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Archives: 2022年11月25日

熱管換熱器和板式換熱器,老師傅教你這樣來區(qū)_

一、管式換熱器
對水/水管式換熱器而言,冷卻水是由冷卻水在管束內(nèi)流動而管束外流動,管束內(nèi)介質(zhì)的速度一般在0.8~1.2m/s左右(視冷卻水側(cè)壓降要求而定),因此其流動狀態(tài)為層流,管束直徑一般在10m-15mm之間。因為冷卻水質(zhì)一般采用海水、河水或冷卻塔水,極易產(chǎn)生結(jié)垢,并形成絕熱層,導致傳熱效率急劇下降,所以必須經(jīng)常清洗和清除這些結(jié)垢,以確保傳熱效果。
 
對水/水板式換熱器而言,冷卻水與被冷卻水對流于板片兩側(cè),介質(zhì)流速一般為0.5~7m/s左右(視介質(zhì)允許壓力降)。因為片子是魚骨狀,所以它的流動是旋轉(zhuǎn)湍流,其流體通道在4mm-8mm之間(取決于所選的型號)。因為流體的流動狀態(tài)都是旋轉(zhuǎn)湍流,所以冷卻的水質(zhì)可以是海水,也可以是河水,或者冷卻塔水,也不容易產(chǎn)生水垢,所以清洗的頻率比管殼式要低很多。

 

 
二、換熱器熱交換效率
管殼式換熱器中冷卻水為層流,因此在管壁上的流速為零,其傳熱須采用徑水傳熱(另一種情況是冷、熱側(cè)介質(zhì)的流速為900,且不形成對流)。對水/水換熱器而言,其傳熱系數(shù)K值一般在800-1200w/m2*K。
 
板式熱交換器中,冷卻水側(cè)和被冷卻水側(cè)的流動都是紊流的,流道內(nèi)的介質(zhì)不斷地在板壁和通道中心發(fā)生流動。此外,冷、熱側(cè)介質(zhì)的流動形成了1800個對流,因此換熱效率非常高。水冷式換熱器的傳熱系數(shù)K值一般在4000-7000w/m2K之間。從而節(jié)省換熱面積4-5倍。
 
三、溫度差距
管式熱交換器的流態(tài)和二中介質(zhì)的流動方向決定了端溫差較大(即冷卻水進口溫度與被冷卻水出口溫度之差),一般在8℃左右,如果管式熱交換器的端溫差為1℃,則該管式熱交換器的長度必須達到80m長,這在電站設(shè)備安裝中是難以想象的。
 
板式熱交換器的流動狀態(tài)和兩種介質(zhì)的流動方向決定了端溫差很小,可以經(jīng)濟地達到1℃左右的端溫差。這種情況在夏季工作時,冷卻水溫度較高,一般達到33℃-37℃。使用板式熱交換器時,冷卻水溫度易降至35℃-38℃,保證汽輪發(fā)電機組和輔機的額定出力和正常工作(由于發(fā)電機冷卻水溫若大于37℃,則出力將受到影響)。但由于管殼式換熱器的端溫差較大,導致其在夏季工況下不能保證汽輪發(fā)電機和輔機的額定出力和正常工作。
 
四、換熱器性價比
因管、殼式換熱器的結(jié)構(gòu)和傳熱效率,使其材料更多,所以價格更高。但板式熱交換器的結(jié)構(gòu)和傳熱效率決定了它的用材很少,其價格遠低于管殼式換熱器。如冷卻水質(zhì)為海水或有海水倒灌的江河水,則需要使用抗海水腐蝕材料,如鈦材等。
 
 
五、靈活性
管、殼式換熱器的結(jié)構(gòu)決定了在確定了一定的換熱器容量后,其管束數(shù)、殼數(shù)、長度都已確定,因此不能再改變。
板式熱交換器的結(jié)構(gòu)卻很容易適應(yīng)換熱量的變化,一般在幾個小時內(nèi),就可以在框架長度范圍內(nèi)簡單地增加減薄薄片,從而滿足新工藝參數(shù)的要求。電廠運行中出現(xiàn)了很多不可預(yù)見的或額外增加的熱交換量,所以板式換熱器這個功能就顯得尤為重要。
 
六、換熱器使用壽命
殼管式換熱器無論從殼體或管束的強度設(shè)計都足以滿足電廠的長期使用,但由于冷卻水側(cè)壓力不能完全恒定,它所產(chǎn)生的壓力波作用于脹管處,所以更容易出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,甚至漏水。
 
