jié)構(gòu)(圖1)由于平墊的回彈較小，為了解決這個問題采用八角墊形式，目前廣泛采用，但當換熱器的直徑較大時，也發(fā)現(xiàn)了泄漏問題。

八角墊材料往往與法蘭的材料線膨脹系數(shù)不同，當溫度比較高，直徑大，因有較大的膨脹差制，很有可能泄漏。而且經(jīng)常發(fā)現(xiàn)八角墊密封面上有皺褶變形，法蘭密封面槽上有壓痕。這就是檢修時必須重新修復(fù)密封面，更換八角墊。圖1活動管板換熱器（T-STARE-102）

3、Ω形結(jié)構(gòu)（圖2）工廠生產(chǎn)中，如國外漏將產(chǎn)生較大的損害，對環(huán)境和人員帶來很大的危險，所以人們采用Ω環(huán)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)點：密封可靠，不容易發(fā)生泄漏，這種結(jié)構(gòu)有較大回彈補償，當主螺栓被拉伸較長時，超出彈性變形而不能補償時Ω形可以張合，有比較大的補償能力，食用安全可靠。

缺點：拆卸很麻煩，檢修時首先將Ω形密封圈沿中心線割開，回裝時重新修理破口后焊接。一個Ω環(huán)不能多次使用，否則會降低Ω環(huán)的可靠性。圖2、Ω環(huán)換熱器（煤液化裝置E-201）

螺紋鎖緊環(huán)換熱器

1、結(jié)構(gòu)及件的相互關(guān)系它有一個完整的外殼，即管程及殼程用同一個筒體，筒體的一端焊有封頭，另一端有螺紋承壓環(huán)及一個壓蓋組成緊貼在密封盤上，密封盤周邊有金屬墊密封與外界隔離開，防止外漏。管束放入筒體內(nèi)，管束上的管板與筒體的內(nèi)臺階有墊片，將管程及殼程分開。管板相鄰管箱側(cè)的部分緊貼內(nèi)套筒，內(nèi)套筒的另一端頂壓螺栓，頂壓螺栓設(shè)置在卡環(huán)上，卡環(huán)放在管箱內(nèi)壁的溝槽內(nèi)，卡環(huán)設(shè)計成幾個分瓣，便于安裝，擰緊卡環(huán)上的頂壓螺栓，通過內(nèi)套筒，將力傳給管板處的墊片，使其壓緊。

卡環(huán)的一側(cè)設(shè)置一個壓環(huán)，它的另一側(cè)貼靠密封盤，壓環(huán)有兩個作用，一是限制壓蓋的位置，防止在運輸過程中損壞密封盤，另一個作用是傳遞螺紋承壓環(huán)上內(nèi)圈螺栓的壓緊力。工藝操作中若發(fā)現(xiàn)管板側(cè)墊片泄漏，可以直接上緊內(nèi)圈螺栓，隨時可以排除內(nèi)漏。

在螺紋環(huán)上的內(nèi)外圈螺栓上緊時，首先壓緊內(nèi)壓桿，內(nèi)壓桿比較長，壓縮后起彈簧作用，可以補償墊片回彈的不足。

內(nèi)套筒用隔板從中間分成兩個半圓筒，其中的一個半圓筒用半圓蓋封閉，使管箱的進口和出口完全分開，為了防止短路，在另一個半圓筒內(nèi)設(shè)置一個密封機構(gòu)，固定在管箱的進口上，防止內(nèi)套筒與筒體之間的環(huán)形間隙產(chǎn)生短路。

2、主要部件的作用密封機構(gòu)可防止進出口短路，內(nèi)套筒可傳遞壓緊力，使管板墊片被壓緊，另一個作用使管程的進出口隔開。密封盤可傳遞螺紋承壓環(huán)的壓緊力，壓緊墊片起密封作用。內(nèi)壓桿傳遞螺栓壓緊力，并有回彈能力。螺紋承壓環(huán)與壓蓋一起承受全部內(nèi)壓載荷及墊片壓緊力。

3、設(shè)備使用中應(yīng)該注意的幾點要求螺紋環(huán)上的內(nèi)圈螺栓的使用時機非常重要，只有當溫度達到最高同時發(fā)現(xiàn)有內(nèi)漏時才能上緊它。

開工時需要將管程部位的觀察孔絲堵打開，以觀察是否有外漏。

檢修回裝時，注意更換管束兩側(cè)的密封條，防止發(fā)生殼程短路。

檢修拆卸換熱器時，要注意不要損傷到大螺紋，緊固內(nèi)外螺栓時嚴格按圖紙要求的上緊力進行，為防止