换热器安全技术措施方案

编订：foonshion换热器安全技术措施Heatexchangersafetytechnicalmeasures解决方案系列编号：FS-FA-04021换热器安全技术措施队伍与目标管理科学化、制度化、规范化，特此制定3其他方式进行分类。一、按换热器的用途分类(1)流体在加热过程中不发生相变。(2)的效率。(3)(4)蒸发器蒸发器用于加热液体，使之蒸发汽化。(5)凝的液体，使之再受热汽化。(6)(7)第2页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021结液化。二、按换热器传热面形状和结构分类(1)(2)式换热器和热板式换热器。(3)特殊形式换热器这类换热器是指根据工艺特殊的要式换热器等。三、按换热器所用材料分类(1)金属材料换热器金属材料换热器是由金属材料制成，常用金属材料有碳钢、合金钢、铜及铜合金、铝及铝合金、的传热效率较高，生产中用到的主要是金属材料换热器。(2)非金属材料换热器非金属材料换热器由非金属材料第3页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021类换热器主要用于具有腐蚀性的物料由于非金属材料的热导率较小，所以其传热效率较低。四、换热器结构与性能特点(一)管式换热器(1)据结构特点分为以下几种。1)固定管板式换热器图9—6展示了其详细结构。此种较大(大于50℃)时，产生的温差应力(又叫热应力)具有破坏温差不大或温差较大但壳程压力不高的场合。2)浮头式换热器浮头式换热器的结构如图9—所示。其第4页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021热管与壳体有温差存在，壳体或换热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力;器适用于壳体温差较大或壳程流体容易结垢的场合。3)U形管式换热器U形管式换热器的结构如图9—8所U时，不会产生温差应力。U形管式换热器的优点是结构简单，最内层管间距大，壳程易短路。U形管式换热器适用于管、壳程温差较大或壳程介质是易结垢而管程介质不易结垢的场合。4)填料函式换热器填料函式换热器的结构如图9—9所第5页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021;管束可以从高，一般小于4.0MPa;壳程介质可能通过填料函外漏。填料且壳程压力不高的场合。5)釜式换热器釜式换热器的结构如图9—10浮头式或U形管式。釜式换热器清洗方便，并能承受高温、—汽(气)式换热(其中液体沸腾汽化)为简单的废热锅炉。(2)套管换热器套管换热器是由两种直径不同的管套在结构如图9—11需传热面积的多少而增减。流量较小的场合。第6页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021(3)式和喷淋式两类。1)沉浸式蛇管换热器此种换热器通常以金属管弯绕而成，容器内液体隔着管壁进行换热。几种常用的蛇管形状如图9—12加搅拌装置，以提高传热系数。2)喷淋式蛇管换热器喷淋式蛇管换热器的结构如图9—13清洗方便、传热效果好等优点。(4)第7页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021构特点是在换热管的外表面或内表面或同时装有许多翅片。常用翅片有纵向和横向两类，如图9—14所示。系数之比超过3:1使用，即使在水源充足的地方也较经济。(二)板式换热器(1)夹套换热器夹套换热器的结构如图9—15所示。它;器内流体处于自然对流状态，传热效率低;第8页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021;夹套内通液体载热体时，应从底部进入，从上部流出。此要防止夹套制造中底部连管高出造成夹套底部积水(液)，热载体进入夹套时汽化发生爆炸。(2)如图9—16进行换热。除了两端的两板面外，每一块板面都是传热面，形状有水平波纹、人字形波纹和圆弧形波纹等，如图9—17所示。热面积大;组装灵活，可随时增减板数;板面波纹使液体湍动第9页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021作环境要求十分紧凑、操作压力在2.5MPa以下，温度在35~200℃的场合。(3)螺旋板式换热器螺旋板式换热器的结构如图9—18薄板之间形成螺旋形通道，两板之间焊有—定数量的定距;另一螺旋板式换热器结构紧凑;单位体积设备提供的传热面3倍;流体在换热器内作严格的逆流;由于流管换热器的1—2倍，又由于流速较高，同时有惯性离心力第10页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021;流动3~42MPa度则不能超过400℃。(4)9—”(a)逆流、错流或错逆流等多种形式的换热器，如图9—19(b)、(c)、(d)所示。