對換熱效率下降的分析

在纏繞式繞管鋁制換熱器換熱管繞制時,鋁換熱管繞制在中心筒上,中心筒直徑為ф210mm,鋁管繞制時,鋁換熱管彎曲半徑過小,鋁換熱管外部受拉伸,超過了鋁換熱管的抗拉強度,使鋁管發(fā)生塑性變形,鋁管表面出現(xiàn)許多細小裂紋,長期使用后,發(fā)生裂紋并出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象,使得纏繞式繞管鋁制換熱器的換熱效率下降。

解決措施

再次審核纏繞式繞管鋁制換熱器換熱管的材料材質(zhì)及重新作鋁換熱管的位伸試驗:換熱管材料選用:3003-H112,換熱管表面,壁厚及化學成分和力學性能應(yīng)分別符合GB/T6893-2010《鋁及鋁合金拉(軋)制無縫管》、GB/T3190-2008《變形鋁及鋁合金化學成分》及GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》的規(guī)定,換熱管做100%渦流探傷檢查,換熱管的顯微組織不允許有過燒。

制作前,進行管材的尺寸測量,內(nèi)外表面檢查:不允許有氣泡、起皮、裂紋、內(nèi)表面波浪 、腐蝕點缺陷,每批中取5根,每根取長190mm的試樣測量外徑,內(nèi)表面用內(nèi)窺鏡檢查,試樣應(yīng)是鋁換熱管的一部分,并能在拉伸試驗機上進行試驗,拉伸試驗機應(yīng)選用I級準確度。

由于纏繞式繞管鋁制換熱器換熱管繞制時,需要鋁管彎曲,其鋁管外側(cè)受到拉伸,換熱管受外力,因此在繞管組繞管前,需再次對鋁換熱管做管材的拉伸試驗。

在繞制中,嚴格控制纏繞式繞管鋁制換熱器換熱管的彎曲半徑

認為應(yīng)嚴格控制纏繞式繞管鋁制換熱器換熱管的彎曲半徑,要加大鋁換熱管的彎曲半徑,就要加大中心筒的直徑,經(jīng)過實驗,修改設(shè)計圖紙將中心筒的直徑加大至φ312,同時加大外筒體的直徑,使換熱器的換熱面積保持不變,這時,鋁管的抗拉強度在標準規(guī)定的范圍內(nèi),鋁換熱管就不會發(fā)生塑性變形,鋁管表面就不會出現(xiàn)裂紋,避免了鋁換熱管的漏氣。

纏繞式鋁制繞管換熱器造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
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行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報價日期
管式換熱器 工作壓力(MPa):1.0;板片/材質(zhì):不銹鋼;品種:直管式換熱器 查看價格 查看價格

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13% 山東北辰機電設(shè)備股份有限公司沈陽辦事處
管式換熱器 公稱直徑(mm):900;品種:直管式換熱器;工作壓力(MPa):1.0;板片/材質(zhì):不銹鋼 查看價格 查看價格

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管式換熱器 公稱直徑(mm):700;品種:直管式換熱器;工作壓力(MPa):1.0;板片/材質(zhì):不銹鋼 查看價格 查看價格

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管式換熱器 公稱直徑(mm):400;品種:直管式換熱器;工作壓力(MPa):1.0;板片/材質(zhì):不銹鋼 查看價格 查看價格

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管式換熱器 公稱直徑(mm):200;品種:直管式換熱器;工作壓力(MPa):1.0;板片/材質(zhì):不銹鋼 查看價格 查看價格

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管式換熱器 公稱直徑(mm):150;品種:直管式換熱器;工作壓力(MPa):1.0;板片/材質(zhì):不銹鋼 查看價格 查看價格

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管式換熱器 公稱直徑(mm):700;品種:直管式換熱器;工作壓力(MPa):1.0;板片/材質(zhì):不銹鋼 查看價格 查看價格

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管式換熱器 公稱直徑(mm):600;品種:直管式換熱器;工作壓力(MPa):1.0;板片/材質(zhì):不銹鋼 查看價格 查看價格

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材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
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信息價
行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時間
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材料名稱 規(guī)格/需求量 報價數(shù) 最新報價
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纏繞式繞管鋁制換熱器如圖1所示,是一種新型高效節(jié)能的鋁制換熱設(shè)備,它同時處理多種介質(zhì)、在小溫差下需要傳遞較大熱量且管內(nèi)介質(zhì)操作壓力較高的場合,如制氧等低溫過程中使用的換熱設(shè)備等,它在設(shè)計上突破了傳統(tǒng)管式換熱器的設(shè)計思路,從材料選擇到結(jié)構(gòu)形式與傳統(tǒng)管殼式換熱器相比均有大幅度變化,多項技術(shù)創(chuàng)新使該換熱器從外觀到性能等各方面明顯超越了傳統(tǒng)管殼式換熱器,改變了傳統(tǒng)換熱器體積龐大,外形粗糙,效率低下的問題。