板式熱交換器的板片之間有金屬與金屬的接觸,可形成一個無振動的剛性整體,所以板片的壽命足以滿足電廠長期使用的要求。而且密封圈的壽命一般取決于介質(zhì)溫度,一般介質(zhì)溫度若為70℃,則平均壽命可達12年。
 
七、換熱器維護
一般而言,管式熱交換器中的管束有幾百個,為了清除管子上的結(jié)垢,由于不知道哪一個管束結(jié)垢,必須對每個管束進行清洗。另開管殼式換熱器一般需要60-90分鐘,因此對管殼式換熱器進行清洗需要較長時間。此外,管束都在殼體內(nèi),哪根管束漏水漏氣,一般情況下是不能被探測和發(fā)現(xiàn)的,因此電廠有時必須更換整套管束,這需要大量的資金和時間。
 
板式熱交換器一般可用化學清洗劑清洗,無需開啟,30-60分鐘內(nèi)即可清洗干凈。即使需要打開檢查和清洗,只要卸下夾緊螺栓,就可以檢查所有的傳熱表面,拆卸換熱器一般只需15分鐘,哪些需要重點清洗,一看就知道,所以拆開清洗板式換熱器只需很短的時間就可以完成。


板式熱交換器與殼式管熱交換器如何區(qū)別?_

一、結(jié)構(gòu)的區(qū)別:
1、殼管式換熱器結(jié)構(gòu):
管殼式換熱器是由殼體、換熱管束、管板、折流板(擋板)以及管箱等部分組成。外殼體多為筒形,內(nèi)含管束,管束兩端均固定于管板上。熱傳導有兩種類型的熱流體和冷流體,一種是管邊的,叫做管邊的;另一種是管邊的,叫做殼邊的。
 
為提高管外流體的傳熱系數(shù),常在管殼體內(nèi)設(shè)置一些隔板。隔板能提高殼程內(nèi)流體的流速,使流體能在一定距離多次通過管束,增加流體的湍流程度。
換熱管可以放置在管板的上部三角形或方形。正三角形排列緊湊,管外流體湍流度大,換熱系數(shù)大。方塊排列,方便清理管子外的污物,適用于易結(jié)垢的液體。
 
2、板式換熱器結(jié)構(gòu):
活動板式熱交換器是由多個沖壓有波紋的薄板按一定間隔,四面用墊片密封,并與框架和壓縮螺釘相重疊而成。四個角形的板孔和襯墊孔組成流體分配器和收集管。與此同時,冷流體和熱流體被合理地分離,這樣他們就可以在每一塊板材的兩側(cè)分離。流道內(nèi)流動,熱交換通過平板進行。

 

 
二、換熱器的分類
 
管式換熱器的分類:
固定管板熱交換器管板與管殼兩端的管束為一體,結(jié)構(gòu)簡單,但僅適用于冷、熱流體溫差不大,殼程不需要進行機械清洗的換熱作業(yè)。在溫度差較大、殼面壓力不太高時,可以在殼體上安裝彈性補償環(huán)來減小熱應(yīng)力。
 
浮頭式換熱器管束一端的管板可自由浮動,完全消除了熱應(yīng)力,整個管束可從外殼中抽出,便于機械清洗和維修。浮動式換熱器應(yīng)用廣泛,但結(jié)構(gòu)復雜、成本高。
U形管熱交換器的每個管子彎曲成U形,兩端固定在同一塊管板上,上、下兩區(qū)。利用管箱隔板,分為進、出口兩室。換熱裝置的熱應(yīng)力完全消除,結(jié)構(gòu)比浮頭結(jié)構(gòu)簡單,但管程不易清潔。
 
U形管式熱交換器
渦流式熱膜傳熱器采用最新的渦流式熱膜傳熱技術(shù),通過改變流體的運動狀態(tài)來改善傳熱效果。在渦流管內(nèi),介質(zhì)通過渦流管內(nèi)表面時,會對管內(nèi)表面產(chǎn)生強烈的沖刷作用,從而提高傳熱效率,達到10000W/m2。該結(jié)構(gòu)還具有耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防水垢等性能。
 
