双管板换热器的改进探讨
双管板换热器的改进探讨
双管板换热器的改进探讨
双管板换热器是一种常用的换热设备,它具有结构简单、运行可靠、换热效率高等优点。
但是在实际应用中,双管板换热器还存在一些问题,如泄漏、结垢、阻塞等。
为了克服这些问题,人们对其进行了改进和优化。
一、增加密封性能
双管板换热器的密封性非常重要,一旦出现泄漏问题,就会影响到整个换热系统的正常运行。
为了增加密封性能,可以在双管板中增加密封材料,如橡胶、聚四氟乙烯等。
此外,还可以采用密封胶对双管板进行固定,以保证其密封性能。
二、防结垢处理
在双管板中,由于介质中含有一些离子物质,容易在管道内部结垢,影响热传导效率和换热效果。
为了解决这个问题,可以在管道内部加装垂直设计,自动清洗结垢。
另外,可以在管道内部安装剪切装置,通过剪切将结垢切割成小颗粒,减少管道内部的结垢数量,并且容易清洗。
三、增加冷却剂流速
提高冷却剂的流速,可以有效地减少结垢和阻塞的问题,增加整个系统的运行效率。
为此可以通过增加泵的流量或者调节阀门调节量实现。
四、加装过滤装置
在双管板换热器中加装过滤装置,可以有效地防止杂质进入管道中,避免管道内部污物堵塞和阻塞的问题。
通常可采用附加过滤装置来过滤污染物质,如离子分离技术等。
双管板换热器的改进可以减少运行时的问题,增强其稳定性,优化整个换热系统的效率。
未来在双管板换热器的改进上,可以采用机械自动清洗管道结构、使用高性能材料以及附加一些新型监测控制装置等技术,提高双管板换热器的性能和应用范围。
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化某燃气电厂的板式换热器是一种常见的热交换设备,用于将燃烧产生的热能传递给待加热流体。
在实际运行过程中,一些问题存在,如换热效率低、能耗高、清洗困难等。
为了解决这些问题,可采取以下措施进行运行方式改进优化。
应优化换热器的结构设计。
通过改进板式换热器的结构设计,可以提高换热效率。
增加板式换热器的换热面积,采用高效的换热板材料,增加流体的流通面积等。
还可以改进换热器的流体分布设计,使流体能够均匀地分布在换热面上,避免出现流体分布不均匀的情况,从而提高换热效率。
应合理控制运行参数。
通过合理控制板式换热器的运行参数,可以降低能耗,提高运行效率。
调整进出口温度差,减少流体的压降,控制流速等。
还可以根据实际情况进行换热面清洗,避免因为换热面积过大或过小而导致的清洗困难。
应定期进行检修和维护。
定期检修和维护板式换热器可以保证其正常运行,减少故障发生的概率。
定期检查换热板的腐蚀状况,及时更换老化的板材,清洗换热面等。
还可以利用清洗液进行清洗,有效去除板式换热器上的污垢,保证其换热效果。
应加强运行监测和管理。
通过对板式换热器的运行情况进行监测和管理,可以及时发现问题,并采取相应的措施加以解决。
可以安装温度、压力、流速等传感器,实时监测运行参数,及时发现异常情况。
还可以建立完善的运行记录和报告制度,对运行情况进行定期分析和评估,及时进行改进优化。
某燃气电厂板式换热器的运行方式需要经过改进优化,才能提高其换热效率,降低能耗,减少维护成本。
通过优化结构设计、合理控制运行参数、定期检修和维护,以及加强运行监测和管理,可以有效解决存在的问题,提高板式换热器的运行效果。
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化
某燃气电厂的板式换热器在运行过程中存在一些问题,需要进行改进优化。
该换热器的运行方式需要优化,可以采用多流程方式。
板式换热器的多流程方式可以将冷热介质分为多个流程,使热量交换更充分,提高换热效率。
在设计多流程方式时可以合理分配流程的热负荷,避免某个流程过负荷而导致热量传递不均衡的问题出现。
某燃气电厂的板式换热器在运行过程中还存在泄漏问题,需要进行改进。
可以通过增加密封件的密封性能来解决泄漏问题,选用更优质的密封材料,改善密封结构,确保板和板之间的密封更为牢固。
在运行过程中定期检查和维护换热器的密封状况,及时更换磨损严重的密封件,防止泄漏问题的发生。
某燃气电厂的板式换热器在运行过程中还存在结垢问题,需要进行改进。
可以采用化学清洗的方式来解决结垢问题,使用适当的清洗剂进行循环清洗,去除板面上的结垢物。
在换热介质的选择上,可以选择一些不易结垢的介质,减少结垢问题的发生。
某燃气电厂的板式换热器在运行过程中还存在温差过大的问题,需要进行改进。
可以通过合理设计板式换热器的换热面积和流体速度来解决温差过大的问题。
增加换热面积可以提高热量传递效果,减小温差;而增加流体速度可以增加传热系数,使热量更均匀地传递,缩小温差。
某燃气电厂的板式换热器的运行方式可以采用多流程方式,通过优化换热方式提高热量交换效率。
可以改进换热器的密封性能,解决泄漏问题;采用化学清洗的方式消除结垢问题;通过合理设计换热面积和流体速度来解决温差过大的问题。
这些改进优化措施可以提高燃气电厂的板式换热器的运行效率,降低能源消耗,提高能源利用率。
单板换与双板换供暖利弊分析
单板换与双板换供暖利弊分析双管板换热器采用固定管板结构,管束不能抽出清洗,单管板换热器可采用多种结构型式,管束可以抽出清洗。
对于温差较大的双管板换热器,简体上可加装波纹膨胀节;而单管板换热器除可考虑简体上加装波纹膨胀节外,常采用浮头或U型管型式来补偿。
对于双管板换热器,存在二种设计理念的认识:一种认为双管板换热器用于绝对防止管壳程间介质混串的场合,设计在内外管板之间空腔上加装排液倒淋阀,供日常观察和内管板发生泄漏时排放,使得管壳程介质切实被内外二层管板隔离。
