換熱器安全技術(shù).doc

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換熱器安全技術(shù) 換熱的類(lèi)型，除前面介紹的按換熱方法不同分為間壁式換熱器、直接接觸式換熱器、蓄熱式換熱器3種外。還可按其他方式進(jìn)行分類(lèi)。 一、按換熱器的用途分類(lèi) (1)加熱器加熱器用于把流體加熱到所需的溫度，被加熱流體在加熱過(guò)程中不發(fā)生相變。 (2)預(yù)熱器預(yù)熱器用于流體的預(yù)熱，以提高整套工藝裝置的效率。 (3)過(guò)熱器過(guò)熱器用于加熱飽和蒸汽，使其達(dá)到過(guò)熱狀態(tài)。 (4)蒸發(fā)器蒸發(fā)器用于加熱液體，使之蒸發(fā)汽化。 (5)再沸器再沸器是蒸餾過(guò)程的專(zhuān)用設(shè)備，用于加熱已冷凝的液體，使之再受熱汽化。 (6)冷卻器冷卻器用于冷卻流體，使之達(dá)到所需要的溫度。 (7)冷凝器冷凝器用于冷凝飽和蒸汽，使之放出潛熱而凝結(jié)液化。 二、按換熱器傳熱面形狀和結(jié)構(gòu)分類(lèi) (1)管式換熱器管式換熱器通過(guò)管子壁面進(jìn)行傳熱，按傳熱管的結(jié)構(gòu)不同，可分為列管式換熱管、套管式換熱器、蛇管式換熱器和翅片管式換熱器等幾種。管式換熱器應(yīng)用最廣。 (2)板式換熱器板式換熱器通過(guò)板面進(jìn)行傳熱，按傳熱板的結(jié)構(gòu)形式，可分為平板式換熱器、螺旋板式換熱器、板翅式換熱器和熱板式換熱器。 (3)特殊形式換熱器這類(lèi)換熱器是指根據(jù)工藝特殊的要求而設(shè)計(jì)的具有特殊結(jié)構(gòu)的換熱器。如回轉(zhuǎn)式換熱器、熱管式換熱器等。 三、按換熱器所用材料分類(lèi) (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、鈦及鈦合金等。由于金屬材料的熱導(dǎo)率較大，故該類(lèi)換熱器的傳熱效率較高，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制成，常用非金屑材料有石墨、玻璃、塑料以及陶瓷等。該類(lèi)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)列管換熱器列管換熱器又稱(chēng)管殼式換熱器，是一種通用的標(biāo)準(zhǔn)換熱設(shè)備。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、單位體積換熱面積大、堅(jiān)固耐用、用材廣泛、清洗方便適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，在換熱設(shè)備中占主導(dǎo)地位。列管式換熱器根據(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)。此種換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩塊管板分別焊殼體的兩端，管束兩端固定在兩管板上，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、管內(nèi)便于清洗。其缺點(diǎn)是殼程不能進(jìn)行機(jī)械清洗，且當(dāng)殼體與換熱管的溫差較大(大于50℃)時(shí)，產(chǎn)生的溫差應(yīng)力(又叫熱應(yīng)力)具有破壞性。需在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)，受膨脹節(jié)強(qiáng)度限制殼程不能太高。固定管板式換熱器適用于殼方流體清潔不結(jié)垢，兩流體溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的場(chǎng)合。 2)浮頭式換熱器浮頭式換熱器的結(jié)構(gòu)如圖9—?所示。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩端管板之一不與殼體固定連接。