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波纹管在换热器上面的应用

  • 发布在:产品知识
  • 发布时间:2019-07-11
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    化工企业遍及运用列管式换热器。该换热器价格低,制作简略。缺陷是换热作用欠佳,管程易堵,冷媒耗费大。1999年,我厂冰机体系技能改造中,选用了北京某公司的波纹管技能,将其合作单位制作的波纹管换热器(F = 500m 2)用于出产。经过一年多的出产试运转,该技能在节省水源,进步换热作用,下降体系压力降等方面显着优于传统技能,且波纹管换热器具有操作简略,占地小,管程不易堵等长处。笔者以该台换热器为例,介绍波纹管技能,以供参阅。1理论剖析1.1结构特色

      波纹管换热器与一般换热器的差异在于以波纹管替代直管。波纹管是由<25mm×0.8mm的薄壁不锈钢(0Cr18N i10T i)管经过专用设备加工而成。波纹管与直管选用搭焊接。1.2或许发作的问题  波纹管壁厚只要0.8 mm ,最薄处为0.75mm。咱们天然会对其安稳性,抗腐蚀性及耐介质的冲刷才能等发作疑问。事实上,这也是技能人员有必要考虑到的问题。1.3技能剖析(1)工作状况  该台波纹换热管的作用是用冷却水将气氨冷却成液氨。管程通水,壳程通气氨(液氨) ,水压p水= 0.3M Pa,气(液)氨p氨= 1.3M Pa,进口水温t水进= 9.5℃,出口水温t水出= 16℃,气(液)氨平均温度tW = 37℃。(2)安稳性剖析  由工况及结构特色可知,波纹管首要失效损坏应力来自气氨的压力和因为管子两头固定温差引起管子热胀并转换为轴向压应力。所以波纹管的侧向和轴向一起受均布外压p的作用。轴向外压对管子失稳影响不大。能够直接将波纹管仅受侧向外压圆筒的失稳作为首要失效问题进行评论和规划。管子的失效或许是当外压到达必定值时,管壁的径向挠度随紧缩应力的添加而急剧增大,直到管子被压瘪。  波纹管是由光管管坯加工而成。有资料介绍,波纹管失稳失效部位坐落波纹管本体两头的直管段。  该波纹管长度L = 4950 mm ,直径(以光管计) D 0= 25 mm ,壁厚n= 0.8 mm , L C为临界长度。  因为L C= 1.17D 0 (D 0/n) 1/2 = 1.17×25 (25/0.8) 1/2 = 163.5 mm ,L > L C,故为长圆筒。已知壁厚、管长及管径,依据图算法原理,能够算出波纹管在37℃下的许用外压〔p〕为21784 M Pa(核算进程略) ,〔p〕> p氨,故波纹管不会发作安稳失效。(3)腐蚀失效

      关于奥氏体不锈钢波纹管换热管来说, Cl-应力腐蚀是失效的首要损坏方式,腐蚀一般先以裂纹呈现,后快速向前开展,直至失效。Cl-应力腐蚀的温度规模一般为70~250℃,这儿的温度为37℃,故发作Cl-应力腐蚀的或许性极小。别的, Cl-也是发作腐蚀的一个重要因素,关于不锈钢资料,其工作环境中Cl-浓度应小于或等于25×10- 6,经检测,巨化工业用水中的Cl-浓度为4×10- 6,气氨和液氨中的Cl-浓度能够忽略不计。所以,波纹管在这种工况下是比较安全的。(4)冲刷磨损

      至于水中泥沙的冲刷,构成不锈钢管管壁减薄,然后缩短波纹管的寿数。现在,在技能剖析上还存在很大的困难,但据咱们对廊房管道运送局供暖设备进行调查,成果比较抱负。该局水质含沙量较大,一个9m直径的沉积槽,运转5个月,积沙深达1.5m。但自1995年11月至1999年1月,该局投用的波纹管换热器运转正常,从未检修。

      因为波纹管技能运用于化工范畴还不多,或许还会有其它失效方式。笔者也仅仅与列管式换热器作了比较。2实践运用作用

      波纹管换热器因为波纹节的存在,增大了换热面积,因为壁厚只要018 mm ,换热作用较好。最为重要的是因为波纹节的存在,液体流经管内时不断湍动,换热作用很好。另一方面,因为液体湍流,不断冲刷内壁,使尘垢很难构成,波纹管简直不会呈现管堵现象。

      为充沛考察波纹管换热器的运用状况,咱们在1999年11月至2000年4月,停掉4台立式列管换热器,且波纹管的冷媒(冷却水)减至夏日用水量的1/3,成果出产根本安稳。经过一年的功能查核,根本完成了最初估计方针:年节省水量600万t,节省水费66万元,因为气氨总管压力下降,节电600 kW·h,年节省电费约31.3万元,排污合格,设备运转状况杰出。

      2000年年头,巨化集团公司压力容器检测站对波纹管进行了检测:打开封头时,未发现列管中有污物阻塞状况。对恣意抽取的6根管进行内窥镜查看(深化长度为1.6~1.8 m ) ,成果表明内壁腐蚀状况不显着,未见腐蚀坑或其他严峻腐蚀现象,管波峰内也未发现污物积存。3运用波纹管换热器应留意的问题

      运用波纹管换热器时,必定要留意以下几点:(1)针对具体状况选取。不锈钢波纹管换热器对工况要求较严(特别是对Cl-的浓度) ,冷媒介质的压力也不能太高。(2)波纹管换热器管制的抗震性较差,运送及吊装时,不得呈现过度磕碰。(3)波纹管换热器运转10个月左右应泊车一次,便于波纹管缩短恢复。波纹管的缩短也有利于尘垢的脱落。(4)每个厂冷媒清洁程度不同,新上的波纹管换热器最好能在进口加装一台过滤设备,一起应定时打开封头查看。

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