換熱器是一種結(jié)構(gòu)緊湊、高效的換熱設(shè)備 ,是實現(xiàn)加熱、冷卻、熱回收、快速滅菌等用途的優(yōu)良設(shè)備。但是,由于換熱器長期運(yùn)行,用來冷卻或加熱側(cè)純凈程度的不同以及工藝介質(zhì)本身性質(zhì)的差異導(dǎo)致?lián)Q熱器結(jié)垢已成必然 ,造成換熱器換熱效率降低,從而影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行和設(shè)備的安全。因此,換熱器應(yīng)定期進(jìn)行清洗,除掉污垢,以保證換熱器的高效換熱和生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

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一、換熱器結(jié)垢原因、種類及危害

1、換熱器結(jié)垢三大原因

（1）因為常用換熱器換熱器大多是以水為載熱體的換熱系統(tǒng),由于某些鹽類在溫度升高及濃度較高時從水中析出,附著于換熱管表面,形成水垢,隨著使用時間及頻率的增加積垢層逐漸變厚、變硬,緊緊地附著于換熱管表面上;

（2）如同水垢一樣,換熱器的另一側(cè)流體由于物質(zhì)本身的性質(zhì)可能出現(xiàn)非水垢類固體析出物,長期不處理會越來越多積累在換熱管面;

（3）當(dāng)流體所含的機(jī)械雜質(zhì)有機(jī)物較多而流體的流速又較小時,部分機(jī)械雜質(zhì)或有機(jī)物也會在換熱器內(nèi)沉積,形成疏松、多孔或膠狀污垢。

2、換熱器六類主要結(jié)垢過程

對于常用的換熱器而言。根據(jù)結(jié)垢機(jī)理,我們一般將結(jié)垢分為以下幾類:

（1）類析晶結(jié)垢:如水冷卻系統(tǒng),由于水中過飽和的鈣、鎂鹽類由于溫度、pH等變化而從水中結(jié)晶沉積在換熱器表面,而形成了水垢;

（2）粒結(jié)垢:流體中懸浮的同體顆粒在換熱面上的積聚;

（3）化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢:由于化學(xué)反應(yīng)而造成的同體沉積;

（4）腐蝕結(jié)垢:換熱介質(zhì)腐蝕換熱面,產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物沉積于受熱面上而形成污垢;

（5）生物結(jié)垢:對于常用的冷卻水系統(tǒng)來講,工業(yè)水巾往往含有微生物及其所需的營養(yǎng),這些微生物群體繁殖,其群體及其排泄物同泥漿等在換熱表面形成生物垢;

（6）凝同結(jié)垢:在過冷的換熱面上,純液體或多組分溶液的高溶解組分凝同沉積。

以上的分類只是表明某個過程對形成該類污垢是一個主要過程。結(jié)垢往往是多種過程的共同作用結(jié)果,因此換熱面上的實際污垢,常常是多種污垢混合在一起的。

3、結(jié)垢不清洗的危害

（1）結(jié)垢使設(shè)備熱交換效率大幅下降,能源消耗大幅增加,生產(chǎn)成本上升；

（2）結(jié)垢使換熱設(shè)備熱傳導(dǎo)工況惡化,傳熱面超溫過熱,引發(fā)鼓皰、裂紋、爆管等安全事故；

（3）結(jié)垢會引發(fā)垢下腐蝕損傷,造成設(shè)備穿孔泄漏,縮短設(shè)備使用壽命結(jié)垢會使生產(chǎn)工藝不穩(wěn),影響產(chǎn)品品質(zhì),引發(fā)質(zhì)量事故。

換熱器清洗方式的選擇

根據(jù)清洗方法的不同,主要清洗方法為物理清洗和化學(xué)清洗。

1、化學(xué)清洗  

化學(xué)清洗是通過化學(xué)清洗液產(chǎn)生某種化學(xué)反應(yīng)，使換熱器傳熱管表面的水垢和其他沉積物溶解、脫落或剝離。化學(xué)清洗不需要拆開換熱器，簡化了清洗過程，也減輕了清洗的勞動程度。其缺點(diǎn)是化學(xué)清洗液選擇不當(dāng)時，會對清洗物基體腐蝕破壞，造成損失。

