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不饱和树脂设备列管式冷凝器的详细资料

不饱和树脂设备列管式冷凝器是目前化工及酒精生产上应用zui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。

不饱和树脂设备列管式冷凝器的结构比较简单、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。

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。

换热器渗漏是换热器使用中zui为常见的设备管理问题,渗漏主要是腐蚀造成的,少部分是由于换热器选型和换热器本身的制造工艺缺陷,列管式换热器的腐蚀形式基本有两种:电化学腐蚀和化学腐蚀。列管式换热器在制作时,管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊,焊缝形状存在不同程度的缺陷,如凹陷、气孔、夹渣等,焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分一般与工业冷却水接触,而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。这就是我们常说的电化学腐蚀。研究表明,工业水无论是淡水还是海水,都会有各种离子和溶解的氧气,其中氯离子和氧的浓度变化,对金属的腐蚀形状起重要作用。另外,金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此,管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。从外观看,管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物,分布着大小不等的凹坑。以海水为介质时,还会产生电偶腐蚀。化学腐蚀就是介质的腐蚀,换热器管板接触各种各样的化学介质,就会受到化学介质的腐蚀。另外,换热器管板还会与换热管之间产生一定的双金属腐蚀。一些管板还长期处于腐蚀介质的冲蚀中。尤其是固定管板换热器, 还有温差应力, 管板与换热管联接处极易泄漏,导致换热器失效。

综上所述,影响换热器管板腐蚀的主要因素有:

(1)介质成分和浓度:浓度的影响不一,例如在盐酸中,一般浓度越大腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀zui严重,而当浓度增加到60%以上时,腐蚀反而急剧下降;

(2)杂质:有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等,这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀

(3)温度:腐蚀是一种化学反应,温度每提升 10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外;

(4)ph值:一般ph值越小,金属的腐蚀越大;

(5)流速:多数情况下流速越大,腐蚀也越大。 

 

公称直径

管子数量

换热面积 公称值/计算值

  管程通道流速

按0.5米/秒)

公称

压力

管子长度(m)

Φ25X2.5

1500

2000

3000

4000

6000

Φ25X2.0

159

14

1.51.62

22.17

33.27

 

 

0.0044/0.0049

7.92/

8.82

0.25

219

26

3/3.00

4/4.02

6/6.06

8/8.1

 

0.0082/

0.0090

14.76/

16.20

0.6

273

44

5/5.08

7/5.18

10/10.26

14/13.72

21/20.63

0.0138/

0.0152

24.84/

27.36

1.6

325

60

7/6.93

9/9.28

14/14.00

19/18.71

28/28.13

0.0188/

0.0208

33.84/

37.44

0.65

400

119

14/13.47

18/18.41

28/27.76

37/37.10

55/55.8

0.0374/

0.0412

67.32/

74.16

1.6

500

185

 

 

45/4.15

55/57.68

85/86.74

0.0581/

0.0641

104.58/

115.38

 

600

269

 

 

60/62.7

85/83.88

125/126.13

0.0845/

0.0932

152.10/

167.76

 

700

379

 

 

90/88.41

120/118.17

175/177.71

0.0091/

0.1313

214.38/

236.34

 

800

511

 

 

120/119.20

160/159.16

240/239.60

0.1605/

0.1770

288.90/

318.60

 

900

649

 

 

150/151.39

200/202.36

305/304.3

0.2039/

0.2248

367.02/

404.46

 

1000

805

 

 

185/187.78

250/251.00

375/377.45

0.2529/

0.2788

455.22/

501.74

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