这是采用双管板结构型式的主要目的。
另一种认为双管板换热器可用于管壳程间介质压差很大的场合,设计在内外管板之间的空腔中加入一种介质,来减小管壳程间介质的压差。
这和一般单管板换热器一样,不能绝对保证外管板上管口不发生泄漏。
单管板换热器最常见。
在使用中除经常出现垫片螺栓法兰接头密封泄漏外,还会出现管板上的管口泄漏,以及焊接裂纹等。
单管板换热器管板上的管口泄漏大部分出现在焊接收弧处。
焊接收弧时气体未放干净,有砂眼。
双管板换热器具有内外双层管板,如果内管板管口泄漏,还有外管板防护。
单管板换热器焊接裂纹常出现在换热器简体大法兰盘锥体小端与简体结合部。
这里出现问题的主要原因,一是大法兰盘锥体小端与简体结合部应力大;二是几何尺寸和形状突变,容易埋藏缺陷。
实例1,2001年11月北京燕山石化公司制苯装置国外进口的第一循环氢预热器F~04A(直径610 mm。
厚度30 mm,长度3780 mm,材质13CrM04),大法兰盘锥体小端与简体连接焊缝处.焊道上出现几段环向裂纹。
该换热器已经使用6年,前部工艺为预硫化过程,导致换热器使用环境中残留有H2S,产生易裂易剥离的细粒状的腐蚀物薄膜;当温度超过300℃时,薄膜中的细粒变为大的结晶体结构,产生裂纹。
实例2,1996年12月北京燕化石化公司重整加氢联合装置新上一台换热器E108(直径1000 mm,厚度28mm,材质13CrMo4),在试压过程中,换热器一侧简体大法兰盘锥体小端与筒体连接焊缝处,出现一段裂纹。
管板式换热器结构分析及改进
管板式换热器结构分析及改进张学青(广东省博罗九能高新技术工程有限公司,广东博罗516100)工程技术睛蜀本文概括地介绍了管板式换热器的结构及其特点。
根据分析研究结果,在原换热器结构设计的基础上,通过分析原来管扳式换热器的优缺点.合理的提出了采用减少管板厚度、在管板兼法兰和壳体问增加筋板等措施,陇进设计了换热器。
对该换热器重新进行分析和枝核,该设计完全满足要求,并可以将其应用于工程实际中。
瞎键词管栖武缺热器;结构分析;改进设计换热器是一种实现物科之间热量传递的节能工艺设备,在炼油、化工装置中换热器占总数量的40%左右,占总投资的35-450/0。
近年来随着节能技术的发展,应用领域不断扩大,利用换热器进行高温和低温热能回收带来了显著的经济效益。
换热设备是合理利用与节约现有能源、开发新能源的关键设备。
当今世界,现有能源以石由、天然气等为主,其储量难以满足工业及人们生活日益增长的需要。
从上个世纪七十年代能源危机开始,如何合理利用现有能源及开发新能源己成为世界性的研究课题。
在生产中大部分燃烧释放的能量是通过换热设备传递的,换热器的合理设计、性能改善将直接关系着现有能源的合理利用。
同时,可供开发的新能源如核能、太阳能、地热能等,要提供给工业及生活使用,需要大量符合使用要求的各式换热器。
1管板式换热器结构分析及其特点1.1管板式换热器的基本结构管壳式换热器主要包括固定管板式、浮头式、U形管式、填料函式等结构。
根据介质的种类、压力、温度、污垢,以及管板与壳体的连接方式、换热管的形式与传热条件、造价和维修检查情况等,结合各种结构形式的特点选择、设计和制造各种管板式换热器。
管板式换热器主要有外壳、管板、管束、封头压盖等部件组成。
管板式换热器的结构特点是在壳体中设置有管束,管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板E,两端管板直接和壳体焊接在一起,壳程的进出口管直接焊在壳体上,管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固,管程的进出口管直接和封头焊在—起,管束内根据换热管的长度设置了若干块折流板。
双管板换热器设计探讨
业部 门广 泛使用 的工 艺设 备 。在实 际操作 中换热器 的换热 管 和管板 连 接处 最 容 易发 生 泄 漏 , 而 使壳 从
09 () . 筹 3 0
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当以上条件都满足时, 即得到第一块管板的计算厚度 。本设计中通过 以上计算得 。 3 1。 = 411 11 1 考虑厚度附加量以及隔板槽深度等因素实际取 = 8 i 4 l ml 。以上各式中符号含义 : 口 一根换热管管壁金属的横截面积 , ; = ( 一 ) : Ⅱ 口 d
D。垫片压 紧力作 用 中心 圆直 径 ,1; G 10 94 取 : ⅡT按 B5 —8E选 I l ]
( o eeo hm cl ni e n , i h nvrt, i n 10 6 hn ) C lg f e i g er g Qn  ̄U e i Xn g8 0 1 ,C i l C aE n i g i sy i a
Ab h s :T e c c lt n f ar l a esa d p e s a eo e d u l a rl a e e t n e c a g r h a u ai so re p n l n a l p c ft o b e b r n l h a itr h n e l o b n h ep s ae d su s d o r b e hc h u d b ad atnin t a ep t o w r i p p r l i se .S me p o l c ms w ih s o l e p i t t o r u r ad i t s a e . e o f n h