化學(xué)清洗方法

? 循環(huán)法：用泵強(qiáng)制清洗液循環(huán)，進(jìn)行清洗。

? 浸漬法：將清洗液充滿設(shè)備，靜置一定時間。

? 浪涌法：將清洗液充滿設(shè)備，每隔一定時間把清洗液從底部卸出一部分，再將卸出的液體裝回設(shè)備內(nèi)以達(dá)到攪拌清洗的目的。

化學(xué)循環(huán)法清洗步驟：

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化學(xué)循環(huán)法示意圖

（1）隔離設(shè)備，并把換熱器內(nèi)的水排放干凈。

（2）用高壓水清洗管道雜質(zhì)并封閉系統(tǒng)。

（3）隔離閥和交換器之間裝球閥，接上輸送泵和導(dǎo)管，清洗劑從換熱器的底部泵入，從頂部流出。

（4）注入所需要的清洗劑，反復(fù)循環(huán)清洗。

（5）隨時排出氣體并注入適當(dāng)?shù)乃?

（6）使用PH 試紙測定清洗劑的有效性。

（7）回收清洗溶液并用清水反復(fù)沖洗至PH呈中性。

2、物理清洗

物理清洗是借助各種機(jī)械外力和能量使污垢粉碎、分離并剝離離開物體表面，從而達(dá)到清洗的效果。物理清洗方式都有一個共同點(diǎn)：高效、無腐蝕、安全、環(huán)保。其缺點(diǎn)是在清洗結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備內(nèi)部時其作用力有時不能均勻達(dá)到所有部位而出現(xiàn)“死角”。

常見的方法有，超聲波除垢、PIG清管技術(shù)、電場除垢技術(shù)等。

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（1）高壓水噴射清洗

利用柱塞泵產(chǎn)生的高壓水經(jīng)過特殊噴嘴噴向垢層，除垢徹底、效率高，但是其裝機(jī)容器里大、耗水多。

（2）超聲波除垢

主要是利用超聲波聲場處理流體，使流體種的成垢物質(zhì)在超聲場作用下，其物理形態(tài)和化學(xué)性能發(fā)生一系列變化，使之分散、粉碎、松散、松脫而不易附著管壁形成的積垢。

（3）管道內(nèi)移動式除垢機(jī)具除垢

新型管道內(nèi)移動式除垢機(jī)具效率較高，質(zhì)量好，適用于油氣輸送管道及化工液體和水輸送管道的除垢。

按驅(qū)動方式不通過，典型的管道內(nèi)移動式除垢機(jī)具分為：

A.電力驅(qū)動移動式除垢機(jī)具；

B.液力驅(qū)動移動式除垢機(jī)具；

C.壓縮空氣驅(qū)動移動式除垢機(jī)具。

3、機(jī)械清洗

它是靠機(jī)械作用提供一種大于污垢粘附力的力而使污垢從換熱面上脫落。這種方法可以除去化學(xué)方法不能除去的碳化污垢和硬質(zhì)垢，但要清理干凈管內(nèi)垢層一般需要5-6遍，有時多達(dá)10遍，清管效率低，質(zhì)量差。

4、微生物清洗

微生物清洗是利用微生物將設(shè)備表面附著的油污分解，使之轉(zhuǎn)化為無毒無害的水溶性物質(zhì)的方法。這種清洗把污染物(如油類)和有機(jī)物徹底分解，是一種真正意義上的環(huán)保型清洗技術(shù)。

物理清洗和化學(xué)清洗都存在著各自的優(yōu)缺點(diǎn),又具有很好的互補(bǔ)性。在實際應(yīng)用過程中,通常都是把兩者結(jié)合起來使用,以獲得更好的清洗效果。

對化學(xué)清洗方法而言，清洗劑的選擇對清洗效果有顯著影響。

板式換熱器清洗方法

板片的清洗方法有三種，即反沖法(不拆開清洗)，手工清洗法(拆開清洗)，和化學(xué)清洗法(不拆開清洗)。

2、清洗方式

（1）手工清洗法。換熱板片結(jié)垢厚度很薄而不溶于水時，則可拆開，逐片用有壓力的水(0.1～0.2MPa)或用帶水的低壓蒸汽進(jìn)行噴射沖刷處理，對于用水很難沖刷的沉積物，則可用軟纖維刷子、鬃毛刷來洗刷。

（2）化學(xué)清洗法。換熱板片表面，尤其是介質(zhì)流動的死角處，有較硬的沉積物(氧化物或碳化物)，用手工清洗法是很難解決的，可根據(jù)換熱板片的材質(zhì)而采取不同的化學(xué)溶劑來清洗。