板式熱交換器分類:
根據(jù)單位空間換熱面積的大小,板式換熱器屬緊湊式換熱器,主要與管殼式換熱器相比較。常規(guī)管殼式換熱器占用較多的空間。
根據(jù)工藝用途,有不同名稱:板式爐、板式爐、板式爐冷凝器、板式爐預(yù)熱器。
根據(jù)工藝組合的不同,可分為單向板式換熱器和多向板式換熱器。
根據(jù)兩種介質(zhì)的流動方向,可分為平行板換熱器、逆流板換熱器和橫流板換熱器。后者更為常用。
根據(jù)轉(zhuǎn)輪間隙的大小,可分為普通間隙板式換熱器和寬間隙板式換熱器兩種。
根據(jù)波紋磨損情況,板式熱交換器之間有更詳細的區(qū)別。
按是否為一整套產(chǎn)品,可分為單板式換熱器和板式熱交換器兩種。


換熱器工作原理,原來是那么一回事!_

一、什么是熱交換器
熱交換器,是一種把熱流體的一部分熱量轉(zhuǎn)移到冷流體中的裝置,也稱為熱交換器。熱交換器在化工、石油、電力、食品等行業(yè)具有重要作用,在化工生產(chǎn)中,熱交換器被廣泛地用于加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等。
 
 
二、熱交換器根據(jù)原理來分類
中間壁熱交換器
間壁式換熱器是指在被壁面分開的空間內(nèi),通過壁面?zhèn)鳠岷捅诿鎸α?,實現(xiàn)兩種不同溫度的流體之間的換熱。間壁式換熱器有管殼式、套管式等多種換熱器類型。間壁換熱器是目前最常用的換熱器。
 
再生熱交換器
蓄熱式換熱器是由固體材料組成的蓄熱體,將高溫流體中的熱量傳給低溫流體,熱介質(zhì)先加熱固體材料,達到一定溫度后,冷卻介質(zhì)再加熱固體材料,使熱量傳遞。再生換熱器有回轉(zhuǎn)式,閥門開關(guān)等。
 
液力連接間接熱交換器。
液體聯(lián)接間接式換熱器是指將兩個表面式換熱器通過在其中循環(huán)的熱載體連接起來的換熱器,熱載體在高溫流體換熱器和低溫流體之間循環(huán),在高溫流體中接收熱量,在低溫流體中向低溫流體中釋放熱量。

 

 
直接式熱交換器。
也叫混合換熱器,是兩種流體直接接觸,彼此混合來換熱的裝置,如冷水塔,氣體冷凝器等。
 
復合熱交換器
兼具汽水面式間接換熱和水-水直接混流換熱兩種換熱方式的裝置。與汽水間接換熱相比,換熱效率更高;與汽水直接混合換熱相比,機組噪音更小,穩(wěn)定性更好。
 
三、根據(jù)使用用途來區(qū)分
暖氣。
熱水器是將液體加熱到必要的溫度,但是被加熱的液體不會發(fā)生相變。
 
預(yù)加熱
預(yù)加熱流體的預(yù)熱器,提供了工序操作的標準工藝參數(shù)。
 
超溫裝置
過熱器是用來將流體(過程氣或蒸汽)加熱到過熱的。
 
蒸發(fā)。
蒸發(fā)器用來加熱液體,達到沸點以上的溫度,使其液體蒸發(fā),一般有相變。
 
按照結(jié)構(gòu)上的分類。
有:浮頭換熱器,固定管板式換熱器,U形管板式換熱器,板式換熱器等。
 
 
四、熱交換器應(yīng)用行業(yè):
熱交換器在石油、化工、輕工、制藥、能源等工業(yè)生產(chǎn)中,常被用來加熱或冷卻低溫流體,或冷卻高溫流體,使其蒸發(fā)或凝結(jié)成蒸汽。
熱交換器既可用于單元設(shè)備,如加熱器、冷卻器、凝汽器等;又可用于過程設(shè)備的部件,如合成氨塔中的熱交換器。換熱設(shè)備是化工生產(chǎn)中的重要設(shè)備,據(jù)統(tǒng)計,換熱器噸位約占整個工藝設(shè)備的20%,有的高達30%,其重要性可想而知。
 
管殼式換熱器
管殼式換熱器品種繁多,需求量大,急需開發(fā)新型耐磨、耐腐蝕、高強度材料。國內(nèi)不銹鋼-銅合金復合材料、鋁-鎂合金和碳化硅等非金屬材料的開發(fā)和應(yīng)用均取得了不同程度的進展,其中鈦材開發(fā)速度最快。
 
鈦對海水、氯堿、醋酸等有較好的耐蝕性能,如再強化換熱,效果會更好,有些生產(chǎn)單位已經(jīng)很好地掌握了鈦材的加工制造工藝。物料噴涂,國內(nèi)已從國外引進生產(chǎn)線。鋁-鎂合金具有良好的耐腐蝕性能和導熱性,其價格比鈦材便宜,值得關(guān)注。
 