換熱管采用單根繞制,由于鋁制螺旋纏繞的換熱管工作時約束緩解,從而降低了管板與管子連接區(qū)因熱脹冷縮變形產(chǎn)生的局部應(yīng)力,該換熱器具有較輕的產(chǎn)品重量,合理的螺紋間隙,正反向纏繞的管束結(jié)構(gòu),返流產(chǎn)品進管程,原料氣進殼程,獨特的兩相流體運行模式,極大的改變了流體流動狀態(tài),湍流效果好,高效換熱,低噪環(huán)保,結(jié)構(gòu)緊湊占地小,體積僅為傳統(tǒng)換熱器的五分之一,耐低溫-140℃,成本低,是首選的低溫換熱器設(shè)備。

但在使用中,發(fā)現(xiàn)纏繞式繞管鋁制換熱器用一段時間后,換熱效率下降,找其原因主要是:

對換熱效率下降的分析

其一是:鋁管板;5083-H112與鋁換熱管:3003-O之間的焊接采用氬弧焊(GTAW)焊接,熱作狀態(tài)鋁管板與退火狀態(tài)鋁換熱管的焊接接頭,在焊接熱作用下,鋁換熱管熱影響區(qū)有部分受到退火作用,造成焊接接頭抗拉強度要低于鋁材標準規(guī)定下限值95MPa,當介質(zhì)具有腐蝕性時,鋁管板與鋁換熱管的焊接接頭極易受到腐蝕。

其二是:鋁在空氣中極容易氧化,在表面產(chǎn)生致密的氧化鋁鈍化膜,氧化鋁膜能吸附水份,造成焊接時,鋁管板與鋁換熱管的焊接接頭產(chǎn)生夾雜與氣孔,使用一段時間,鋁管板與鋁換熱管的焊接接頭,出現(xiàn)串漏。

解決措施

措施一:鋁換熱管選用:3003-H112熱作狀態(tài),當熱作狀態(tài)的鋁換熱管與熱作狀態(tài)的鋁管板5083-H112焊接時,熱作狀態(tài)鋁管板與熱作狀態(tài)鋁換熱管的焊接接頭,在焊接熱作用下,鋁焊接接頭抗拉強度達到了鋁材標準值110MPa,使鋁材的抗腐蝕性增強。

措施二:焊接前,鋁管板與鋁換熱管坡口處,在清理后,要立即施焊,防止氧化與沾污,而在鋁焊接接頭焊接后,不出現(xiàn)夾雜與氣孔,從而不在影響鋁焊接接頭的焊接質(zhì)量。

注意事項

(1)由于鋁材料材質(zhì)的特性,介質(zhì)的酸堿性不宜太強,并要保證介質(zhì)的純度,對介質(zhì)進行過濾,以防堵塞換熱管度。

(2)要對纏繞式繞管鋁制換熱器內(nèi)部的換熱管內(nèi)壁進行清洗,去除內(nèi)壁的附著物,并用壓縮空氣吹除。

(3)纏繞式繞管鋁制換熱器主要適于低溫換熱,工作時,溫度不宜過高。

纏繞式鋁制繞管換熱器漏氣現(xiàn)象常見問題

  • 螺紋管纏繞式換熱器的螺紋管纏繞式換熱器的優(yōu)勢

    ① 與傳統(tǒng)的列管式換熱器相比,每一根換熱管束均以螺旋結(jié)構(gòu)按一定規(guī)律均勻纏繞在殼體內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)一方面延長了管程長度,換熱充分;另一方面極大的改變了殼程內(nèi)流體狀態(tài),使流體呈強烈的湍流狀態(tài)流動,強化傳熱,大...

  • 請問山東纏繞管式換熱器哪家好?

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  • HTFS(Tasc )怎樣計算纏繞管式換熱器?

    這個東西,一句話解釋不清楚的呢,找個教程吧,我以前學的時候有,但是后來被我刪了。

纏繞式鋁制繞管換熱器漏氣現(xiàn)象文獻

纏繞式繞管鋁制換熱器漏氣的技術(shù)分析和改進 纏繞式繞管鋁制換熱器漏氣的技術(shù)分析和改進

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評分: 4.3

纏繞式繞管鋁制換熱器使用一段時間后,會出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象,進而影響換熱效率。從制造和運行環(huán)境等方面對漏氣原因進行了技術(shù)分析,找到了杜絕漏氣現(xiàn)象的技術(shù)方案。介紹技術(shù)方案的具體實施。

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纏繞管換熱器泄漏的原因及處理措施 纏繞管換熱器泄漏的原因及處理措施

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評分: 4.7

根據(jù)纏繞管換熱器的結(jié)構(gòu)特點,闡述了損壞原因,詳細介紹了查漏及修復(fù)的方法,并提出生產(chǎn)運行中應(yīng)注意的事項。纏繞管換熱器大修后,設(shè)備運行情況良好,氫回收率達到80%~82%,達到了設(shè)計要求。

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纏繞管式換熱器概述

釋義

纏繞式換熱器是在芯筒與外筒之間的空間內(nèi)將傳熱管按螺旋線形狀交替纏繞而成,相鄰兩層螺旋狀傳熱管的螺旋方向相反,并采用一定形狀的定距件使之保持一定的間距,如圖所示。