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2、清洗劑的選擇

目前一般采用的是酸洗，它包括有機(jī)酸和無機(jī)酸。有機(jī)酸主要有：草酸、甲酸等。無機(jī)酸主要有：鹽酸、硝酸等。

3、清洗流程

（1）沖冼：酸洗前，先對換熱器進(jìn)行開式?jīng)_洗，使換熱器內(nèi)部沒有泥、垢等雜質(zhì)，這樣既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。

（2）將清洗液倒人清洗設(shè)備，然后再注入換熱器中。

（3）酸洗：將注滿酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2h。然后連續(xù)動態(tài)循環(huán)3～4 h。其間每隔0.5h。

進(jìn)行正反交替清洗。酸洗結(jié)束后，若酸液pH值大于2，酸液可重復(fù)使用，否則，應(yīng)將酸洗液稀釋中和后排掉。

（4）堿洗：酸洗結(jié)束后，用NaOH，Na，PO ，軟化水按一定的比例配制好，利用動態(tài)循環(huán)的方式對換熱器進(jìn)行堿洗，達(dá)到酸堿中和，使換熱器板片不再腐蝕。

（5）水洗：堿洗結(jié)束后，用清潔的軟化水．反復(fù)對換熱器進(jìn)行沖洗0．5 h，將換熱器內(nèi)的殘渣徹底沖洗干凈。

（6）記錄：清洗過程中，應(yīng)嚴(yán)格記錄各步驟的時間，以檢查清洗效果。

總之，清洗結(jié)束后，要對換熱器進(jìn)行打壓試驗。合格后方可使用。

4、預(yù)防結(jié)垢的措施

（1）運(yùn)行中嚴(yán)把水質(zhì)關(guān)，必須對系統(tǒng)中的水和軟化罐中的軟化水進(jìn)行嚴(yán)格的水質(zhì)化驗，合格后才能注人管網(wǎng)中。

（2）新的系統(tǒng)投運(yùn)時，應(yīng)將換熱器與系統(tǒng)分開，進(jìn)行一段時間的循環(huán)后，再將換熱器并人系統(tǒng)中．以避免管網(wǎng)中雜質(zhì)進(jìn)入換熱器。

（3）在整個系統(tǒng)中，除污器和過濾器應(yīng)當(dāng)進(jìn)行不定期的清理外，還應(yīng)當(dāng)保持管網(wǎng)中的清潔，以防止換熱器堵塞。

　夾套式換熱器是間壁式換熱器的一種，在容器外壁安裝夾套制成，結(jié)構(gòu)簡單；但其加熱面受容器壁面限制，傳熱系數(shù)也不高。為提高傳熱系數(shù)且使釜內(nèi)液體受熱均勻，可在釜內(nèi)安裝攪拌器.當(dāng)夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時，亦可在夾套中設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動的措施，以提高夾套一側(cè)的給熱系數(shù)。為補(bǔ)充傳熱面的不足，也可在釜內(nèi)部安裝蛇管。夾套式換熱器廣泛用于反應(yīng)過程的加熱和冷卻。

　　夾套式換熱器主要用于反應(yīng)器中，裝在反應(yīng)器外部形成一個封閉的夾層，使流體進(jìn)入夾層內(nèi)，通過器壁與反應(yīng)器內(nèi)物料進(jìn)行熱交換。夾套式換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單，能在物料反應(yīng)的同時進(jìn)行換熱，省去了另設(shè)換熱設(shè)備的麻煩。夾套式換熱器缺點(diǎn)是由于夾套的傳熱面不大，夾套間隙比較狹窄，流體流動速度不大，傳熱系數(shù)不高。夾套式換熱器主要應(yīng)用于用蒸氣加熱或用冷水冷卻控制反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)溫度和壓力的場合。因夾套內(nèi)無法清洗，故不適于容易生垢和帶有污物的介質(zhì)進(jìn)入夾套。

　　夾套式換熱器在容器外壁安裝夾套制成結(jié)構(gòu)簡樸;但其加熱面受容器壁面限制傳熱系數(shù)也不高.為提高傳熱系數(shù)且使釜內(nèi)液體受熱均勻可在釜內(nèi)安裝攪拌器.當(dāng)夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時亦可在夾套中設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動的措施以提高夾套一側(cè)的給熱系數(shù).為補(bǔ)充傳熱面的不足也可在釜內(nèi)部安裝蛇管.夾套式換熱器廣泛用于反應(yīng)過程的加熱和冷卻。