改善換熱器性能,提高換熱效率,減少換熱面積,降低壓降,提高設(shè)備熱強度,節(jié)能降耗等方面的研究,在國內(nèi)取得了顯著成績。大量使用換熱設(shè)備有效地提高了能源利用率,降低了企業(yè)成本,提高了效益。


冷凝器清洗除垢方法,一定要這樣做!_

冷凝器在長時間使用后很容易出現(xiàn)管道形成水垢的現(xiàn)象,如果沒有及時處理掉,這些水垢會影響換熱效果,導致機組的冷凝溫度升高,進而導致制冷量降低、機組電耗增加。因此冷凝器應(yīng)該經(jīng)常進行水垢清除。
 
預(yù)防和清除水垢的方法大致有以下三種:
 
一、機械除垢法:機械除垢是用軟軸洗管器對鋼制冷卻管的冷凝器進行除垢的方法,特別適用立式殼管式冷凝器。
 
1、將冷凝器中的制冷劑抽出。
2、關(guān)閉冷凝器與制冷系統(tǒng)連接的所有閥門。
3、冷凝器的冷卻水正常供給。
4、用軟軸洗管器聯(lián)接的傘型齒輪狀刮刀在冷凝器的立管內(nèi)由上而下地進行旋轉(zhuǎn)滾刮除垢,并借助循環(huán)冷卻水來冷卻刮刀與管壁磨擦產(chǎn)生的熱量,同時將清除下來的水垢、鐵銹等污物沖洗入水池。
 
在除垢過程中根據(jù)冷凝器的結(jié)垢厚度和管壁的銹蝕程度及已使用的年限長短來確定所選用適當直徑的滾刀,但在第一遍除垢所選用的滾刀直徑比冷卻管內(nèi)徑要適當小一些,以防損傷管壁,再選用與冷卻管內(nèi)徑接近的滾刀進行第二遍除垢,這兩遍除垢就能清除冷凝器95%以上的水垢和污銹。
 
這種機械除垢的方法是利用傘型齒輪狀滾刀在冷卻管內(nèi)旋轉(zhuǎn)進刀過程中的滾刀轉(zhuǎn)動和震動,將冷凝器冷卻管中的水垢和污銹等清除掉,待除垢結(jié)束后將冷凝水池中的水全部抽掉,從池底把清除下來的垢、銹等污物清理干凈,并重新注水。
 

二、化學酸洗除垢法:用配制好的弱酸性除垢劑對冷凝器進行清洗,使水垢脫落,提高冷凝器的傳熱效率。

 
1、在酸洗槽內(nèi)配制好除垢溶液,開動酸洗泵,使除垢劑溶液在冷凝器的冷凝管中循環(huán)流動24小時后,一般情況下24小時后水垢基本清除干凈。
2、停止酸洗泵工作后,用圓形鋼刷在冷凝管器的管壁內(nèi)來回拉刷,并用清水將垢、銹沖洗干凈。
3、再用清水反復清洗殘留在管內(nèi)的除垢劑溶液,直至徹底干凈?;瘜W酸洗除垢方法適用于立式和臥式殼管式冷凝器。
4、電子磁水除垢法:電子磁水器的工作原理是將流經(jīng)冷凝器的冷卻水中的鈣、鎂和其它鹽類在常溫下以正負離子狀態(tài)溶解于水中。
 
當冷卻水以一定的的速度流經(jīng)磁水器的橫向磁場時,溶解的鈣、鎂等離子獲得感應(yīng)電能,使其電荷狀態(tài)發(fā)生變化,離子間的靜電引力受到干擾和破壞,這樣就改變了其結(jié)晶條件,使晶體的結(jié)構(gòu)疏松,抗拉、抗壓能力降低,不能形成粘結(jié)力強的堅硬水垢,成為松散的泥渣隨冷卻水的流動而排出。
 
這種除垢方法既能有效地防止新水垢的產(chǎn)生,而且還能清除原有的水垢,因為使用電子磁水器后,離子失去了結(jié)垢能力,這就對原有水垢失去了保護作用。另外經(jīng)過磁化了的冷卻水具有了一定的感應(yīng)電能,同時由于冷凝器中的鋼管與水垢的膨脹系數(shù)不同,使原有水垢逐漸發(fā)生龜裂,磁化水又不間斷地侵入其裂縫中,破壞了原有水垢的粘著力,使之逐漸疏松而自行脫落并不斷地被循環(huán)冷卻水帶走。
 