可以在殼體內(nèi)沿軸向自由伸縮，該端稱(chēng)為浮頭。此種換熱器的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)換熱管與殼體有溫差存在，殼體或換熱管膨脹時(shí)，互不約束，不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力；管束可以從管內(nèi)抽出，便于管內(nèi)和管間的清洗。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用材量大，造價(jià)高。浮頭式換熱器適用于殼體溫差較大或殼程流體容易結(jié)垢的場(chǎng)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所示，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是只有一個(gè)管板，管子成U形，管子兩端固定在同一管板上。管束可以自由伸縮，當(dāng)殼體與管子有溫差時(shí)，不會(huì)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(jiǎn)單，只有一個(gè)管板，密封面少，運(yùn)行可靠，造價(jià)低，管間清洗較方便。其缺點(diǎn)是管內(nèi)清洗較困難，可排管子數(shù)目較少，管束最內(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(chǎng)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所示。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是管板上只有一端與殼體固定，另一端采用填料函密封。管束可以自由伸縮，不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力。該換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較浮頭式換熱器簡(jiǎn)單，造價(jià)低；管束可以從殼體內(nèi)抽出，管、殼程均能進(jìn)行清洗。其缺點(diǎn)是填料耐壓不高，一般小于4.0MPa；殼程介質(zhì)可能通過(guò)填料函外漏。填料函式換熱器適用于管、殼程溫差較大或介質(zhì)結(jié)垢需經(jīng)常清洗且殼程壓力不高的場(chǎng)合。 5)釜式換熱器釜式換熱器的結(jié)構(gòu)如圖9—10所示。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在殼體上部設(shè)置蒸發(fā)空間。管束可以為固定管板式、浮頭式或U形管式。釜式換熱器清洗方便，并能承受高溫、高壓。它適用于液—汽(氣)式換熱(其中液體沸騰汽化)，可作為簡(jiǎn)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一起組成同心套管，然后將若干段這樣的套管連接而成，其結(jié)構(gòu)如圖9—11所示。每一段套管稱(chēng)為一程，程數(shù)可根據(jù)所需傳熱面積的多少而增減。 套管換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耐高壓，傳熱面積可根據(jù)需要增減。其缺點(diǎn)是單位傳熱面積的金屬耗量大，管子接頭多，檢修清洗不方便。此類(lèi)換熱器適用于高溫，高壓及流量較小的場(chǎng)合。 (3)蛇管換熱器蛇管換熱器根據(jù)操作方式不同，分為沉浸式和噴淋式兩類(lèi)。 1)沉浸式蛇管換熱器此種換熱器通常以金屬管彎繞而成，制成適應(yīng)窗口的形狀，沉浸在容器內(nèi)的液體中，管內(nèi)流體與容器內(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所示。此類(lèi)換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，便于防腐，能承受高壓。其缺點(diǎn)是管外對(duì)流傳熱系數(shù)小，常需加攪拌裝置，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所示。