双管板换热器管束的改进
3
晾控制环
管 程
蒸 汽发生 器 选 用 的是 双 管 板 u 型管 式 换 热 器 ,
其型 号为 BU 0 —160 2— 4 ./9—2 。 I 80 ./ . 6 —2 5 1 1 I
表 1
侧管
程侧 管板
项目 最高工作压力 ( a Ⅷ' ) 设计压力 ( a Ⅷ' ) 设计温度 ( ℃) 操 作介质
壳程 O 1 .5 O2 . 0 污氮
管程 16 . 16 . 2O 5 水, 蒸汽
图 1 原管子 与管板连接示 意图
2 改进
蒸汽发生器的设计 条件见表 1 。蒸汽发生器采 用双管板结构, 两管板的材料均采用 1 n 锻件 , 6 1 M 管、 壳程 侧 管 板 厚 度 分 别 为 8r 和 3ra换 热 管 材 料 0m a 5m; r
苏联规 定 应 大 于 H 3 , B 0 日本 规 定 应 大 于 I 2 , 内 - 0国 I f
对 硬 度 差 值 Ⅱ l - 规 定 H 3 , J B0 S1
HB2 1 6[J
,
规 定
图 2 改 进 后 管 子 与 管 板 连 接 , 意 图 下
断是 哪个胀 接 接 头 泄 漏 而 需 要进 行 补 胀 。用 户 仅 委
结 构如 图 2这种 结构 既 可使 管 板 与 管子 焊 缝 高 度增 , 加 , 不会熔 化管 头 , 而 增 加 了 连 接接 头 的 强 度 和 又 从
密 封性 能 。
托我 厂制 造管 束 , 能 改 变原 来 的装 配 尺 寸 , 不 因此 只 有在 结构设 计 、 造 工 艺上 来 保 证 制 造 质 量 , 保 一 制 确
次试压合格 。在保证原安装尺寸的前提下 , 了如下 做
双管板换热器的结构及制造工艺合理设计
双管板换热器的结构及制造工艺合理设计摘要:本文首先简单阐述了双管板换热器的适用范围,分析了结构设计前准备工作,研究了结构设计要点以及制造工艺,并在此基础上提出了几点注意事项。
旨在完善双管板换热器制造模式,提升其使用安全性与稳定性。
关键词:双管板换热器结构设计制造工艺双管板换热器主要适用于壳程与管程介质严格禁止混合使用的场所。
还有一种认为双管板换热器可用于管、壳程间介质压差很大的场合,设计在内外管板之间的空腔中加入一种介质,来减小管壳程间介质的压差。
目前双管板换热器在防止管、壳程介质串流的问题上有着明显的优势。
一、双管板换热器结构设计准备工作(一)结构初步规划对于一项双管板换热器而言,其结构主体上有4块管板,主要结构状态如下:首先是法兰式管程侧管板,有两块,其与管箱法兰之间的连接使用垫片以及螺柱,同时联通换热管、管道共同组成管程。
换热管与管程侧管板之间的连接可采用贴胀与强度焊联合方式,在介质选择上也适应于条件偏向苛刻程度的介质。
非法兰式的壳程侧管板与壳体之间的的连接让壳程更具完整性,在换热管与壳程侧管板之间的连接方式为强度胀接。
在结构中,壳程管板与换热管之间又可以构成两腔积液程,由此产生形态特殊的四腔结构。
(二)选材控制材料的选择关系到双管板换热器的使用稳定性以及安全性,因此选材是结构设计的关键。
在材料选择方面,首先应考虑介质特性,重点放在抗腐蚀方面,并根据用户需求加以调整,保障在压力以及操作温度方面不会对工艺性能产生不良影响。
换热管与管程侧管板之间的连接使用贴胀加强度焊型式,锻件级别为Ⅱ级。
由于换热管与壳程侧管板之间的连接属于强度胀接,因此要求管板质量高,故锻件级别为Ⅲ级。
同时,鉴于管板材料在硬度值方面要与双管板换热器约在HB20-30之间,从理论上来说不锈钢管板与换热管之间的硬度应属于同一水平,但在实际硬度测量中发现,硬度变化能够通过材料供应以及材料选择实现。
在具体设计制造环节中,设计人员同样需要对换热管与管板管孔之间的间隙严格把关,利用“特殊紧配合”原则减少管板材料与换热管之间由于硬度差带来的不良影响。
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化一、板式换热器的工作原理板式换热器是一种常用的热能转换设备,其工作原理是利用板式换热器中的板片和垫片,通过热传导和传热换热的方式,将燃气中的热能转移到工质中,实现燃气的冷却和工质的加热。
板式换热器结构紧凑、换热效率高、占地面积小等优点,因此在燃气电厂中得到了广泛的应用。
现有的板式换热器在运行过程中存在一些问题,如换热效率不高、运行稳定性差、易结垢等,因此需要进行改进优化。
二、运行方式的改进优化1. 优化换热器结构通过对板式换热器结构进行优化,可以提高其换热效率和运行稳定性。
采用新型的板片和垫片材料,提高其传热性能和耐腐蚀性能;优化板片和垫片的布置方式,减小板间距,增加传热面积,提高换热效率;改进板式换热器的密封结构,减少泄漏,提高运行稳定性。
2. 改进换热器运行控制系统优化换热器的运行控制系统,可以实现对换热器的精细化控制,提高其运行效率和稳定性。
采用先进的传感器和控制器,实时监测换热器的工况参数,调整换热器的工作状态,保证其在最佳工况下运行;改进换热器的清洗系统,定期清洗板片和垫片,减少结垢,提高换热效率。
3. 加强运行维护管理加强对板式换热器的运行维护管理,可以延长其使用寿命,保证其长期稳定运行。
建立完善的换热器运行记录和维护档案,定期进行检查和维护,及时发现并处理问题;加强对操作人员的培训和管理,提高其对板式换热器运行的专业素养,减少人为操作失误。
