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换热器中工作流体种类很多,在很多场合下由工艺条件决定,作为工作流体,其基本要求有以下几点:
1、流体应来源充足、价格低廉、运输方便,zui好可以就近解决;
2、流体的参数有一定要求,一般要求密度、比热、导热系数大一点会好,在高温工作时工作压力低,在相变过程中潜热大;
3、流体的化学性质要稳定,容易测量,不容易腐蚀和结垢。
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子弯曲、断裂,或从管板上拉脱。(1)传热系数高板式换热器由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺效(~般Re=50~200)下产生紊流,所以传热系数高,一般认为是壳管式的3~5倍。因此,当管束与壳体温度差超过50℃时,需采取适当补偿措施,以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施,管壳式换热器可分为以下几种主要类型:①固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体,结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时,可在壳体上安装有弹性的补偿圈,以减小热应力。
②浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动,完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广,但结构比较复杂,造价较高。
管式换热器使用时出现泄漏情况时,用手去摸,能摸到很明显的凹凸不平的或者是裂纹,这说明是壳体变薄了,造成了外漏。造成壳体变薄或产生泄漏的原因主要有一下几个方面:
1、首先卧式管式换热器的冷凝列管和管板之间采用的是贴胀加焊接,一般入口气体温度能高达170摄氏度,而冷却水温度在30摄氏度以下,温差大。高效换热器与钛管换热器同样都是换热器,但两种分别具备不同的特色,所以也不能将其等同而论。由于换热管与壳体的材质不同、热膨胀系数不同,加之温差应力大,就会很容易造成换热管变薄,时间久了就会使得变薄的地方发生,然后产生泄漏。
2、气体入口处水汽含量很高,气体流速很大,温度高,会直接冲刷列管。一旦气体急速冷却时,管头部分壁温比较高,冷却水就会在管头缝隙内剧烈蒸发,时间长了就会造成列管变薄产生泄漏。(2)对数平均温差大,末端温差小在壳管式换热器中,两种流体分别在壳程和管程内流动,总体上是错流流动,对数平均温差修正系数小而板式换热器多是并流或逆流流动方式,其修正系数通常在0。 使用氧化氮气时,一旦进入油冷却器温度就会下降,就会产生冷凝酸,而且产生的冷凝酸在入口温度比较高,会腐蚀不锈钢。如果列管出现泄漏现象,很容易使得氧化氮气进入循环水,一旦进入循环水中就会生产稀xiao酸,从而就会腐蚀碳钢壳体和复合管板,就会加快列管的。