【原】换热器集结号

压力容器设计圈 2022-09-30 发布于江苏

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双管板换热器的应用场景

一、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。

二、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。该系列换热器采用双管板结构设计，使管程和壳程分别采用各自的管板进行连接，打破传统列管换热器管程和壳程共用一个连接管板，最大限度降低了交叉污染的风险，便于及时发现泄漏隐患，确保用户安全地生产。

在如下情形时，换热器管程和壳程介质严格禁止混合，则常常采用双管板结构：

①当管程和壳程二介质相混合后会引起严重腐蚀；

②一侧为极度或高度危害介质渗入到另一侧会引起严重后果；

③当管程和壳程介质相混合后两种介质会引起燃烧或爆炸；

④当一种介质混入另一种介质时，引起催化剂中毒；

⑤管程和壳程介质相混合后会引起聚合或生成树脂状物质；

⑥管程和壳程介质相混合后会引起化学反应终止或限制；

⑦管程和壳程介质相混合后，引起产品污染或产品质量下降。

绕管式换热器结构

缠绕管式换热器是一种新型的热交换器，其结构不同于目前石油化工厂中广泛使用的管壳式换热器。该换热器的换热管呈螺旋绕制状，且缠绕多层。每一层与前一层之间逐次通过定距板保持一定的距离，层间缠绕方向相反。由于换热器在壳体内的长度可以加长，从而缩短了换热器的外壳尺寸，使传热效率提高。

绕管式换热器主要由壳体和管束体组成，管束体主要由换热管、管板、中心筒、垫条及卡箍等组成。换热管紧密地盘绕在中心筒上，用平垫条和异型垫条隔开，保证管子之间的横向和纵向间距。

①结构紧凑，在单位容积内具有较多的传热面积。

②单根管子或不同的层管组均可连接在一块或多块管板上，因此不同管程的流体(多达6种不同流体）可与一种壳程流体形成对流，由此可进行多种介质换热。

③螺旋缠绕的管子。在和上下管箱连接处，均有一定长度的管子为自由状态，所以对冷热变化有良好的补偿能力。

④换热器易实现大型化。到目前为止，单台最大面积已达到25000m2

⑤传热强度大，传热系数高。管侧流体在螺旋管内流动会形成二次环流，强化传热效果。垫条和换热管交错布置会对壳侧介质形成扰流，能使壳侧介质在较低的雷诺数的情况下达到湍流，强化传热。

绕管式换热器制造、维修

1. 绕管式换热器换热管断裂或穿孔如何修护？
在相应的管板上，标记损坏管的编号，为保证热量平衡分配，堵管时应成对将管子堵死。堵管的工序为：上下管端铣平—钻孔—攻丝—丝堵加工—粘接剂配置—溶剂清洗丝孔—涂粘接剂上丝堵—加温固化。

2.绕管式换热器管子和管板连接处渗漏如何修复？
对渗漏的管端，钻孔攻丝，用中间带孔的丝堵，涂上粘接剂，将丝堵拧入，加热固化。此修护可以消除泄漏，修护后对管子换热无影响。丝堵的地方再次出现泄漏可以重复上述操作。

3.绕管式换热器出现泄漏的原因一般是怎样造成的？
（1）换热管在绕制过程中用过度弯曲而形成原始隐患，在操作条件不稳定情况下，因疲劳累积，导致缺陷扩展，已致管子断裂。（所以在换热管绕制时要采用软性工装，控制绕制速度。）
（2）骤然停车后又接着恢复开车，此时尾气量较小，在管内形成液柱，在高压气流的冲击下，发生锤击效应，造成管子断裂。
（3）设备开停车过程中，未对设备进行解冻，痕量是水累积过冷成冰粒，在气流冲击下，对管子弯曲段反复撞击，造成管子破裂或穿孔。

4. 绕管式换热器开停车有哪些注意事项？
（1）停车时，分离器液位应排空，防止冷量下移，避免开车时形成锤击效应。
（2）开车前应用常温氮气对换热器及相连管路进行吹扫，除去设备及管路内聚集的微量水分。
（3）连续运行3个月以上的设备，停车后重新开车，应对设备进行解冻操作。
（4）开车过程中应严格控制降温速度，一般每小时10度

5.缠绕管式换热器制造中，最主要的是管束的绕制，管子绕制有哪些要求：
（1）间距均匀，即每根管子在绕制后的相互间隙要控制在一定的范围内，不能出现时大时小，否则会造成甲醇偏流，影响换热效果。
（2）端部管子折弯要自然过渡，在穿管板前管子要经过多个折弯才能穿到管板，在折弯过程中必须保证圆滑自然，以免管子产生较大内应力或者影响外观。
（3）异形条起到管子的定位作用，必须等分均匀，而且保持螺旋角跟管子相同，接触处圆滑过渡。
（4）由于管子供货是盘形的，因此在进入盘管位置前，必须要设立校直机构。在校直作用的同时，也能起到预紧作用，防止绕管出现回弹现象。
（5）不同管程的换热管合理地引导至对应的管板区。
（6）绕管中最常见的问题就是“哑铃”式管束，出现两头大，中间小的情况，因此，在绕制中必须预先防止两端管子外弹，造成穿芯困难。