換熱的類型,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。還可按其他方式進行分類。

一、按換熱器的用途分類

(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)過熱器?過熱器用于加熱飽和蒸汽,使其達到過熱狀態(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?再沸器是蒸餾過程的專用設(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

(1)管式換熱器?管式換熱器通過管子壁面進行傳熱,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?板式換熱器通過板面進行傳熱,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?這類換熱器是指根據(jù)工藝特殊的要求而設(shè)計的具有特殊結(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

(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

(一)?管式換熱器

(1)列管換熱器?列管換熱器又稱管殼式換熱器,是一種通用的標(biāo)準(zhǔn)換熱設(shè)備。它具有結(jié)構(gòu)簡單、單位體積換熱面積大、堅固耐用、用材廣泛、清洗方便適用性強等優(yōu)點,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)特點分為以下幾種。

1)固定管板式換熱器?圖9—6展示了其詳細結(jié)構(gòu)。此種換熱器的結(jié)構(gòu)特點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)點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、管內(nèi)便于清洗。其缺點是殼程不能進行機械清洗,且當(dāng)殼體與換熱管的溫差較大(大于50℃)時,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,該端稱為浮頭。此種換熱器的優(yōu)點是當(dāng)換熱管與殼體有溫差存在,殼體或換熱管膨脹時,互不約束,不會產(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。其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,用材量大,造價高。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)特點是只有一個管板,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,不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力。U形管式換熱器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,只有一個管板,密封面少,運行可靠,造價低,管間清洗較方便。其缺點是管內(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,不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力。該換熱器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)較浮頭式換熱器簡單,造價低;管束可以從殼體內(nèi)抽出,管、殼程均能進行清洗。其缺點是填料耐壓不高,一般小于4.0MPa;殼程介質(zhì)可能通過填料函外漏。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)點是結(jié)構(gòu)簡單,能耐高壓,傳熱面積可根據(jù)需要增減。其缺點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。此類換熱器適用于高溫,高壓及流量較小的場合。

(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。

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)液體隔著管壁進行換熱。幾種常用的蛇管形狀如圖9—12所示。此類換熱器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,造價低廉,便于防腐,能承受高壓。其缺點是管外對流傳熱系數(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,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。

(4)翅片管換熱器?翅片管換熱器又稱管翅式換熱器,其結(jié)構(gòu)特點是在換熱管的外表面或內(nèi)表面或同時裝有許多翅片。常用翅片有縱向和橫向兩類,如圖9—14所示。

化工生產(chǎn)中常遇到氣體的加熱或冷卻問題,因氣體的對流傳熱系數(shù)較小,所以當(dāng)換熱的另一方為液體或發(fā)生相變時,換熱器的傳熱熱阻主要在氣體一側(cè)。此時,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)兩流體的對流傳熱系數(shù)之比超過3:1時,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。

(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行換熱,器壁就是換熱器的傳遞面。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,容易制造,可與反應(yīng)器或窗口構(gòu)成一個整體。其缺點是傳熱面積小;器內(nèi)流體處于自然對流狀態(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,應(yīng)從上部進入,冷凝水從底部排出;夾套內(nèi)通液體載熱體時,應(yīng)從底部進入,從上部流出。

制造夾套換熱器時,由于夾套會進行水壓強度試驗,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),熱載體進入夾套時汽化發(fā)生爆炸。

(2)平板式換熱器?平板式換熱器簡稱板式換熱器,其結(jié)構(gòu)如圖9—16所示。它是由若干長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。每塊板的四個角上各開一個孔,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,通過板面進行換熱。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,增大傳熱面積,促使流體湍動,常將板面沖壓成各種凹凸的波紋狀,常見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,可隨時增減板數(shù);板面波紋使液體湍動程度增強,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高。此類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)流動隔著薄板進行換熱。其中一種流體由外層的一個通道流人,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通道流入,沿螺旋通道反方向向外流動,最后由外層接管流出。兩流體在換熱器內(nèi)作逆流流動。

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,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,同時有慣性離心力作用,污垢不易沉積。其缺點是制造和檢修都比較困難;流動阻力大,在同樣物料和流速下,其流動阻力約為直管的3~4倍,操作壓強和溫度不能太高,一般壓強在2MPa以下,溫度則不能超過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)成一個翅片單元體。將一定數(shù)量的單元體組合起來,并進行適當(dāng)排列,然后焊在帶有進出口的集流箱上,便可構(gòu)成具有逆流、錯流或錯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;由于翅片促進了流體湍動,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)熱性和抗拉強度,故可在--273—200~C范圍內(nèi)使用;同時因翅片對隔板有支撐作用,其允許操作壓力也較高,可達5MPa。其缺點是易堵塞,流動阻力大;清洗檢修困難。故要求介質(zhì)潔凈,同時對鋁不腐蝕。