　　應(yīng)該注意帶夾套換熱的反應(yīng)器，它的外筒受夾套內(nèi)介質(zhì)壓力的作用，屬于內(nèi)壓容器；而內(nèi)筒則屬于外壓容器，所以在生產(chǎn)過程中一定要控制夾套介質(zhì)的壓力，如超過允許壓力值，很可能使反應(yīng)器內(nèi)筒失穩(wěn)而被壓癟，造成設(shè)備損壞。

蛇管式換熱器傳熱元件材質(zhì)區(qū)分為金屬與非金屬兩大類。近年來,蛇管式金屬換熱器在世界上發(fā)展迅速,已成為熱交換裝置的主要形式.非金屬蛇管換熱器具有高潔凈率換熱材質(zhì)，耐蝕性冠于多種合金，例如鄭州工業(yè)大學(xué)非金屬蛇管聚四氟乙烯換熱制造工藝的研究，促使蛇管換熱器在石油化工、硫酸、醫(yī)藥、電鍍、輕工等領(lǐng)域逐步得到廣泛的應(yīng)用。

　　1、沉浸式蛇管換熱器

　　結(jié)構(gòu)：這種換熱器多以金屬管子繞成，或制成各種與容器相適應(yīng)的情況，并沉浸在容器內(nèi)的液體中。

　　沉浸式蛇管換熱器以蛇形管作為傳熱元件的換熱器，是間壁式換熱器種類之一。這是一種古老的換熱設(shè)備。它結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝、清洗和維修方便，價格低廉，又特別適用于高壓流體的冷卻、冷凝，所以現(xiàn)代仍得到廣泛應(yīng)用。但蛇管式換熱器的體積大、笨重；單位傳熱面積金屬耗量多，傳熱效能低。

　　優(yōu)點(diǎn)

　　結(jié)構(gòu)簡單，便于防腐，能承受高壓。

　　缺點(diǎn)

　　由于容器體積比管子的體積大得多,因此管外流體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較小。為提高傳熱系數(shù)，容器內(nèi)可安裝攪拌器。

　　2、噴淋式換熱器

　　結(jié)構(gòu)：冷卻水從最上面的管子的噴淋裝置中淋下來，沿管表面流下來，被冷卻的流

　　體從最上面的管子流入，從最下面的管子流出，與外面的冷卻水進(jìn)行換熱。在下流過程中，冷卻水可收集再進(jìn)行重新分配。

　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、造價便宜，能耐高壓，便于檢修、清洗，傳熱效果好

　　缺點(diǎn)：冷卻水噴淋不易均勻而影響傳熱效果，只能安裝在室外。

　　應(yīng)用：用于冷卻或冷凝管內(nèi)液體。

機(jī)組長時間運(yùn)行之后，蒸發(fā)器表面會變得很臟，在有些地方油污比較嚴(yán)重，蒸發(fā)器表面會覆蓋一層油膜，導(dǎo)致機(jī)組系統(tǒng)冷媒和外界環(huán)境無法正常換熱，冷媒無法正常蒸發(fā)吸熱，壓縮機(jī)吸氣量降低，壓縮比增加，系統(tǒng)制熱量下降，壓縮機(jī)負(fù)荷增大，容易導(dǎo)致系統(tǒng)報故障，所以在一些運(yùn)行工況比較惡劣的地區(qū)必須要經(jīng)常性的清洗蒸發(fā)器。

   所以一般情況下，在機(jī)組運(yùn)行6-12月后，要對翅片換熱器進(jìn)行清洗，周圍環(huán)境污染較大時，要縮短清洗周期。

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清洗方法：

1、切斷電源；

2、用高壓氣體逆著換熱器進(jìn)風(fēng)方向，反復(fù)沖刷翅片。沖洗時，要垂直翅片方向，以防止翅片倒片。

3、也可以用高壓水沖洗。用高壓水沖洗時，要控制好水的壓力，也要防止翅片倒片，并要保護(hù)好電氣元器件。如果翅片上沾有油性物質(zhì)，要用溶有中性洗滌劑的水沖洗；