纏繞管可以采用單根繞制,也可采用兩根或多根組焊后一起繞制。管內(nèi)可以通過一種,稱單通道型纏繞管式換熱器,如圖(a)所示;也可分別通過幾種不同的介質(zhì),而每種介質(zhì)所通過的傳熱管均匯集在各自的管板上,構(gòu)成多通道型纏繞管式換熱器,如圖(b)所示。纏繞管式換熱器適用于同時處理多種介質(zhì)、在小溫差下需要傳遞較大熱量且管內(nèi)介質(zhì)操作壓力較高的場合,如制氧等低溫過程中使用的換熱設(shè)備等。

1、 纏繞管式換熱器的大型化趨勢

由于纏繞管式換熱器結(jié)構(gòu)的特殊性,它的封頭雖然很小,但是管子可以長達數(shù)百米已開發(fā)制造了一些大型的纏繞管式換熱器。隨著裝置的大型化趨勢不斷發(fā)展,要求繞管換熱器也要不斷增大。但是普通列管式換熱器由于管子的限制,是無法把換熱器做大的

2、纏繞管換熱器的高溫化趨勢

纏繞管式換熱器必備的性能就是高效的換熱性能,但其基本上只應(yīng)用于深冷裝置。從2001年開始,合肥通用所等企業(yè)開始專注研究能夠應(yīng)用于高溫場合的纏繞管式換熱器。并且,于 2002年在鎮(zhèn)海煉化投入使用,這種換熱器所采用的是CrMo鋼耐高溫材料。經(jīng)過幾年運行,該換熱器的性能能夠完全達到使用要求,而且質(zhì)量也很可靠。這種產(chǎn)品的成功應(yīng)用大大拓寬了繞管式換熱器的應(yīng)用領(lǐng)域,使其可以從低溫應(yīng)用領(lǐng)域轉(zhuǎn)向高溫應(yīng)用領(lǐng)域。如果介質(zhì)允許,在煉油行業(yè)也是可以應(yīng)用繞管式換熱器的。

3、繞管式換熱器的高壓化趨勢

繞管式換熱器多應(yīng)用于殼程壓力高而管程壓力低的地方,一般殼程壓力能夠達到15.0MPa,但是管程壓力普遍小于 5.0MPa。由于繞管式換熱器的結(jié)構(gòu)特點為:管板小,殼程壓力大, 兩端入口封頭較小,所以該結(jié)構(gòu)能克服一般的高壓換熱器的缺點。

普通高壓換熱器一般都是采用浮頭式或者U形管式,當壓力提高時,不僅加大了殼體厚度,而且還會大幅度提高法蘭的強度等級。 而繞管式換熱器卻可以利用其加長的長度來增大面積,而且兩端 小管板也使得連接的法蘭減小,這樣會將制作工藝簡單化。國內(nèi)某些單位正在研究用纏繞管式換熱器逐步替代煉油行業(yè)中的一些高壓換熱器,如,加氫裂化和重整裝置等。

4、隨著科技的不但發(fā)展,高新技術(shù)的應(yīng)用會越來越多, 越來越深入,繞管式換熱器是一種新型高效換熱器,它的優(yōu)勢是不言而喻的,在日后的生產(chǎn)制造過程中它一定會有更廣闊的應(yīng)用空間,它的發(fā)揮的作用會越來越大。

國內(nèi)主要應(yīng)用領(lǐng)域,纏繞管式換熱器在我國主要應(yīng)用于化肥合成氨裝置(美國德士古工藝)中甲醇洗工段,在全國共有近 20套此類裝置,每套裝置中有6臺繞管式換熱器。在國內(nèi),纏繞管換熱器主要應(yīng)用在同時處理多種介質(zhì)、在小溫差下需要傳遞較大熱量且管內(nèi)介質(zhì)操作壓力較高的地方,如制氧等低溫過程中使用的換熱設(shè)備等

除此以外,在其他領(lǐng)域應(yīng)用也有許多,例如,蒸餾回流系統(tǒng),濃縮系統(tǒng),精餾系統(tǒng),尾氣余熱回收系統(tǒng), 中藥提取系統(tǒng),高溫瞬時滅菌系統(tǒng),CIP清洗系統(tǒng),民用暖通系統(tǒng),工藝物料的加熱和冷卻等等。

正常換熱器的使用壽命大概為12年至20年左右,一般情況下企業(yè)可以根據(jù)實際情況和使用壽命期限來有計劃的進行調(diào)試或者更換。如果管理不到位機器就很容易出現(xiàn)故障,那樣會給企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟損失

在國外,纏繞管式換熱器被廣泛應(yīng)用于大型空氣分離裝置的 過冷器及液化器(如,液體氧、液體氨裝置)。林德公司曾在合成氨甲醇洗系統(tǒng)中推出的纏繞管式換熱器系列設(shè)備就充分發(fā)揮了該種換熱器的實際作用。

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