三、效果评估对板式换热器运行方式的改进优化进行效果评估,可以通过以下几个方面进行评价:1. 换热效率的提高:改进优化后的板式换热器,其换热效率和传热性能明显提高,燃气的冷却和工质的加热效果更好。
2. 运行稳定性的改善:改进优化后的板式换热器,其运行稳定性和可靠性显著提高,运行过程中出现故障和泄漏的概率大大降低。
3. 维护成本的降低:改进优化后的板式换热器,其维护成本和人工投入明显降低,运行维护管理更加简便和可靠。
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化一、现状分析某燃气电厂采用的板式换热器在运行过程中存在一些问题,主要体现在以下几个方面:1. 传热效率低下:板式换热器传热效率低,导致换热过程中能量损失较大,影响了电厂的热力系统效率。
2. 清洁困难:由于板式换热器结构的特殊性,清洁工作十分困难,灰尘和污垢容易堵塞换热器,导致传热效果进一步下降。
3. 运行稳定性差:板式换热器在长时间运行过程中容易出现渗漏、泄漏等问题,影响了系统的运行稳定性。
以上问题严重影响了某燃气电厂的运行效率和经济性,需要引起重视,并加以改进优化。
二、改进优化方案为了解决某燃气电厂板式换热器存在的问题,可以采取以下改进优化方案:1. 加强维护保养:对板式换热器进行定期的维护保养,包括清洗除垢、检修密封装置等,以确保换热器的正常运行和传热效率。
2. 优化管束结构:通过对板式换热器管束结构的优化设计,提高传热效率,减少能量损失,同时提高换热器的稳定性和可靠性。
3. 完善清洁系统:改进板式换热器的清洁系统,提高清洁效率,降低清洁成本,并采用智能化清洁设备,简化操作流程,提高清洁工作的便利性。
4. 优化操作管理:完善板式换热器的操作管理制度,加强对运行参数的监测和调节,提高换热器的运行稳定性和工作效率。
通过上述改进优化方案,可以有效提高某燃气电厂板式换热器的运行效率和经济性,实现更加稳定、可靠和高效的热力系统运行。
通过这些改进优化,某燃气电厂板式换热器的运行方式得到了明显改善,进一步提升了电厂的运行效率和经济性,为可持续发展打下了良好的基础。
四、总结通过对某燃气电厂板式换热器运行方式的改进优化,不仅解决了换热器在长期运行中存在的一些问题,提高了其传热效率和运行稳定性,而且有效提高了电厂的运行效率和经济性,具有一定的推广应用价值。
未来,还可以在改进优化的基础上不断探索创新,进一步提高板式换热器的运行效率和经济性,为燃气电厂的可持续发展贡献更大的力量。
剖析双管板换热器设计制造中应注意的问题
剖析双管板换热器设计制造中应注意的问题摘要:在节能领域中换热器发挥着至关重要的作用,其可以让流体温度符合工艺指标要求。
在市场身上换热器有着多样化的类型。
在许多严格的条件下,双管板换热器能够获得显著的换热效果。
但是在双管板换热器设计制造中也必须要多加注意,否则就容易导致其今后不能正常使用。
基于此,本文主要从双管板换热器的有关简介、双管板换热器设计中需要注意的问题以及双管板换热器制造中需要注意的问题三个方面进行详细分析,以供大家学习和参考。
关键词:双管板换热器;设计制造;问题在化学工业中往往将换热器广泛应用于实现不同物料之间热量交换的工艺设备上,结合调查资料显示,在应用全部化工设备中使用换热器的频率占据约40%的比例。
其中,最为常见的是双管板换热器。
在设计制造过程中若只是应用单管板换热器,就无法实现管程与管壳中两种介质都无微质渗漏,倘若出现微量渗漏混合的情况,就会导致物料直接报废,甚至造成重大事故,那么,在该情况下,必须要运用双管板结构。
该结构能够避免两种物料混合,以防或者降低安全事故的出现几率。
一、双管板换热器的有关简介双管板换热器,简单来说,是指在换热器一侧设置间隙适宜的两块管板或者等同于间隙适宜的两块管板换热器[1]。
应用在工业领域中,通常是在多种环境下运用双管板换热器。
第一,要求完全避免管壳程间介质混串的场合出现,在这种情况下,往往在内管板和外管板之间的空腔上安装排液倒淋装置,让内管板和外管板隔离管壳程介质,便于及时排放内管板的泄露以及平时观测。
第二,在管壳程间介质压差相当大的场合,要想减少管壳程间介质的压差,通常必须要将某种介质添加到内管板和外管板之间的空腔中。
此外,双管板换热器的管板结构通常可以划分成多种。
比如:利用哈夫短接连接形成的双管板以及整体式双管板等等。
其中,很多整体式双管板是两个管板焊接形成。
图1是焊接整体式双管板和管箱以及壳体与换热管的连接图,与管箱法兰用螺栓连接的管板是外管板;与壳体连接的管板是内管板;将内外管板连接,在换热的过程中,直接穿过两块管板。
双管板换热器制造难点的探讨
双管板换热器制造难点的探讨1.前言实际操作中,双管板换热器一般用于以下两种场合:一种是绝对防止管壳程间介质混串的场合,例如,对壳程为水、管程为氯气或氯化物的换热器,若壳程中的水与管程中的氯气或氯化物接触,就会产生具有强腐蚀性的盐酸或次氯酸,对管程材料造成严重的腐蚀,采用双管板结构,能有效防止两种介质混合,从而杜绝上述事故的发生;另一种是管壳程间介质压差很大的场合,此时通常在内外管板之间的空腔中加入一种介质,以减小管壳程间介质的压差。
近年来国内的化工企业使用双管板换热器的数量不断增加。
本人先后参与制定了换热管为不锈钢、Monel、铜等材质的双管板换热器的制造工艺,本文以不锈钢换热管的双管板换热器为例论述双管板换热器的制造难点及我公司的解决方案。
2.双管板结构双管板换热器从结构上与其他换热器的区别是:管壳程之间有短节,发生泄漏时很快会被发现。
它的制造难度仅在内管板与换热管的强度胀接,必须100﹪成功。