4、可以用吸塵器配合尼龍刷來清洗換熱器表面的灰塵和雜物。

   最后要是可以看見翅片原色或者翅片留下的水全是清水則為清洗完成。

日常維護(hù)：
   機(jī)組及其附件上請勿堆放雜物，四周應(yīng)保持干燥清潔及通風(fēng)良好。冷凝器翅片上積灰嚴(yán)重時，應(yīng)及時清洗，以免影響到機(jī)組性能或致使機(jī)組保護(hù)停機(jī)。

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山東換熱器清洗2.6 材料選用 列管換熱器的材料應(yīng)根據(jù)操作壓強(qiáng)、溫度及流體的腐蝕性等來選用。在高溫下一般材料的機(jī)械性能及耐腐蝕性能要下降。同時具有耐熱性、高強(qiáng)度及耐腐蝕性的材料是很少的。常用的金屬材料有碳鋼、不銹鋼，低合金鋼、銅和鋁等;非金屬材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等。不銹鋼和有色金屬雖然抗腐蝕性能好，但價格高且較稀缺，應(yīng)盡量少用。本設(shè)計殼體采用碳鋼，管程采用不銹鋼。本設(shè)計允許壓降不大于 105Pa，參照 GB151-1999，不銹鋼可以承受。 3.流動空間及流速的確定 管徑選用Pa，參照 GB151-1999，不銹鋼可以承受。 3.流動空間及流速的確定 管徑選用 ф25×2 的較**冷拔傳熱管(不銹鋼)，管內(nèi)流速取 Ui= 0.5m/s。 二、= 0.5m/s。 二、確定物性山東換熱器清洗數(shù)據(jù) (1)定性溫度:可取流體進(jìn)口溫度的平均值。(大豆油沸點(diǎn)>150℃) 殼程大豆油的定性溫度為: T=(133+40)/2=86.5(℃) 管程流體的定性溫度為: t=(30+40)/2=35℃ (1)定性溫度:可取流體進(jìn)口溫度的平均值。(大豆油沸點(diǎn)>150℃) 殼程大豆油的定性溫度為: T=(133+40)/2=86.5(℃) 管程流體的定性溫度為: t=(30+40)/2=35℃ 9根據(jù)定性溫度，分別查取殼程和管程流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù)。 (2)大豆油在 90℃下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下: 密度: 根據(jù)定性溫度，分別查取殼程和管程流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù)。 (2)大豆油在 90℃下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下: 密度: ρo=875.山東換熱器清洗2 kg/m3 定壓比熱容: 定壓比熱容: cpo =2.052kJ/(kg·℃) 導(dǎo)熱系數(shù): =2.052kJ/(kg·℃) 導(dǎo)熱系數(shù): λo=0.150W/(m·℃) 粘度: =0.150W/(m·℃) 粘度: μo=0.00665 Pa·s (3)循環(huán)冷卻水在 35℃下的物性數(shù)據(jù): 密度: =0.00665 Pa·s (3)循環(huán)冷卻水在 35℃下的物性數(shù)據(jù): 密度: ρi =993.95 kg/m3 定壓比熱容: 定壓比熱容: cpi4.174 kJ/(kg·℃) 導(dǎo)熱系數(shù): 4.174 kJ/(kg·℃) 導(dǎo)熱系數(shù): λi=0.6257W/(m·℃) 粘度: =0.6257W/(m·℃) 粘度: μi=0.000728 Pa·s 三=0.000728 Pa·s 三、計算總傳熱系數(shù) 1.熱流量 : Qo =m0CpoΔto=2000×2.052×(133-40)=381672 kJ/h=106.02 (kW) 2=2000×2.052×(133-40)=381672 kJ/h=106.02 (kW) 2.平均傳熱溫差: △t平均傳熱溫差: △tm'=2121lnt-ttt????=30-4040-133ln30)-(40-40)-(13山東換熱器清洗3=37.2(℃) 3.冷卻水用量 : W=37.2(℃) 3.冷卻水用量 : Wi =itQ?Pi0C ==)/(03.9144)3040(174. 4381672hkg??? 4.總傳熱系數(shù) K: 管程傳熱系數(shù) : 4