(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阻力小,傳熱效率高,根據(jù)需要可做成各種開關(guān)等優(yōu)點,可用于加熱、保溫、干燥、冷凝等多種場合。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為熱管的新型換熱元件組合而成的換熱裝置。熱管的種類很多,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),稱為吸液芯。全管沿軸向分3段:蒸發(fā)段(又稱熱端)、絕熱段(又稱蒸汽輸送段)和冷凝段(又稱冷端)。當(dāng)熱流體從管外流過時,熱量通過管壁傳給工作液,使其汽化,蒸汽沿管子的軸向流動,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?再從熱流體處吸收熱量而汽化。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?/p>

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?在200—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?在550~750K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?在?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箱形,中間用隔板分為熱、冷兩個流體通道,一般熱管外壁上裝有翅片,以強化傳熱效果。

熱管換熱器的傳熱特點是熱量傳遞汽化、蒸汽流動和冷凝三步進行,由于汽化和冷凝的對流強度都很大,蒸汽的流動阻力又較小,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合。熱管換熱器具有傳熱能力大,結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠等優(yōu)點,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應(yīng)用實例。

五、?換熱器安全運行分析

為了保證換熱器長久正常運轉(zhuǎn),必須正確操作和使用換熱器,并重視對設(shè)備的維護、保養(yǎng)和檢修,將預(yù)防性維護擺在首位,強調(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、運行特點和維護經(jīng)驗。

(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、液位計以及有關(guān)閥門是否齊全好用。

②輸進蒸汽前先打開冷凝水排放閥門,排除積水和污垢;打開放空閥,排除空氣和其他不凝性氣體。

③換熱器投產(chǎn)時,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),一定要提前過濾和清除(特別是對板式換熱器),防止堵塞通道。

⑤經(jīng)常檢查兩種流體的進出口溫度和壓力,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時,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,以確定有無內(nèi)漏,以便及時處理;對列管換熱器進行堵管或換管,對板式換熱器修補或更換板片。

⑦定期檢查換熱器有無滲漏、外殼有無變形以及有無振動,若有應(yīng)及時處理。

⑧定期排放不凝性氣體和冷凝液,定期進行清洗。

(2)具體操作要點?化工生產(chǎn)中對物料進行加熱(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相變傳熱,傳熱速率下降。同時還必須及時排放不凝性氣體。因為不凝性氣體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),在操作過程中,必須時時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)熱油加熱的特點是溫度高(可達400℃)、黏度較大、熱穩(wěn)定性差、易燃、溫度調(diào)節(jié)困難,操作時必須嚴(yán)格控制進出口溫度,定期檢查進出管口及介質(zhì)流道是否結(jié)垢,做到定期排污,定期放空,過濾或更換導(dǎo)熱油。

⑤水和空氣冷卻?操作時注意根據(jù)季節(jié)變化調(diào)節(jié)水和空氣的用量,用水冷卻時,還要注意定期清洗。

⑥冷凍鹽水冷卻?其特點是溫度低,腐蝕性較大,在操作時應(yīng)嚴(yán)格控制進出口的溫度防止結(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)?換熱器的維護和保養(yǎng)

(1)換熱器的常見故障與維修方法

1)列管換熱器的維護和保養(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、安全閥和液位計等儀表和附件的齊全、靈敏和準(zhǔn)確。

③發(fā)現(xiàn)閥門和法蘭連接處滲漏時,應(yīng)及時處理。

④開停換熱器時,不要將閥門開得太猛,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,使局部焊縫開裂或管子連接口松弛。

⑤盡可能減少換熱器的開停次數(shù),停止使用時,應(yīng)將換熱器內(nèi)的液體清洗放凈,防止凍裂和腐蝕。

⑥定期測量換熱器的殼體厚度,一般兩年一次。

列管換熱器的常見故障及其處理方法見表9—3。

列管換熱器的故障50%以上是由于管子引起的,下面簡單介紹一卞更換管子,堵塞管子和對管子進行補脹(或補焊)的具體方法。

當(dāng)管子出現(xiàn)滲漏時,就必須更換管子,對脹接管,須先鉆孔,除掉脹管頭,拔出壞管,然后換上新管進行脹接,最好對周圍不要更換的管子也能稍稍脹一下,注意換下壞管時,不能碰傷管板的管孔,同時在脹接新管時,要清除管孔的殘留異物,否則可能產(chǎn)生滲漏;對焊接管,須用專用工具將焊縫進行清除,拔出環(huán)管,換上新管進行焊接。

更換管子的工作是比較麻煩的,因此當(dāng)只有個別管子損壞時,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,有時不需換管,只需進行補脹或補焊,補脹時應(yīng)考慮到脹管應(yīng)力對周圍管子的影響,所以對周圍管子也要輕輕脹一下;補焊時,一般須先清除焊縫再重新焊接,需要應(yīng)急時,也可直接對滲漏處進行補焊,但只適用于低壓設(shè)備。

2)板式換熱器的維護和保養(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、溫度計靈敏、準(zhǔn)確、閥門和法蘭無滲漏。

③定期清理和切換過濾器,預(yù)防換熱器堵塞。?