如果胀接不成功,则漏点很难找到,这是压力容器制造厂公认的难点,也是双管板换热器制造最大的风险。
双管板换热器的基本结构见下图。
位于换热管的端部有1块管板,称为外侧管板,兼作设备法兰,分别与换热管及管箱法兰相连接。
在距换热管端部比较近的位置还有1块管板,称为内侧管板,分别与换热管及壳程相连接。
外侧管板与内侧管板之间有一定的距离,用短节相连,组成不承受压力的隔离腔。
双管板结构的特征是,两块管板把管程与壳程的介质完全分隔开。
每块外侧管板的背面均有和隔离腔相连通的位置对称的两个排泄管。
外侧管板1和内侧管板1组成第一组双管板,外侧管板2和内侧管板2组成第二组双管板。
内管板与换热管采用强度胀接,外侧管板与换热管采用贴胀+密封焊。
双管板换热器的耐压试验及泄漏试验,首先进行壳程的耐压试验,从隔离腔的空间检查管子与内侧管板的连接质量。
壳程液压试验合格后,组焊隔离腔的短节使之成为密闭的腔体,按耐压试验合格后进行泄漏试验。
分别在隔离腔下方的2个管安装透明的U形管检验工装,U形管内加水,保持一定的水平液位。
双管板换热器制造工艺的探讨
双管板换热器 一般使用在两种 介质条件 比较苛刻 , 一 旦发生泄漏 , 可能会 对整套 装置产生致 命腐蚀 或者有爆 炸危险 的场合 , 其 作用不是 消除泄漏 , 而是 防止壳程 ( 或 管程 ) 漏出的流体混进 管程 ( 或 壳程 ) , 即双 管板问 的隔离腔把管程与壳程介 质完全分隔开n 。近年 来 , 无锡某换热 器公 司接 到了多个双管板换 热器 的制造合 同, 此种换热 器结构复杂 , 制 造工艺 相对较 困难 , 管 板加工 和强度胀接是 制造工艺 中的难 点。该公 司根 据此类换 热器 的结 构特点 , 并且结合 多年来换 热器制造 的实践 经 验, 对换热器 内管板的胀接质量控制制定 了严格 的工艺措施。 1 . 设计参数和 制造 难点 壳程简 体尺寸为 D N 6 0 0 m m, 换热器管 长度为 4 5 0 0 m m, 换热管规格 为 3 8×2 . 5 mm, 设计制造简 图如 图 l 所 示。
[ 摘 要] 双 管板换热 器用于介质条件要 求 比较 苛刻的环境 , 此种换 热器结构复 杂 , 制造工 艺相 对较 困难 。本文针对其 结构特殊 , 管 板加 工以及强度胀接 质量难 于控 制等特 点, 结合某公 司 多年换 热器制造的 实践 经验 , 以某台再循环塔底 冷却器为例 , 详 细介绍 了其 采 用的工艺方案及制造要点 。 [ 关键词 ] 换 热器 双管板 结构 强度胀接 制造 工艺
填谷 ” 的双赢策 略。对 于工厂而言 充分利用低 谷电量 进行生产 是非常 必要 的, 对 于有条 件的企业 鼓励低谷 期间用 电, 这样可 以节省 大量 的用 电成本, 实 际工作 中, 我们 也发现很 多工厂 白天线路 负荷很小, 夜间线路 负荷很大, 这样就大大节省 了企业 的生产成本, 经济 的杠杆作用 明显 。 4 . 加强工厂电力计量管理 企业需 要加强 对 电力 计量 的管 理, 有两层 含义, 其 一就是加 强管理 可 以避免 因为计量 问题而 给企业 经营带来 的隐 患, 对运行 的重 电能 计量装 置施 行质量跟踪 、 状态监测 、 抽样检定 、 动态管理, 定期 对在用计 量装置 进行测试 数据分 析, 避免计量 装置失 准运行, 提 高在用 电能计量 装置 的准确性 ; 其二 就是根据 电能计量 的结果 制定相关 长效 机制, 比如 说 同样 的办公室或 者车间用 电量 的 比较, 比如说 空调 、 照 明电量的 比较 等等, 通 过这些 电量可 以看 出设 备的使用情况, 进 而制定 出相 关措施, 减 少不必要 的电能损耗 或者使用, 降低企业产品 的成本 。
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化板式换热器在燃气电厂中广泛应用,用于加热介质的传热过程。
目前,这种换热器的运行方式存在一些问题,需要通过改进优化来提高其运行效率和可靠性。
对于板式换热器的运行方式,传统的方式是正常运行和备份方式。
这种方式存在的问题是传热面积无法充分利用,导致传热效率较低。
为了解决这个问题,可以采取改进后的运行方式。
一个有效的方式是采用交替运行方式,即在正常运行的备份运行。
这样可以充分利用换热器的全部传热面积,提高传热效率。
还可以引入智能控制系统,根据负荷变化自动调整运行方式,确保系统的稳定运行。
对于板式换热器的冷却方式,常见的是采用自然冷却或强制冷却。
自然冷却方式的冷却效果有限,强制冷却方式的能耗较高。
为了优化冷却方式,可以引入其它冷却介质,比如冷凝水或循环水等。
冷凝水可以通过蒸汽冷凝来提供冷却效果,循环水可以通过循环泵进行循环冷却。
这样可以提高冷却效果,降低能耗。
对于板式换热器的清洁方式,常见的是手工清洗和自动清洗。
手工清洗方式存在清洗不彻底、工作量大等问题,自动清洗方式的设备成本较高。
为了改进清洁方式,可以引入在线清洗系统。
在线清洗系统可以根据换热器的实际情况设定清洗周期,并自动进行清洗操作。
这样可以确保换热器的传热效果和运行稳定性,减少清洗工作的人力投入。
某燃气电厂的板式换热器运行方式可以通过改进优化来提高其运行效率和可靠性。
通过采用交替运行方式,引入智能控制系统,可以充分利用传热面积,提高传热效率。
通过引入冷凝水或循环水等冷却介质,可以优化冷却方式,提高冷却效果。
通过引入在线清洗系统,可以改进清洁方式,减少清洗工作的投入。
这些改进措施将有助于提高某燃气电厂板式换热器的运行性能,提高生产效益。