山東換熱器密封墊2、 按材料分類: 分為金屬材料和非金屬材料換熱器。3、 按結(jié)構(gòu)分類: 分為管殼式換熱器和板式換熱器。介質(zhì)中 1 ) 管殼式換熱器: 特點(diǎn)是圓形的外殼中裝有管束。一種介質(zhì)流經(jīng)換熱管內(nèi)的通道及其相貫通部分(稱為殼程) 。 它可分為:浮頭式換熱器、 U型管式換熱器、 套管式換熱器、 固定管板式換熱器等。2) 板式換熱器: 它是由壓成各種形狀的薄板組成傳熱面的， 冷、 熱兩種介質(zhì)分別在相鄰兩板之間流動。 常見的板式換熱器有平板式換熱器、 傘板式換熱器、 螺旋板式換熱器及板殼式換熱器。?板式換熱器的傳熱效率雖然較高， 但由于其強(qiáng)度低， 密封性能差， 山東換熱器密封墊故其應(yīng)用受到了限制。 因此，在石油、 化工工業(yè)中應(yīng)用較多的是管殼式換熱器， 它已被當(dāng)成傳統(tǒng)的換熱設(shè)備來加以使用。 1 、 管殼式換熱器的總體結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)1 ) 浮頭式換熱器?浮頭式換熱器的一端管板是固定的。 與殼體剛性連接， 另一端管板是活動的， 與殼體之間并不相連。 活動管板一側(cè)總稱為浮頭， 浮頭式換熱器的管束可山東換熱器密封墊從殼體中抽出， 故管外壁清洗方便， 管束可在殼體中自由伸縮， 所以無溫差應(yīng)力; 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 造價高， 且浮頭處若密封不嚴(yán)會造成兩種流體混合。 浮頭式換熱器適用于冷熱流體溫差較大(一般冷流進(jìn)口與熱流進(jìn)口溫差可達(dá)1 1 0℃) ，介質(zhì)易結(jié)垢需要清洗的場合。 在煉油廠中使用的各類管殼式換熱器中浮頭式*多。 ?總體結(jié)構(gòu)圖如圖1 2) 固定管板式換熱器?這類換熱器的結(jié)構(gòu)簡單， 重量輕， 造價較低， 在相同的殼層情況下， 可較其他型式的列管換熱器多排一些傳熱管子。 但是殼體與管層之間的流體的溫差不能太大， 因溫差太大時， 會產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力， 使管子與管板結(jié)合處松脫而產(chǎn)生泄漏。此外這類換熱器因管板是固定的， 所以在檢修，更換管子或山東換熱器密封墊清洗殼層時， 都比較困難。 此換熱器適用于殼程介質(zhì)不易結(jié)垢， 或是有結(jié)垢但可進(jìn)行化學(xué)清洗的場合; 殼壁與管壁因溫度差而引起的膨脹量之差不大， 或膨脹差雖大但殼程壓力不高的情況。 ?總體結(jié)構(gòu)圖如圖2蓋(或底) ; 2-管板; 3-管子; 4-外殼; 5-法蘭; 6， 7-連接管; 8-支座; 9-折流板 3) U型管式換熱器?這種換熱器不同于固定管板式和浮頭式， 只有一塊管板山東換熱器密封墊， 換熱管作為U字形、 兩端都固定在同一塊管板上; 管板和殼體之間通過螺栓固定在一起。這種換熱器結(jié)構(gòu)簡單、 造價低， 管束可在殼體內(nèi)自由伸縮， 無溫差應(yīng)力， 也可將管束抽出清洗且還省了一塊管板; 但U形管管內(nèi)清洗困難且管子更換也不方便， 由于U形彎管半徑不能太小， 故與其他管殼式換熱器相比布管較少， 結(jié)構(gòu)不夠緊湊。它適用于冷熱流體溫差較大、 管內(nèi)走清潔不易結(jié)垢的高溫、 高壓、 腐蝕性較大的流體的場合。 ?總體結(jié)構(gòu)如圖3 4) 釜式換熱器?這種換熱器的殼體直徑一般為管束直徑的1 .5~2.0倍， 管束偏置于殼體的下方， 頁面淹沒管束， 使管束上部形成一定的汽液分離空間。 此換熱器多用來做蒸發(fā)器、 精餾塔的重沸器或簡山東換熱器密封墊單的廢熱鍋爐。 根據(jù)需要， 管束可以是固定管板型、 浮頭型或U型管型。