此類(lèi)換熱器常用于用冷卻水冷卻管內(nèi)熱流體。各排蛇管均垂直地固定在支架上，蛇管排數(shù)根據(jù)所需傳熱面積的多少而定。熱流體自下部總管流入各排蛇管，從上部流出再匯入總管。冷卻水由蛇管上方的噴淋裝置均勻地噴灑在各排蛇管上，并沿著管外表面淋下，該裝置通常置于室外通風(fēng)處，冷卻水在空氣中汽化時(shí)，可以帶走部分熱量，以提高冷卻效果。與沉浸式蛇管換熱器相比，噴淋式蛇管換熱器具有檢修清洗方便、傳熱效果好等優(yōu)點(diǎn)。 (4)翅片管換熱器翅片管換熱器又稱(chēng)管翅式換熱器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在換熱管的外表面或內(nèi)表面或同時(shí)裝有許多翅片。常用翅片有縱向和橫向兩類(lèi)，如圖9—14所示。 化工生產(chǎn)中常遇到氣體的加熱或冷卻問(wèn)題，因氣體的對(duì)流傳熱系數(shù)較小，所以當(dāng)換熱的另一方為液體或發(fā)生相變時(shí)，換熱器的傳熱熱阻主要在氣體一側(cè)。此時(shí)，在氣體一側(cè)設(shè)置翅片，既可增大傳熱面積，又可增加氣體的湍動(dòng)程度，減少氣體側(cè)的熱阻，提高了傳熱效率。一般當(dāng)兩流體的對(duì)流傳熱系數(shù)之比超過(guò)3:1時(shí)，可采用翅片換熱器。工業(yè)上常用翅片換熱器作為空氣冷卻器，用空氣代替水，不僅可在缺水地區(qū)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。它由一個(gè)裝在容器外部的夾套構(gòu)成，容器內(nèi)的物料和夾套內(nèi)的加熱劑或冷卻劑隔著器壁進(jìn)行換熱，器壁就是換熱器的傳遞面。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，可與反應(yīng)器或窗口構(gòu)成一個(gè)整體。其缺點(diǎn)是傳熱面積??；器內(nèi)流體處于自然對(duì)流狀態(tài)，傳熱效率低；夾套內(nèi)部清洗困難。夾套內(nèi)的加熱劑和冷卻劑一般只能使用不易結(jié)垢的水蒸氣、冷卻水和氨等。夾套內(nèi)通蒸汽時(shí)，應(yīng)從上部進(jìn)入，冷凝水從底部排出；夾套內(nèi)通液體載熱體時(shí)，應(yīng)從底部進(jìn)入，從上部流出。 制造夾套換熱器時(shí)，由于夾套會(huì)進(jìn)行水壓強(qiáng)度試驗(yàn)，因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(shí)汽化發(fā)生爆炸。 (2)平板式換熱器平板式換熱器簡(jiǎn)稱(chēng)板式換熱器，其結(jié)構(gòu)如圖9—16所示。它是由若干長(zhǎng)方形薄金屬板疊加排列，夾緊組裝于支架上構(gòu)成。兩相鄰板的邊緣襯有墊片，壓緊后板間形成流體通道。每塊板的四個(gè)角上各開(kāi)一個(gè)孔，借助于墊片的配合，使兩流體分別從同一塊板的兩側(cè)流過(guò)，通過(guò)板面進(jìn)行換熱。除了兩端的兩板面外，每一塊板面都是傳熱面，可根據(jù)所需傳熱面積的變化，增減板的數(shù)量，板片是板式換熱器的核心部件。為使液體均勻流動(dòng)，增大傳熱面積，促使流體湍動(dòng)，常將板面沖壓成各種凹凸的波紋狀，常見(jiàn)的波紋形狀有水平波紋、人字形波紋和圓弧形波紋等，如圖9—17所示。 板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積設(shè)備提供的傳熱面積大；組裝靈活，可隨時(shí)增減板數(shù)；板面波紋使液體湍動(dòng)程度增強(qiáng)，從而具有較高的傳熱效率，裝拆方便，有利于清洗和維修。其缺點(diǎn)是處理量小，受墊片材料性能的限制操作壓力和溫度不能過(guò)高。此類(lèi)換熱器適用于需要經(jīng)常清洗、工作環(huán)境要求十分緊湊、操作壓力在2．