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在管殼式換熱器中熱應(yīng)力是怎樣造成的
管殼式換熱器中的固定不動(dòng)管板換熱器的構(gòu)造特點(diǎn)決定了其熱應(yīng)力的難題:殼體兩邊與管板電焊焊接,組成剛度構(gòu)造;換熱管與兩邊管板電焊焊接,也組成了剛度構(gòu)造;殼體的溫度為殼程的實(shí)際操作溫度、換熱管的溫度為殼體側(cè)與管程側(cè)的梳理成效。
殼體的熱變形與換熱管的熱變形存有差別,但兩構(gòu)件都被電焊焊接成剛度構(gòu)造,故熱變形差別造成了熱應(yīng)力;熱應(yīng)力會(huì)造成換熱管與管頭的焊接遭受徑向拉申,危害電焊焊接品質(zhì);近年來(lái)盡管管殼式換熱器也受到了新型換熱器的挑戰(zhàn),但由于管殼式熱交換器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固、操作彈性大、應(yīng)用材料廣等優(yōu)點(diǎn),管殼式換熱器目前仍是化工、石油和石化行業(yè)中使用的主要類型換熱器,尤其在高溫、高壓和大型換熱設(shè)備中仍占有優(yōu)勢(shì)。同樣殼體與管板的焊接都是這般;如地應(yīng)力過(guò)大則易產(chǎn)生毀壞也許應(yīng)力腐蝕等。
在換熱器的整體規(guī)劃全過(guò)程中,這類地應(yīng)力差一般全是結(jié)轉(zhuǎn)考慮到的,如不可以符合要求,則要在殼體上設(shè)定補(bǔ)償器,也許把固定不動(dòng)管板換熱器改為U型管換熱器、浮頭換熱器來(lái)清除這類地應(yīng)力差產(chǎn)生的倒霉。
管殼式換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)
管殼式換熱器是廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的工業(yè)設(shè)備,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有非常重要的作用,管殼式換熱器的效率問(wèn)題是設(shè)計(jì)工作的核心。本文利用優(yōu)化設(shè)計(jì)原理,建立了以管殼式換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)模型。分析了影響年總費(fèi)用的因素,編制了管殼式換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序。后給出了一個(gè)計(jì)算實(shí)例說(shuō)明優(yōu)化設(shè)計(jì)程序的使用。4、為防止安全閥工作失效,系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)設(shè)膨脹水箱或壓力膨脹罐與換熱器相連。
熱交換器是進(jìn)行熱交換操作的通用工藝設(shè)備,被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門,尤其在石油、化工生產(chǎn)中應(yīng)用更為廣泛。換熱器分類方式多樣,按照其工作原理可分為:直接接觸式換熱器、蓄能式換熱器和間壁式換熱器三大類,其中間壁式換熱器用量,據(jù)統(tǒng)計(jì),這類換熱器占總用量的99%。間壁式換熱器又可分為管殼式和板殼式換熱器兩類,其中管殼式換熱器以其高度的可靠性和廣泛的適應(yīng)性,在長(zhǎng)期的操作過(guò)程中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),其設(shè)計(jì)資料比較齊全,在許多國(guó)家都有了系列化標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)盡管管殼式換熱器也受到了新型換熱器的挑戰(zhàn),但由于管殼式熱交換器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固、操作彈性大、應(yīng)用材料廣等優(yōu)點(diǎn),管殼式換熱器目前仍是化工、石油和石化行業(yè)中使用的主要類型換熱器,尤其在高溫、高壓和大型換熱設(shè)備中仍占有優(yōu)勢(shì)。熱交換器是進(jìn)行熱交換操作的通用工藝設(shè)備,被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門,尤其在石油、化工生產(chǎn)中應(yīng)用更為廣泛。
管殼式換熱器維修注意事項(xiàng)
1.管殼式換熱器的大修、集箱、大帽和小帽的拆卸一般需要一個(gè)框架(架子的三面需要設(shè)置一個(gè)護(hù)欄),整個(gè)裝置的停產(chǎn)和大修一般在前完成。這主要是為了避免施工周期的影響,但不可能在時(shí)阻止運(yùn)行。
2.清理結(jié)束后,應(yīng)安排堆芯在著陸后及時(shí)清理,重新加載并及時(shí)加壓。如果問(wèn)題盡可能快地暴露,一旦發(fā)生芯泄漏,甚至當(dāng)需要更換管束時(shí),存在緩沖時(shí)間。如果需要管道,則不會(huì)重新加載管道盒,無(wú)法安裝管道。
3.取芯機(jī)應(yīng)用于回芯組件。取芯時(shí),應(yīng)切斷護(hù)欄,使巖心落地,并及時(shí)對(duì)護(hù)欄進(jìn)行臨時(shí)修復(fù)(堵住管道),并盡快使巖心正式恢復(fù)。
4.車間應(yīng)在檢修前提供壓力表,一般要求達(dá)到工作壓力的1.5倍。對(duì)于通常的操作壓力相對(duì)較低,只要它不超過(guò)設(shè)備的額定壓力,我通常希望它們盡可能地大一點(diǎn),現(xiàn)在建筑單元的水平太低。
5.壓力容器的內(nèi)外部檢驗(yàn)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行六年,對(duì)經(jīng)無(wú)損檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的各種缺陷進(jìn)行處理,并按照“壓力容器安全技術(shù)監(jiān)督條例”的有關(guān)規(guī)定處理。
6.管殼式換熱器的部件應(yīng)根據(jù)圖紙的相關(guān)要求進(jìn)行檢查和維修。
7.對(duì)于管道末端的泄漏,如果它屬于膨脹管的連接形式,則應(yīng)再次進(jìn)行管道膨脹。如果它屬于焊接連接的形式,找出泄漏部位并研磨焊接。
8.包裝箱和管板填料的密封位置應(yīng)光滑,不得有軸向深槽。
9.管殼換熱器泄漏:如果管泄漏數(shù)小于管殼和管換熱器總泄漏數(shù)的10%,可采用堵管法進(jìn)行處理。如果泄漏管的數(shù)量占?xì)す軗Q熱器總數(shù)量的10%以上,則應(yīng)根據(jù)工藝條件進(jìn)行換管。
管板
根據(jù)管板與管箱、殼體的連接結(jié)構(gòu),管板可分為:
a) 延長(zhǎng)部分兼作法蘭的固定管板。
b) 不兼作法蘭,且與殼程、管程筒體焊成一體的固定管板。
如下圖所示:
根據(jù)管板的使用功能(用途),管板分為:
a) 固定管板換熱器的固定管板;
b) 浮頭換熱器的固定管板和浮動(dòng)式管板;
c) U 形管式換熱器的固定管板;
d) 板換熱器的板;
e) 薄管板。