山東換熱器清洗 (4)管子在管板上排列的間距(指相鄰兩根管子的中心距)，隨管子與管板的連接方法不同而異。通常，脹管法取 t=(1.3~1.5)do，且相鄰兩管外壁間距不應(yīng)小于 6mm，即 t≥(d+6)。本設(shè)計采用焊接法連接，所以排列間距取 t=32mm(管間距)。 (5)管程和殼程數(shù)的確定。當(dāng)流體的流量較小或傳熱面積較大而需管數(shù)很多時，有時會使管內(nèi)流速較低，因而對流傳熱系數(shù)較小。為了提高管內(nèi)流速，可采用多管程。但是程數(shù)過多，導(dǎo)致管程流體阻力加大，增加動力費(fèi)用;同時多程會使平均溫山東換熱器清洗 度差下降;此外多程隔板使管板上可利用的面積減少，設(shè)計時應(yīng)考慮這些問題。列管式換熱器的系列標(biāo)準(zhǔn)中管程數(shù)有 1、2、4 和 6 程等四種。采用多程時，通常應(yīng)使每程的管子數(shù)大致相等?？紤]到選用管子直徑小，為了不影響達(dá)到換熱要求，本設(shè)計選用 4 程。 2.5 外殼直徑的確定 換熱器殼體的內(nèi)徑應(yīng)等于或稍大于(對浮頭式換熱器而山東換熱器清洗 言)管板的直徑。根據(jù)計算出的實際管數(shù)、管徑、管中心距及管子的排列方法等，一般在初步設(shè)計時，可先分別選定兩流體的流速，然后計算所需的管程和殼程的流通截面積，于系列標(biāo)準(zhǔn)中查出外殼的直徑。待全部設(shè)計完成后，仍應(yīng)用作圖法畫出管子排列圖。 2.6 材料選用 列管換熱器的材料應(yīng)根據(jù)操作壓強(qiáng)、溫度及流體的腐蝕性等來選用。在高溫下一般材料山東換熱器清洗 的機(jī)械性能及耐腐蝕性能要下降。同時具有耐熱性、高強(qiáng)度及耐腐蝕性的材料是很少的。常用的金屬材料有碳鋼、不銹鋼，低合金鋼、銅和鋁等;非金屬材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等。不銹鋼和有色金屬雖然抗腐蝕性能好，但價格高且較稀缺，應(yīng)盡量少用。本設(shè)計殼體采用碳鋼，管程采用不銹鋼。本設(shè)計允許壓降不大于 10，且相鄰兩管外壁間距不應(yīng)小于 6mm，即 t≥(d+6)。本設(shè)計采用焊接法連接，所以排列間距取 t=32mm(管間距)。 (5)管程和殼程數(shù)的確定。當(dāng)流體的流量較小或傳熱面積較大而需管數(shù)很多時，有時會使管內(nèi)流速較低，因而對流傳熱系山東換熱器清洗 數(shù)較小。為了提高管內(nèi)流速，可采用多管程。但是程數(shù)過多，導(dǎo)致管程流體阻力加大，增加動力費(fèi)用;同時多程會使平均溫度差下降;此外多程隔板使管板上可利用的面積減少，設(shè)計時應(yīng)考慮這些問題。列管式換熱器的系列標(biāo)準(zhǔn)中管程數(shù)有 1、2、4 和 6 程等四種。采用多程時，通常應(yīng)使每程的管子數(shù)大致相等?？紤]到選用管子直徑小，為了不影響達(dá)到換熱要求，本設(shè)計選用 4 程。 2.5 外殼直徑的確定 換熱器殼體的內(nèi)徑應(yīng)等于或稍大于(對浮頭式換熱器而言)管板的直徑。根據(jù)計算出的實際管數(shù)、管徑、管中心距及管子的排列方法等，一般在初步設(shè)計時，可先分山東換熱器清洗 別選定兩流體的流速，然后計算所需的管程和殼程的流通截面積，于系列標(biāo)準(zhǔn)中查出外殼的直徑。待全部設(shè)計完成后，仍應(yīng)用作圖法畫出管子排列圖。