5MPa以下，溫度在35～200℃的場(chǎng)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所示。它是由焊在中心隔板上的兩塊金屬薄板卷制而成，兩薄板之間形成螺旋形通道，兩板之間焊有—定數(shù)量的定距撐以維持通道間距，兩端用蓋板焊死。兩流體分別在兩通道內(nèi)流動(dòng)隔著薄板進(jìn)行換熱。其中一種流體由外層的一個(gè)通道流人，順著螺旋通道流向中心，最后由中心的接管流出；另一種流體則由中心的另一個(gè)通道流入，沿螺旋通道反方向向外流動(dòng)，最后由外層接管流出。兩流體在換熱器內(nèi)作逆流流動(dòng)。 螺旋板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊；單位體積設(shè)備提供的傳熱面積大，約為列管換熱器的3倍；流體在換熱器內(nèi)作嚴(yán)格的逆流流動(dòng)，可在較小的溫差下操作，能充分利用低溫能源；由于流向不斷改變，且允許選用較高流速，故傳熱系數(shù)大，約為列管換熱器的1—2倍，又由于流速較高，同時(shí)有慣性離心力作用，污垢不易沉積。其缺點(diǎn)是制造和檢修都比較困難；流動(dòng)阻力大，在同樣物料和流速下，其流動(dòng)阻力約為直管的3～4倍，操作壓強(qiáng)和溫度不能太高，一般壓強(qiáng)在2MPa以下，溫度則不能超過(guò)400℃。 (4)板翅式換熱器板翅式換熱器為單元體疊加結(jié)構(gòu)，其基本單元體由翅片、隔板及封條組成，如圖9—”(a)所示。翅片上下放置隔板，兩側(cè)邊緣由封條密封，并用釬焊焊牢，即構(gòu)成一個(gè)翅片單元體。將一定數(shù)量的單元體組合起來(lái)，并進(jìn)行適當(dāng)排列，然后焊在帶有進(jìn)出口的集流箱上，便可構(gòu)成具有逆流、錯(cuò)流或錯(cuò)逆流等多種形式的換熱器，如圖9—19(b)、(c)、(d)所示。 板翅式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積設(shè)備具有的傳熱面積大；一般用鋁合金制造，輕巧牢固；由于翅片促進(jìn)了流體湍動(dòng)，其傳熱系數(shù)很高；由于所用鋁合金材料，在低溫和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(shí)因翅片對(duì)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(dòng)阻力大；清洗檢修困難。故要求介質(zhì)潔凈，同時(shí)對(duì)鋁不腐蝕。 (5)熱板式換熱器熱板式換熱器是一種新型高效換熱器，其基本單元為熱板，熱板結(jié)構(gòu)如圖9—20所示。這是將兩層或多層金屬平板點(diǎn)焊或滾焊成各種圖形，并將邊緣焊接密封成一體。平板之間在高壓下充氣形成空間，得到最佳流動(dòng)狀態(tài)的流道形式。各層金屬板厚度可以相等，也可以不相等，板數(shù)可以為雙層，也可以為多層，這樣就構(gòu)成了多種熱板傳熱表面形式。熱板式換熱器具有流動(dòng)阻力小，傳熱效率高，根據(jù)需要可做成各種開(kāi)關(guān)等優(yōu)點(diǎn)，可用于加熱、保溫、干燥、冷凝等多種場(chǎng)合。作為一種新型換熱器，具有廣闊的應(yīng)用前景。 (三)熱管換熱器 熱管換熱器是用一種稱(chēng)為熱管的新型換熱元件組合而成的換熱裝置。熱管的種類(lèi)很多，但其基本結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。以吸液芯熱管為例，如圖9—21所示，在一根密閉的金屬管內(nèi)充以適量的工作液，緊靠管子內(nèi)壁處裝有金屬絲網(wǎng)或纖維等多孔物質(zhì)，稱(chēng)為吸液芯。全管沿軸向分3段：蒸發(fā)段(又稱(chēng)熱端)、絕熱段(又稱(chēng)蒸汽輸送段)和冷凝段(又稱(chēng)冷端)。當(dāng)熱流體從管外流過(guò)時(shí)，熱量通過(guò)管壁傳給工作液，使其汽化，蒸汽沿管子的軸向流動(dòng)，在冷端向冷流體放出潛熱而凝結(jié)，冷凝液在吸液芯內(nèi)流回?zé)岫?，再?gòu)臒崃黧w處吸收熱量而汽化。