双管板换热器的改进探讨
双管板换热器的改善探讨换热器是化工、石油、能源等各工业中应用相当广泛的单元设备之一,采用了双管板结构主要是为了避免壳程冷却水因管板泄漏进入管程的混合气,保证混合气的干燥洁净。
通常换热器经强度校核通过后,应当对换热器管束的选材、结构等进行分析。
双管板换热器及其应用简介双管板换热器是在换热器一端设有一定间隙的两块管板或相当于有一定间隙的两块管板的换热器,在实际操作中,双管板换热器一般用于以下两种场合:一种是绝对防止管壳程间介质混串的场合,例如,对壳程走水、管程走氯气或氯化物的换热器,若壳程中的水与管程中的氯气或氯化物接触,就会产生具备强烈腐蚀性的盐酸或次氯酸,并对管程材质造成严重的腐蚀。
采用双管板结构,能有效防止两种物料混合,从而杜绝上述事故的发生;另一种是管壳程间介质压差特别大的场合,此时通常在内外管板之间的空腔中加入一种介质,以减小管壳程间介质的压差。
技术指标蒸汽发生器选用的是双管板U型管式换热器。
该放空气冷却器的设计条件见表1。
表1 放空气冷却器的设计条件放空气冷却器选用的是双管板固定管板型换热器,其型号为BEM900-1.0/0.8-165-4/19-2Ⅱ。
原放空气冷却器采用双管板结构,管程侧管板(外管板)材质为16MnⅡ锻件,厚度为50 mm;壳程侧管板(内管板)材质为16MnⅡ锻件,厚度为40 mm。
换热管材料为20 号钢无缝钢管,换热管标准为GB9948—2006 《石油裂化用无缝钢管》,规格Φ19mm×2 mm。
换热管与管、壳程管板的连接方式均为强度胀接,两管板间距30 mm,间隙由间隙控制环(哈夫短节)控制。
管板与换热管的连接一般有4 种方式:强度焊、强度胀接、强度焊+贴胀、强度胀+密封焊,原设备的内外管板与换热管的连接均采用强度胀接的方法。
热换器管端失效原因分析及改善措施3.1原因。
因胀接强度不够而产生的管端泄漏和制造过程当中因强力组装而对管孔和换热管造成损伤而引起的泄漏是造成换热器管端泄露的主要原因。
简析换热器的优化设计
简析换热器的优化设计天然气调压站因工艺要求对天然气进行调压,降压和增压都会使天然气温度变化,这两个过程都需要换热器来对变化的温度进行调节。
降压时温度下降,为了保证供气温度满足蒸汽轮机运行以及不腐蚀管道和设备的要求,需要对天然气进行加热,使其达到燃气轮机的使用温度。
天然气场站一般配置增压机对天然气实施增压,增压机压缩做功会产生大量的热,过高的温度不利于管道输送,也不能满足天然气燃机设备的运行要求。
为了降低天然气温度,在增压机后加装冷却器,将天然气的温度控制在一定范围内。
从国内已建燃气调压站来看,加热单元和增压机后冷却器一般采用列管式换热器,冷却水一般取自电厂的闭式冷却水,压力一般为0.7~0.8MPa,加热蒸汽压力一般为1.0~1.3MPa,远远低于增压后的天然气压力,一旦运行中冷却器管束发生天然气泄漏至闭式冷却水系统(闭式冷却水系统为给水泵、空压机等遍布全厂辅机的冷却系统),天然气会随冷却水回水流出,并在冷却水漏水点漏出并聚集,在达到天然气爆炸极限时遇明火发生爆炸事故,给电厂带来巨大的安全隐患。
为避免天然气经换热器发生泄漏,目前最常用的是采用双管式换热器。
双管式换热器一般从国外进口,如德国的GEA换热器和FUNKE换热器,其原理为换热器管束为双层套管,并在双层套管中灌注导热性能好的导热油或其他物质,结构见图1。
如果运行中换热器冷却管束发生泄漏,天然气首先泄漏至双层套管的中间夹层,随着天然气泄漏量的增大,中间夹层压力升高,在达到设定的压力值时开关动作并报警,提醒维护人员对冷却器进行检查,因此双管式换热器即使在一层管束泄漏后也不会对系统安全性造成影响。
双管式换热器主要依赖于国外进口,目前燃气电厂多采用德国GEA和德国FUNKE双管式换热器,性能安全稳定,但双管式换热器价格非常昂贵,单台换热器一般在100万元以上,普通用户较难承受。
如果采用单管双管板换热器,在满足用户使用要求的前提下,不仅可以大幅度提高换热效率,节约50%的成本,而且還能实现国产化。
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化某燃气电厂的板式换热器是重要的热力设备,用于燃气的热能向水或蒸汽的传递,是燃气电厂能效提升的关键部件之一。
为了进一步提高板式换热器的运行效率,本文将从运行方式改进优化方面进行探讨。
可以考虑优化板式换热器的传热面积。
传热面积直接影响热交换效果,通过增加换热面积可以提高传热效率。
可以采取以下措施来增加传热面积:一是扩大板式换热器的规模,增加换热板的数量;二是采用更高效的换热板设计,如采用蜂窝状板式换热器,其表面积更大;三是采用多级流程的板式换热器,增加传热面积的还可以提高换热效果。
可以考虑优化板式换热器的流体优化设计。
流体优化设计可以改善流体流动状态,进而提高热交换效果。
一方面,可以采取合理的流量分配措施,使流体在板式换热器中流动均匀,避免产生死角和温度偏差,提高换热效率;可以采用适当的流动方式,如交叉流、顺流和逆流等,根据具体情况选择最优的流动方式,使流体在板式换热器中充分发挥其热能,提高换热效果。
可以考虑优化板式换热器的运行控制策略。
合理的运行控制能够降低能耗,提高运行效率。
可以根据实际情况设定合理的运行温度和压力,避免过高或过低的温度和压力对换热效果的影响;可以采用先进的控制系统,实时监测换热器的运行状态,根据实际情况及时调整运行参数,保证换热器的正常运行;还可以采用智能化的运行控制策略,通过分析历史数据和实时数据,进行优化调度,提高运行效率。