④組裝板式換熱器時,螺栓的擰緊要對稱進行,松緊適宜。

板式換熱器的主要故障和處理方法見表9—4。

(2)換熱器的清洗?換熱器經(jīng)過一段時間的運行。傳熱面上會產(chǎn)生污垢,使傳熱系數(shù)大大降低而影響傳熱效率,因此必須定期對換熱器進行清洗,由于清洗的困難程度隨著垢層厚度的增加而迅速增大,所以清洗間隔時間不宜過長。

換熱器的清洗不外手化學(xué)靖洗和機械清洗兩種方法,對清洗方法的選定應(yīng)根據(jù)換熱器的形式、污垢的類型等情況而定。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,對設(shè)備多少會有一些腐蝕。機械清洗常用于堅硬的垢層、結(jié)焦或其他沉積物,但只能清洗工具能夠到達之處,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,這種方法的優(yōu)點是簡單、耗能少,但效果差、時間長其二為強制循環(huán)法,依靠酸泵使酸洗溶液通過換熱器并不斷循環(huán),這種方法的優(yōu)點是清洗效果好,時間相對較短,缺點是需要酸泵,較復(fù)雜。

進行酸洗時,要注意以下幾點:其一,對酸洗溶液的成分和酸洗的時間必須控制好,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程中,要注意安全,需穿戴口罩、防護服、橡膠手套,并防止酸液濺入眼中。

2)機械清洗?對列管換熱器管內(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,一邊旋轉(zhuǎn)一邊推進,通常,用圓管比用圓棒要好,因為圓管向前推進時,清洗下來的污垢可以從圓管中退出。注意,對不銹鋼管不能用鋼絲刷而要用尼龍刷,對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行清洗,既能清洗機械清洗不能到達的地方,又避免了化學(xué)清洗帶來的腐蝕,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,注意將板片墊平,以防變形。

在許多工業(yè)生產(chǎn)過程,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,對物料進行加熱或冷卻來維持一定的溫度。對于化學(xué)反應(yīng)來講,為了使反應(yīng)能達到預(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現(xiàn)。傳熱過程是工業(yè)生產(chǎn)過程中極其重要的組成部分,因此對傳熱設(shè)備的控制也就顯得格外重要。

篇2:更換板式換熱器安全操作規(guī)程

1、操作步驟

(1)倒換熱器旁通流程,停運板式換熱器;

(2)停換熱器冷卻水;

(3)拆卸各部位連接螺栓,移出舊換熱器;

(4)新?lián)Q熱器就位,連接進油、出油、進水、回水流程;

(5)打開冷卻水進水、回水流程,檢查新?lián)Q熱器密閉性能;

(6)打開進油、回油流程,檢查冷卻效果及是否有漏點存在;

(7)試運正常后,關(guān)閉旁通流程,將新?lián)Q熱器投入運行。

2、安全注意事項:

(1)倒流程注意先開后關(guān),避免憋壓,避免注水泵斷油;

(2)潤滑油易燃,應(yīng)收集漏失油量回用,避免明火作業(yè)引燃潤滑油;

篇3:板式換熱器安全操作規(guī)程

(一)開車前準(zhǔn)備

1.開機運行前,檢查各夾緊螺栓有無松動,如有松動應(yīng)均勻擰緊,擰緊時保證壓緊板平行。

2.使用前按1.25倍的工作壓力分到進行水壓試驗,保壓20分鐘無泄漏。第一次使用必須測壓,以后可以間隔測壓。

3.在管路系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有放氣閥,以排盡設(shè)備中的空氣,以防止空氣停在設(shè)備中,影響傳熱。

4.冷熱介質(zhì)按規(guī)定方向進入,不可任意更改接管方向,否則影響傳熱。

5.使用前應(yīng)對換熱器進行嚴(yán)格清洗消毒,清洗時可用熱水進行,以除去設(shè)備中油污和雜物。

(二)操作程序

1.打開設(shè)備接管處的各介質(zhì)出口閥門,在流量,壓力均低于正常操作的情況,緩緩開關(guān)冷側(cè)的進口閥觀察設(shè)備有無異常,調(diào)整各進出口閥門,使流量、壓力均滿足工藝要求,達到正常工作狀態(tài)。

2.換熱器運行時,為防止一側(cè)超壓,進換熱器冷熱介質(zhì)的進口閥應(yīng)同時打開,或者是先緩緩地注入低側(cè)流體,然后再緩緩的注入高壓流體。

3.冷熱介質(zhì)如含有大顆料泥砂或其它雜物應(yīng)先進行過濾,防止污水進行水壓試驗和運轉(zhuǎn)使用,以防影響壽命。

4.停車運行時應(yīng)緩慢切斷高壓側(cè)流體,再切斷低壓流體。

5.設(shè)備操作允許最大使用壓力0.4~2Mpa,允許最大使用溫度120~160℃。

(三)定期清洗

1.一般情況下可以不解體清洗,用水以與介質(zhì)反方向沖洗,可沖出雜物,對于難于清洗的也可以用無腐蝕的化學(xué)清洗劑清洗。

2.長時間未清洗的,沉積物結(jié)垢很多用水清洗不了,須定期拆洗,可以用棕刷洗刷板面污垢也可以用無腐蝕的清洗劑洗刷。