传热面积大;一般用铝合金制造，轻巧牢固;由于翅片促进了;超低温下仍具有较好的导热性和抗拉强度，故可在--273—200~C范围内使用;同时因翅片对隔板有支撑作用，其允许操作压力也较高，可达5MPa。其缺点是易堵塞，流动阻力大;清洗检修困难。故要求介质洁净，同时对铝不腐蚀。第11页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021(5)热板式换热器热板式换热器是一种新型高效换热器，9—20态的流道形式。各层金属板厚度可以相等，也可以不相等，热表面形式。热板式换热器具有流动阻力小，传热效率高，景。(三)热管换热器热管换热器是用一种称为热管的新型换热元件组合而9—213段:蒸发段(又称热端)、绝热段(又称蒸汽输送段)和冷凝段(又称冷端)第12页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021体。心热管3种，吸液芯热管的冷凝液依靠毛细管力回到热端，依靠离心力流回热端。热管按工作液的工作温度范围分为4种:深冷热管，在200K以下工作，工作液有氮、氢、氖、甲烷、乙烷等;低温热管，在200—550K范围内工作，工作液有氟里昂、氨、丙酮、乙醇、水等;中温热管，在550~750K范围内工作，工作液有导热姆A;高温热管，在50K以上范围内工作，工作液有钾、钠、锂、银等。9—22所示。通道，一般热管外壁上装有翅片，以强化传热效果。第13页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021简单、工作可靠等优点，展现出很广阔的应用前景。图9—23为热管换热器的两个应用实例。五、换热器安全运行分析求我们掌握换热器的基本操作方法、运行特点和维护经验。(一)换热器的操作(1)换热器的正常使用是否齐全好用。;打开放空阀，排除空气和其他不凝性气体。第14页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021损坏，影响其使用寿命。维质，一定要提前过滤和清除(特别是对板式换热器)，防止堵塞通道。⑤经常检查两种流体的进出口温度和压力，发现温度、原因，采取措施，使之恢复正常。理;板片。动，若有应及时处理。⑧定期排放不凝性气体和冷凝液，定期进行清洗。(2)具体操作要点化工生产中对物料进行加热(沸腾)、冷却(冷凝)，由于加热剂、冷却剂等的不同，换热器具体的操作要点也有所不同，下面分别予以介绍。第15页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021冷凝的给热系数大大降低。作稳定，只要定期排放不凝性气体，就能保证正常操作。体、烟道气的温度较高，且温度不易调节，在操作过程中，做到定期排污。④导热油加热导热油加热的特点是温度高(可达400℃)、垢，做到定期排污，定期放空，过滤或更换导热油。⑤水和空气冷却操作时注意根据季节变化调节水和空气的用量，用水冷却时，还要注意定期清洗。放空和排污。第16页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021性气体，特别是减压条件下不凝性气体的排放。(二)换热器的维护和保养(1)换热器的常见故障与维修方法1)列管换热器的维护和保养①保持设备外部整洁、保温层和油漆完好。的齐全、灵敏和准确。③发现阀门和法兰连接处渗漏时，应及时处理。局部焊缝开裂或管子连接口松弛。热器内的液体清洗放净，防止冻裂和腐蚀。⑥定期测量换热器的壳体厚度，一般两年一次。列管换热器的常见故障及其处理方法见表9—3。列管换热器的故障50%单介绍一卞更换管子，堵塞管子和对管子进行补胀(或补焊)第17页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021的具体方法。;进行清除，拔出环管，换上新管进行焊接。的硬度，堵死的管子数量不能超过换热器该管程总管数的10%。所以对周围管子也要轻轻胀一下;只适用于低压设备。2)板式换热器的维护和保养第18页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021防锈油并加外罩，防止生锈和粘结灰尘。③定期清理和切换过滤器，预防换热器堵塞。宜。板式换热器的主要故障和处理方法见表9—4。(2)度的增加而迅速增大，所以清洗间隔时间不宜过长。管间、U形管内的清洗，由于清洗剂一般呈酸性，对设备多内(卸下封头)，喷淋式蛇管换热器的外壁、板式换热器(拆开后)第19页/共21页解决方案系列编号：FS-FA-04021外，还可以用高压水进行清洗。1)化学清洗(酸洗法)酸洗法常用盐酸配制酸洗溶液，由于酸能腐蚀钢铁，在酸洗溶液中须加入一定数量的缓蚀剂，以抑制对基体的腐蚀(酸洗溶液的配制方法参阅有关资料)。点是简单、耗能少，但效果差、时间长其二为强制循环法，:尽量减少对设备的腐蚀;;并防止酸液溅入眼中。2)机械清洗对列管换热器管内的清洗，通常用钢丝刷，第20页/共21页