还可以考虑优化板式换热器的维护保养策略。
合理的维护保养能够延长设备的使用寿命,保证设备的正常运行。
可以定期进行清洗和检修,及时排除堵塞和损坏问题,保持换热器的良好状态;可以加强设备的监测和检测,及时发现问题并进行修复,防止小问题演变成大故障;还可以制定完善的维护计划,合理安排设备的维护保养工作,提高维护效果。
通过传热面积优化、流体优化、运行控制优化和维护保养优化等方面的改进措施,可以有效提高某燃气电厂板式换热器的运行效率,减少能耗,为燃气电厂的能效提升做出贡献。
双管板换热器的设计与制造探讨
宴乏妻j ;篓凰,双管板换热器的设计与制造探讨曲斌(沈阳仪表科学研究院,辽宁沈阳110043)c}商要]换热器在工、农业的各领域应用十分广泛,在日常生活中传热设备也随处可见,是不可缺少的工艺设备之一。
本文探讨了双管板换热器的设计与制造问题。
鹾键词]双管板;设计;制造换热器在工、农业的各领域应用十分广泛,在日常生活中传热设备也随处可见,是不可缺少的工艺设备之一,因此换热设备的研究备受世界各国政府及研究机构的高度重视。
面|f 缶着资源日益枯竭的难题,如何提高设备的使用效率已成为—个迫切的问题。
目前,管壳式换热设备在化工生产中仍占据主要地位,尤其在高温或有腐蚀性介质的作业中更能显出优势。
但多数管壳式换热器达不到制冷要求的现状,因此本文选择双管板换热器为研究对象。
1换热器的分类工业生产中使用的换热器型式很多,而且仍在不断发展。
按使用目的不同,换热器可分为加热器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。
由于使用的条件和工作的环境不同,换热器又有各种各样的型式和结构。
按传热原理和实现热交换的方法,换热器可分为间壁式、混合式和蓄热式3类,其中以间壁式换热器应用最为普遍。
问壁式换热器种类很多,如夹套式换热器、套管式换热器、蛇管式换热器、板式换热器、板翅式换热器和列管式换热器,列管式换热器又D H 做管壳式换热器,是目前应用最广泛的一种换热器。
2双管板换热器及其特点简介双管板换热器是在换热器一端设有一定间隙的两块管板或相当于有~定间隙的两块管板的换热器。
在工业应用中,主要在两种环境下采用双管板换热器。
其一是要求百分百防止管壳程间介质混串的场合,这时通常会加排液倒淋装置在内外管板之间的空腔上,使得管壳程介质切实被内外两层管板隔离,方便日常观测和排放内管板的泄露。
其二是在管壳程间介质压差很大的场合,为了喇氏管壳程间介质的压差,—般采取在内外管板之间的空腔中加入某种介质。
目前,单管板换热器最常见,但其在使用中经常出现一些问题,比如垫片螺栓法兰接头密封泄漏外,管板上的管口泄漏,以及焊接裂纹等、单管板换热器管板上的管日泄漏大部分出现在焊接收弧处一焊接收弧时气体未放干净,有砂跟。
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化
浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式改进优化某燃气电厂的板式换热器是其热力系统中的重要设备,其运行方式的改进优化能够有效提高热能利用效率,降低运行成本和环境污染。
本文将从以下几个方面浅谈某燃气电厂板式换热器运行方式的改进优化。
对板式换热器内部结构进行改进优化。
板式换热器内部结构的设计直接影响其热交换效率。
目前,某燃气电厂的板式换热器采用的是普通的板式换热器结构,存在着热量不均匀分布、过热、局部结焦等问题。
可以考虑采用新型的板式换热器结构,如波纹板式换热器或螺旋板式换热器,这些结构能够增加板间流体的剪切力和湍流,改善传热效果,提高换热效率。
优化板式换热器的运行参数。
板式换热器的运行参数包括进口温度、出口温度、进口流速、出口流速等。
在某燃气电厂的板式换热器运行过程中,需要根据实际情况进行定期的维护和检修,以保证其正常运行。
还可以通过优化换热器的运行参数,比如调整进口温度和出口温度的差值,增加进口流速和出口流速的流速差,来提高板式换热器的热交换效率。
采取有效的清洗和防结焦措施。
某燃气电厂的板式换热器易受到焦炭、灰尘等污染物的影响,导致热交换面积减小、传热效果下降。
需要定期对板式换热器进行清洗,去除污染物。
可以采用水冲洗、化学清洗等方法进行清洗。
可以使用防结焦剂来减少结焦的发生,提高换热器的使用寿命和热交换效率。
合理运用辅助设备来改进板式换热器的运行方式。
某燃气电厂的板式换热器在运行过程中,可以配备流量计、压力表、温度探头等辅助设备,用来实时监测换热器的运行状态。
通过监测得到的数据,可以及时发现并解决运行中的问题,以保证板式换热器的正常运行。
某燃气电厂的板式换热器运行方式的改进优化对提高热能利用效率、降低运行成本和环境污染具有重要意义。
通过改进优化板式换热器内部结构、优化运行参数、采取清洗和防结焦措施以及合理运用辅助设备,能够提高换热器的热交换效率,延长其使用寿命,实现能源的最大化利用。
还需要加强对板式换热器的维护和检修工作,保证其正常运行。
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双管板换热器的改进探讨
【摘要】本文主要对双管板式换热器管束在使用过程中发生泄漏和在操作的问题,在强度校核合格的基础上,对管板的材料、管子和管板的连接结构以及制造工艺进行了分析,对以上问题进行了改进。
【关键词】双管板;热换器;改进