如此反復(fù)循環(huán)，熱量便不斷地從熱流體傳給冷流體。 熱管按冷凝液循環(huán)方式分為吸液芯熱管、重力熱管和離心熱管3種，吸液芯熱管的冷凝液依靠毛細(xì)管力回到熱端，重力熱管的冷凝液是靠重力流回?zé)岫?，離心熱管的冷凝液則依靠離心力流回?zé)岫恕? 熱管按工作液的工作溫度范圍分為4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)峁埽?50～750K范圍內(nèi)工作，工作液有導(dǎo)熱姆A、水銀、銫、水、鉀鈉混合液等；高溫?zé)峁?，?50K以上范圍內(nèi)工作，工作液有鉀、鈉、鋰、銀等。 目前使用的熱管換熱器多為箱式結(jié)構(gòu)，如圖9—22所示。把一組熱管合成一個(gè)箱形，中間用隔板分為熱、冷兩個(gè)流體通道，一般熱管外壁上裝有翅片，以強(qiáng)化傳熱效果。 熱管換熱器的傳熱特點(diǎn)是熱量傳遞汽化、蒸汽流動(dòng)和冷凝三步進(jìn)行，由于汽化和冷凝的對(duì)流強(qiáng)度都很大，蒸汽的流動(dòng)阻力又較小，因此熱管的傳熱熱阻很小，即使在兩端溫度差很小的情況下，也能傳遞很大的熱流量。因此，它特別適用于低溫差傳熱的場(chǎng)合。熱管換熱器具有傳熱能力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(gè)應(yīng)用實(shí)例。 五、換熱器安全運(yùn)行分析 為了保證換熱器長(zhǎng)久正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須正確操作和使用換熱器，并重視對(duì)設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)和檢修，將預(yù)防性維護(hù)擺在首位，強(qiáng)調(diào)安全預(yù)防，減少任何可能發(fā)生的事故，這就要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 ①投產(chǎn)前應(yīng)檢查壓力表、溫度計(jì)、液位計(jì)以及有關(guān)閥門(mén)是否齊全好用。 ②輸進(jìn)蒸汽前先打開(kāi)冷凝水排放閥門(mén)，排除積水和污垢；打開(kāi)放空閥，排除空氣和其他不凝性氣體。 ③換熱器投產(chǎn)時(shí)，要先通人冷流體，緩慢或數(shù)次通人熱流體，做到先預(yù)熱后加熱，切忌驟冷驟熱，以免換熱器受到損壞，影響其使用壽命。 ④進(jìn)入換熱器的冷熱流體如果含有大顆粒固體雜質(zhì)和纖維質(zhì)，一定要提前過(guò)濾和清除(特別是對(duì)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、壓力超出正常范圍或有超出正常范圍的趨勢(shì)時(shí)，要立即查出原因，采取措施，使之恢復(fù)正常。 ⑥定期分析流體的成分，以確定有無(wú)內(nèi)漏，以便及時(shí)處理；對(duì)列管換熱器進(jìn)行堵管或換管，對(duì)板式換熱器修補(bǔ)或更換板片。 ⑦定期檢查換熱器有無(wú)滲漏、外殼有無(wú)變形以及有無(wú)振動(dòng)，若有應(yīng)及時(shí)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(duì)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。 ①蒸汽加熱蒸汽加熱必須不斷排除冷凝水，否則積于換熱器中，部分或全部變?yōu)闊o(wú)相變傳熱，傳熱速率下降。同時(shí)還必須及時(shí)排放不凝性氣體。因?yàn)椴荒詺怏w的存在使蒸汽冷凝的給熱系數(shù)大大降低。 ②熱水加熱熱水加熱，一般溫度不高，加熱速度慢，操作穩(wěn)定，只要定期排放不凝性氣體，就能保證正常操作。 ③煙道氣加熱煙道氣一般用于生產(chǎn)蒸汽或加熱、汽化液體、煙道氣的溫度較高，且溫度不易調(diào)節(jié)，在操作過(guò)程中，必須時(shí)時(shí)注意被加熱物料的液位、流量和蒸汽產(chǎn)量，還必須做到定期排污。 