山東換熱器密封墊2.3 流體兩端溫度的確定 若換熱器中冷熱流體的溫度都由工藝條件所規(guī)定，就不存在確定流體兩端溫度的問題。若其中一個流體僅已知進(jìn)口溫度，則出口溫度應(yīng)由設(shè)計者來確定。例如用冷水冷卻某熱流體，冷水的進(jìn)口溫度可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁貤l件作出估計，而換熱器出口的冷水溫度，便需要根據(jù)經(jīng)濟(jì)衡算來決定。為了節(jié)省水量，可使水的出口溫度提高些，但傳熱面積就需要加大;為了減小傳熱面積，則要增加水量。兩者是相互矛盾的。本次化工原理課程設(shè)計任務(wù)書的操作條件給出換熱器中冷熱流體的溫度,因此就不存在確定流體兩端溫度的問題。 2.4 管子的規(guī)格和排列方法 (1)選山東換熱器密封墊擇管徑時，應(yīng)盡可能使流速高些，但一般不應(yīng)超過前面介紹的流速范圍。易結(jié)垢、粘度較大的液體宜采用較大的管徑。我國目前試用的列管式換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)中僅有ф25×2mm 及 ф19×2mm 兩種規(guī)格的管子。 管子的選用可參照 GB151-1999，由于本設(shè)計要求大豆油為傳熱媒介黏度大，選擇19×2mm 兩種規(guī)格的管子。 管子的選用可山東換熱器密封墊參照 GB151-1999，由于本設(shè)計要求大豆油為傳熱媒介黏度大，選擇ф25×2mm。 (2)管長的選擇是以清洗方便及合理使用管材為原則。長管不便于清洗，且易彎曲。一般出廠的標(biāo)準(zhǔn)鋼管長為 6m，則合理的換熱器管長應(yīng)為 1.5、2、2.5、3、4.5 或 6m。系列標(biāo)準(zhǔn)中也采用這四種管長。此外，管長和殼徑應(yīng)相適應(yīng)，一般取 L/D 為 4~10(對直徑小的換熱器可大些)。 本設(shè)計選用 3m 以配合管子的排列和管子數(shù)量能滿足換熱要求。 (3)如前所述，管子在管板上的排列方法有等邊三角形、正方形直列和正方形錯列等。等邊三角形排列的優(yōu)點(diǎn)有:管板的強(qiáng)度高;流體走短路的機(jī)會少，且管外流體擾動較大 ， 因而對流傳熱系數(shù)較高;相同的殼徑內(nèi)可排列更多的管子。正方形直列排列的優(yōu)點(diǎn)是便于清洗列管的外壁，適用于殼程流體易產(chǎn)生污垢的場合;但其對流傳熱系數(shù)較正三山東換熱器密封墊角排25×2mm。 (2)管長的選擇是以清洗方便及合理使用管材為原則。長管不便于清洗，且易彎曲。一般出廠的標(biāo)準(zhǔn)鋼管長為 6m，則合理的換熱器管長應(yīng)為 1.5、2、2.5、3、4.5 或 6m。系列標(biāo)準(zhǔn)中也采用這四種管長。此外，管長和殼徑應(yīng)相適應(yīng)，一般取 L/D 為 4~10(對直徑小的換熱器可大些)。 本設(shè)計選用 3m 以配合管子的排列和管子數(shù)量能滿足換熱要求。 (3)如前所述，管子在管板上的排列方法有等邊三角形、正方形直列和正方形錯列等。等邊三角形排列的優(yōu)點(diǎn)有:管板的強(qiáng)度高;流體走短路的機(jī)會少，且管外流體擾動較大 ， 因而對流傳山東換熱器密封墊熱系數(shù)較高;相同的殼徑內(nèi)可排列更多的管子。正方形直列排列的優(yōu)點(diǎn)是便于清洗列管的外壁，適用于殼程流體易產(chǎn)生污垢的場合;但其對流傳熱系數(shù)較正三角排 8列時為低。正方形錯列排列則介于上述兩者之間，即對流傳熱系數(shù)(較直列排列的)可以適當(dāng)?shù)靥岣摺?本設(shè)計選用等邊三角行排列，水對管子的腐蝕程度不高，相對于氣體，液體為媒介的換熱器更重要的是傳熱系數(shù)高。 (4)管子在管板上排列的間距(指相鄰兩根管子的中心距)，隨管子與管板的連接方法不同而異。通常，脹管法取 t=(1.3~1.5)d列時為低。正方形錯列排列則介于上述兩者之間，即對流傳熱系數(shù)(較直列排列的)可以適當(dāng)?shù)靥岣摺?本設(shè)計選用等邊三角行排列，水對管子的腐蝕程度不高，相對于氣體山東換熱器密封墊，液體為媒介的換熱器更重要的是傳熱系數(shù)高。