换热器是化工、石油、能源等各工业中应用相当广泛的单元设备之一,采用了双管板结构主要是为了避免壳程冷却水因管板泄漏进入管程的混合气,保证混合气的干燥洁净。
通常换热器经强度校核通过后,应当对换热器管束的选材、结构等进行分析。
1.双管板换热器及其应用简介
双管板换热器是在换热器一端设有一定间隙的两块管板或相当于有一定间隙的两块管板的换热器,在实际操作中,双管板换热器一般用于以下两种场合:一种是绝对防止管壳程间介质混串的场合,例如,对壳程走水、管程走氯气或氯化物的换热器,若壳程中的水与管程中的氯气或氯化物接触,就会产生具有强腐蚀性的盐酸或次氯酸,并对管程材质造成严重的腐蚀。
采用双管板结构,能有效防止两种物料混合,从而杜绝上述事故的发生;另一种是管壳程间介质压差很大的场合,此时通常在内外管板之间的空腔中加入一种介质,以减小管壳程间介质的压差。
2.技术指标
蒸汽发生器选用的是双管板U型管式换热器。
该放空气冷却器的设计条件见表1。
项目壳程管程
最高工作压力(MPa) 0.35 0.7
设计压力(MPa)0.7 0.9
设计温度200 200
操作介质冷却水放空气
表 1 放空气冷却器的设计条件
放空气冷却器选用的是双管板固定管板型换热器,其型号为
BEM900-1.0/0.8-165-4/19-2Ⅱ。
原放空气冷却器采用双管板结构,管程侧管板(外管板)材质为16MnⅡ锻件,厚度为50 mm;壳程侧管板(内管板)材质为16Mn Ⅱ锻件,厚度为40 mm。
换热管材料为20 号钢无缝钢管,换热管标准为GB9948—2006 《石油裂化用无缝钢管》,规格Φ19mm×2 mm。
换热管与管、壳程管板的连接方式均为强度胀接,两管板间距30 mm,间隙由间隙控制环(哈夫短节)控制。
管板与换热管的连接一般有 4 种方式:强度焊、强度胀接、强度焊+贴胀、强度胀+密封焊,原设备的内外管板与换热管的连接均采用强度胀接的方法。
3.热换器管端失效原因分析及改进措施
3.1原因。
因胀接强度不够而产生的管端泄漏和制造过程中因强力组装而对管孔和换热管造成损伤而引起的泄漏是造成换热器管端泄露的主要原因。
3.2改进措施。
对于双管板换热器,如果内管板发生泄露,很难判断泄露是由哪个管孔所引起。
在水压试验过程中如果发生泄露,补胀的工作量将会非常大。
因此,在原设备设计的基础上,在管束的结构设计和制造工艺等方面采取了一系列改进措施来保证制造质量,确保一次试压合格。
具体改进及措施如下:
3.2.1壳程侧管板的厚度由40 mm 增加到50 mm。
如图1 所示,管板厚度为40 mm 时,胀接长度为34mm,有关资料显示,换热管胀管长度在50 mm 以下时,胀接长度越长,其胀接紧固力也越大。
壳程侧管板材料为35 号钢Ⅱ级锻件厚度为40 mm,虽满足了标准规定的强度要求,但是由于换热管在胀接过程中发生拉伸变形,迫使管板发生外凸,管板越薄变形越大,从而影响管板与法兰之间的密封,因此可对管板适当加厚。
对于该批双管板结构的换热器,在不过多增加材料成本的前提下,为确保管板与法兰密封的可靠性并提高胀接接头的紧固力,壳程侧管板厚度增加至50 mm。
3.2.2外管板与换热管的连接方式由强度胀接改为强度焊+ 贴胀。
按照该放空气冷却器的设计条件,选择强度胀接虽然符合标准的规定,但是对于双管板换热器这种特殊结构,内外管板之间的间隙会造成两管板管孔之间同心度差,对中偏差较大,而且内外管板间隙很小,部分管子如不做处理很难同时穿进两块管板,在穿管过程中只好尽力保护内管板孔,以内管板孔为基准,将外管板孔适当镗大,这样就使部分外管板管孔孔径偏差增大,当使用同等强度胀管时该部分管孔很难达到预期的胀接强度,致使管头胀接不牢,压力试验及使用过程中发生局部泄漏在所难免。
而强度焊+贴胀的结构在保证了管子与管板焊接强度的同时,又进行了局部的贴胀,这就增加了连接接头的强度和密封性能,确保了连接的可靠性。
因此,考虑到制造工艺,把强度胀接改进为强度焊+贴胀,提高了管板与换热管连接质量。
3.2.3 胀接过程质量控制。
内管板的强度胀接及外管板的贴胀全部采用液压胀,其中内管板胀接质量要求较高,是双管板换热器制造的难点。
内管板胀接时,内外管板要按工作位置固定起来,采用加长机构对内管板进行胀接。
胀接应准确测量管头到内管板待胀区的距离,通过挡环准确定位,并根据管头伸出外管板的
实际尺寸适当调整,防止胀错位置。
采用2次胀接法,第一次胀接按胀接工艺确定的胀接参数进行,第二次胀接按稍高于第一次胀接的胀接力进行。
重复胀接法是根据以往经验得出的保证胀接质量,防止管端渗漏的有效方法。
胀管时按从上到下、从左到右的顺序的依次胀管,防止漏胀,同时做好标记,直至全部胀完。
内管板全部胀接合格后对外管板的管头进行焊接,完毕后进行100%磁粉检查,合格后再对外管板的管头进行液压贴胀。
之所以采用先焊接再贴胀,是为了提高管头封焊的质量,若先贴胀后焊接的话,容易在管头处形成死区,不利于气体的流通,造成焊接缺陷。
4.结语
在化工生产中,设备的投资是一次性的,总希望生产能长周期连续运行,检修时间越短越好,双管板换热器的下管板与管束能采用焊接时应尽量采用焊接,特别是在间隙不是较大的情况下,胀焊并用,效果更佳。
5.参考文献
[1] 杨晨. 管壳式换热器法兰密封面泄漏问题探讨[J]. 科技情报开发与经济. 2002(02)
[2] 涂俊宏,于东兴.双管板换热器设计及制造[J]. 化工设备与管道. 2001(02)
[3] 吕延茂.双管板换热器制造工艺[J]. 石油化工设备. 2004(06)
[4] 黄玉芹.双管板换热器的结构设计[J]. 中国化工装备. 2011(01)。