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℃)、黏度較大、熱穩(wěn)定性差、易燃、溫度調(diào)節(jié)困難，操作時(shí)必須嚴(yán)格控制進(jìn)出口溫度，定期檢查進(jìn)出管口及介質(zhì)流道是否結(jié)垢，做到定期排污，定期放空，過(guò)濾或更換導(dǎo)熱油。 ⑤水和空氣冷卻操作時(shí)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(shí)，還要注意定期清洗。 ⑥冷凍鹽水冷卻其特點(diǎn)是溫度低，腐蝕性較大，在操作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制進(jìn)出口的溫度防止結(jié)晶堵塞介質(zhì)通道，要定期放空和排污。 ⑦冷凝冷凝操作需要注意的是，定期排放蒸汽側(cè)的不凝性氣體，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(jiàn)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。 ②保持壓力表、溫度計(jì)、安全閥和液位計(jì)等儀表和附件的齊全、靈敏和準(zhǔn)確。 ③發(fā)現(xiàn)閥門(mén)和法蘭連接處滲漏時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理。 ④開(kāi)停換熱器時(shí)，不要將閥門(mén)開(kāi)得太猛，否則容易造成管子和殼體受到?jīng)_擊，以及局部驟然脹縮，產(chǎn)生熱應(yīng)力，使局部焊縫開(kāi)裂或管子連接口松弛。 ⑤盡可能減少換熱器的開(kāi)停次數(shù)，停止使用時(shí)，應(yīng)將換熱器內(nèi)的液體清洗放凈，防止凍裂和腐蝕。 ⑥定期測(cè)量換熱器的殼體厚度，一般兩年一次。 列管換熱器的常見(jiàn)故障及其處理方法見(jiàn)表9—3。 列管換熱器的故障50％以上是由于管子引起的，下面簡(jiǎn)單介紹一卞更換管子，堵塞管子和對(duì)管子進(jìn)行補(bǔ)脹(或補(bǔ)焊)的具體方法。 當(dāng)管子出現(xiàn)滲漏時(shí)，就必須更換管子，對(duì)脹接管，須先鉆孔，除掉脹管頭，拔出壞管，然后換上新管進(jìn)行脹接，最好對(duì)周?chē)灰鼡Q的管子也能稍稍脹一下，注意換下壞管時(shí)，不能碰傷管板的管孔，同時(shí)在脹接新管時(shí)，要清除管孔的殘留異物，否則可能產(chǎn)生滲漏；對(duì)焊接管，須用專(zhuān)用工具將焊縫進(jìn)行清除，拔出環(huán)管，換上新管進(jìn)行焊接。 更換管子的工作是比較麻煩的，因此當(dāng)只有個(gè)別管子損壞時(shí)，可用管堵將兩端堵死，管堵材料的硬度不能高于管子的硬度，堵死的管子數(shù)量不能超過(guò)換熱器該管程總管數(shù)的10％。 管子脹口或焊口處發(fā)生滲漏時(shí)，有時(shí)不需換管，只需進(jìn)行補(bǔ)脹或補(bǔ)焊，補(bǔ)脹時(shí)應(yīng)考慮到脹管應(yīng)力對(duì)周?chē)茏拥挠绊?，所以?duì)周?chē)茏右惨p輕脹一下；補(bǔ)焊時(shí)，一般須先清除焊縫再重新焊接，需要應(yīng)急時(shí)，也可直接對(duì)滲漏處進(jìn)行補(bǔ)焊，但只適用于低壓設(shè)備。 2)板式換熱器的維護(hù)和保養(yǎng) ①保持設(shè)備整潔、油漆完好，緊固螺栓的螺紋部分應(yīng)涂防銹油并加外罩，防止生銹和粘結(jié)灰塵。 ②保持壓力表、溫度計(jì)靈敏、準(zhǔn)確、閥門(mén)和法蘭無(wú)滲漏。 ③定期清理和切換過(guò)濾器，預(yù)防換熱器堵塞。 ④組裝板式換熱器時(shí)，螺栓的擰緊要對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，松緊適宜。 板式換熱器的主要故障和處理方法見(jiàn)表9—4。 (2)換熱器的清洗換熱器經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行。