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管壳式换热器换热效率降低的原因以及措施

2013/10/22 9:06:04  来源:www.baidu.com  发布者:admin

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管壳式换热器换热效率在生产过程中影响重大,直接导致生产是否能够连续性,减少公司制作成本。其实换热效率最大的影响因素就是热阻,其他因素影响变化不大,那么是哪些因素导致管壳式换热器换热效率低下的呢?以下就是详细分析:

管壳式换热器整体与内部结构坚固,具有高强度的耐高温高压性质,适应性强,操作弹性大,不仅能单独使用,而且在工业生产中能和各类压缩机相匹配使用,使压缩机排出的高温高压气体与低温介质通过它进行换热效果的变化,只要就是通过压缩机、冷凝器、蒸发器还有许多其他部件,产生介质变化的放热吸热达到制冷的目的,生产出满足工艺工况所需的原料气体,如果换热效果不好,将影响到生产的连续稳定。

 

管壳式换热器的结构与原理

 

管壳式换热器又名为列管式换热器,主要由管束、管板、折流板、外壳和封头等部件组成,管束依靠焊接、胀接、胀焊接牢牢地固定在管板上,管板和外壳连接在一起。在换热器的封头上装有流体的出口和入口。当进行热质交换时一种流体由管程进入换热器管内流动,另一种流体由壳接管进入管束和壳体之间的间隙(壳程)内流动。依靠两种流体的温差通过管壁进行换热,管束的表面积就是换热面积。

 

传热基本方程以及原理:

管壳式换热器传热基本方程

当两物体间存在温差时,热量总是从高温物体流向低温物体,该温差即为传热推动力;换热器单位时间内所能交换的热量称为传热速率;热量通过的冷热壁面为传热面.在实际生产中换热器的热推动力、传热速率、换热面积都为设计中已设定的值,基本不会有变动,而唯有热阻R随着使用时间变化。当R增加时就影响了换热器的换热能力,例如管束上的污垢就能增加热阻R,影响到换热器的换热效果。

 

换热器管束上污垢的形成原因


 

    (1)换热介质中的悬浮颗粒(如细小的泥沙、尘土、不容盐类)等流经换热器表面时容易形成污垢。
    (2)循环水中的铁细菌将溶于水的Fe2+铁离子转化为不溶于水的Fe 2O3水合物,在水中形成沉淀。
    (3)蓝藻、绿藻、硅藻等在金属表面块状生长,堵塞换热器的管路,减少水流量,从而降低换热效率。
    (4)循环水在循环系统中随着水分的蒸发,水中溶解的盐类(如碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐)的浓度会增高。部分因饱和而析出,又在换热器换热表面受热分解生成沉淀。

 

管壳式换热器上污垢的危害

 


由于沉淀物的积累,不仅使换热器换热失效,而且腐蚀管束,使管端与管板间产生缝隙,最终导致换热器管束、管板、壳体、封头损坏,严重时两种流体混合而破坏正常操作。甚至不能使用而需要换新设备。


 

管壳式换热器的维护与保养

 


    (1)在流体的入口处设置过滤装置,并进行水质处理。减少循环水在换热器生物粘泥、结垢、腐蚀。
    (2)对管束、管板之间的连接失效重新胀接、焊接、胀焊接进行补救。
    (3)对已经泄漏的管子,可以采用堵管法作为应急修复措施,一般情况下堵管总数量不得超过10%泄漏管子较多时应该换管。
    (4)掌握易污部位,致污物,污垢的程度制定维护保养制度。
    (5)当环境温度低于0℃时,应将换热器内的水排净以免冻裂。
    (6)进行必要的化学清洗。

 

管壳式换热器清洗措施

 

(1)刷洗法

拆下与蒸发器冷凝器相连的管线。卸下封头,放出清洗回路中水侧的水,把软毛刷装在1/8″口径的管子上,并在刷子端的管上钻一些小孔。把管子的另一端接水龙头,一边旋转一边推进彻底清洗每一根管子。将铁锈、泥渣类松散的物质彻底洗去,直到目测无颗粒杂质存在时,结束清洗。

(2)酸洗法

在刷洗法的基础上,将酸清洗槽、清洗泵、换热器组成一个闭合回路,在酸清洗槽中添加盐酸溶液,并在溶液中添加铁和铜的缓蚀剂循环清洗去污,2~3 h左右用pH试纸测pH值。使其维持在1以下,当pH值在0.5 h内趋于稳定并且清洗系统内没有气体放出,结束酸洗,再用清水冲洗。冲洗后循环添加“钝化预膜剂“进行钝化处理。用以提高铜管束的耐腐蚀性。待整个系统溶液浓度混合均匀后停止循环。浸蚀2~3 h,将钝化液排出系统。然后用中和处理剂中和,排出液pH值达到6~7时,清洗结束。

大多数管壳式换热器结垢、堵塞、腐蚀后,不仅影响换热效果,甚至影响正常生产。增加了企业的运行成本。但是经过及时合理的处理,能解决换热器换热不佳问题。并为今后维护与保养提供借鉴与指导的方法。

综上所述,管壳式换热器换热效率降低的问题必须找到事情导致换热效率下降的根本原因才能解决,有可能是泄漏也有可能是污垢,总之具体问题还要具体分析,毕竟出现的问题还是多种多样的。
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