傳熱面上會(huì)產(chǎn)生污垢，使傳熱系數(shù)大大降低而影響傳熱效率，因此必須定期對(duì)換熱器進(jìn)行清洗，由于清洗的困難程度隨著垢層厚度的增加而迅速增大，所以清洗間隔時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。 換熱器的清洗不外手化學(xué)靖洗和機(jī)械清洗兩種方法，對(duì)清洗方法的選定應(yīng)根據(jù)換熱器的形式、污垢的類(lèi)型等情況而定。一般化學(xué)清洗適用于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的情況，如列管換熱器管間、U形管內(nèi)的清洗，由于清洗劑一般呈酸性，對(duì)設(shè)備多少會(huì)有一些腐蝕。機(jī)械清洗常用于堅(jiān)硬的垢層、結(jié)焦或其他沉積物，但只能清洗工具能夠到達(dá)之處，如列管換熱器的管內(nèi)(卸下封頭)，噴淋式蛇管換熱器的外壁、板式換熱器(拆開(kāi)后)，常用的清洗工具有刮刀、竹板、鋼絲刷、尼龍刷等。另外，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(duì)基體的腐蝕(酸洗溶液的配制方法參閱有關(guān)資料)。 酸洗法的具體操作方法有兩種。其一為重力法，借助于重力，將酸洗溶液緩慢注入設(shè)備，直至灌滿(mǎn)，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、耗能少，但效果差、時(shí)間長(zhǎng)其二為強(qiáng)制循環(huán)法，依靠酸泵使酸洗溶液通過(guò)換熱器并不斷循環(huán)，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是清洗效果好，時(shí)間相對(duì)較短，缺點(diǎn)是需要酸泵，較復(fù)雜。 進(jìn)行酸洗時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：其一，對(duì)酸洗溶液的成分和酸洗的時(shí)間必須控制好，原則上要求既要保證清洗效果又盡量減少對(duì)設(shè)備的腐蝕；其二，酸洗前檢查換熱器各部位是否有滲漏，如果有，應(yīng)采取措施消除；其三，在配制酸洗溶液和酸洗過(guò)程中，要注意安全，需穿戴口罩、防護(hù)服、橡膠手套，并防止酸液濺入眼中。 2)機(jī)械清洗對(duì)列管換熱器管內(nèi)的清洗，通常用鋼絲刷，具體做法是用一根圓棒或圓管，一端焊上與列管內(nèi)徑相同的圓形鋼絲刷，清洗時(shí)，一邊旋轉(zhuǎn)一邊推進(jìn)，通常，用圓管比用圓棒要好，因?yàn)閳A管向前推進(jìn)時(shí)，清洗下來(lái)的污垢可以從圓管中退出。注意，對(duì)不銹鋼管不能用鋼絲刷而要用尼龍刷，對(duì)板式換熱器也只能用竹板或尼龍刷，切忌用刮刀和鋼絲刷。 3)高壓水清洗采用高壓泵噴出高壓水進(jìn)行清洗，既能清洗機(jī)械清洗不能到達(dá)的地方，又避免了化學(xué)清洗帶來(lái)的腐蝕，因此，也不失為一種好的清洗方法。這種方法適用于清洗列管換熱器的管間，也可用于清洗板式換熱器。沖洗板式換熱器中的板片時(shí)，注意將板片墊平，以防變形。 在許多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，例如蒸餾、干燥、蒸發(fā)、結(jié)晶、反應(yīng)和冶金等，均需要根據(jù)具體的工藝要求，對(duì)物料進(jìn)行加熱或冷卻來(lái)維持一定的溫度。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)來(lái)講，為了使反應(yīng)能達(dá)到預(yù)定要求；更需要嚴(yán)格控制一定的反應(yīng)溫度，這也要靠冷卻或加熱才能實(shí)現(xiàn)。傳熱過(guò)程是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中極其重要的組成部分，因此對(duì)傳熱設(shè)備的控制也就顯得格外重要。 第 16 頁(yè) 共 16 頁(yè)