電子磁水器的除垢方法簡便易行、勞動強度低,而且在不影響制冷系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的情況下進行除垢和預(yù)防結(jié)垢。
 
除垢與節(jié)能的意義:
冷凝器一旦結(jié)了水垢,則導熱熱阻增大,于是熱阻增加,傳熱系數(shù)值就要減少,因為冷凝溫度與傳熱系數(shù)成反比,所以造成冷凝器溫度升高,冷凝壓力也相應(yīng)增高,并且冷凝器結(jié)垢越嚴重,冷凝壓力就越顯著地增高,這樣就使制冷機耗電增加,并造成制冷系統(tǒng)各運轉(zhuǎn)設(shè)備的耗電相應(yīng)的增加,造成電能浪費。


換熱器清洗,試試這幾種方法,換熱器煥然一新_

一、機械除垢清洗法
當管殼式換熱器的管束有輕微的堵塞或積渣垢時,可采用不銹鋼鋼條或低碳銅盤從一端通到另一端拔出,以清除輕微的堵塞或積渣垢。輕、細的積垢,可根據(jù)管徑選擇專用清管刷,一頭穿粗鐵絲,將清管刷從換熱管內(nèi)拉出,反復幾次即可清除與換熱管結(jié)合不太緊的積垢。如果管子內(nèi)垢較重或完全堵塞,可用軟質(zhì)金屬刺管清除。管道的管口被污垢或異物堵塞時,可采用鏟除、削、刮、刷等人工方法進行處理。

 

 
二、用高壓水的沖洗和清洗
高電壓水洗是利用高壓水泵打出的高電壓水,通過專用清洗槍將高電壓水直接注入到需要清洗的部位,其調(diào)壓范圍為0~100MPa。若水垢不太緊,可選用40MPa左右的壓力。在結(jié)構(gòu)堅固、緊密時,也可將高合金噴頭塞進管子中進行高壓清洗,一般這種方法主要是用來清洗管殼式換熱器的管內(nèi)垢層,或用來清洗可抽出管束的熱交換器設(shè)備外殼和管束表面的垢、異物,例如U形管換熱器的清洗過程:
 
(1)清潔工應(yīng)穿戴勞保用品;
(2)根據(jù)設(shè)備自身情況合理調(diào)整水壓,注意人身和設(shè)備的安全;
(3)水槍試驗;
(4)對換熱器管、殼程進行清洗,如設(shè)備封頭已拆開,清洗過程中水槍噴射方向應(yīng)設(shè)警戒區(qū),并有專人看守。
 
三、化學溶劑除垢法
先對結(jié)垢物質(zhì)進行化學分析,然后決定用哪種溶劑清洗。普通硫酸鹽和硅酸鹽水垢一般采用堿洗,碳酸鹽水垢則采用酸洗,油垢的結(jié)焦可用氫氧化鈉、碳酸鈉、洗衣粉、洗滌劑等按一定比例配水清洗。使用化學清洗必須考慮使用防腐劑。在進行化學清洗之后,再用清水循環(huán)沖洗幾次,直到水變成中性。除了上述清洗方法外,本機還可采用海綿球自動清洗。


板式熱交換器外觀要求_

板式熱交換器對外觀也是有要求的,想知道是什么樣的要求嗎?那么今天就讓我們簡單了解下它對外觀的要求。
 
1.熱交換器機組表面的漆膜應(yīng)均勻、平整,無氣泡、龜裂和剝落等缺陷,檢測柜內(nèi)應(yīng)干燥、清潔、無雜物。
 
2.底座外形尺寸誤差應(yīng)小于5‰,設(shè)備定位中心距誤差應(yīng)小于2‰,設(shè)備安裝螺栓孔與中心線誤差應(yīng)小于2mm,板式熱交換器的管道的水平偏差和垂直偏差應(yīng)小于10mm。

 

3.板式熱交換器安裝法蘭時,法蘭密封面與接管中心線平面垂直度偏差不應(yīng)大于法蘭外徑的1%,且不大于3mm。

4.汽、水流向、接管標記及機組標志牌完整、正確。


板式換熱器腐蝕失效的六大表現(xiàn)_

板式換熱器憑借著諸多優(yōu)勢,成為了食品、冶金、石油化工等領(lǐng)域的主導換熱設(shè)備。但由于換熱器的工作環(huán)境復雜,板式換熱器容易出現(xiàn)因腐蝕而導致設(shè)備失效。
 
板式換熱器腐蝕失效的六大表現(xiàn)
 
1.點蝕:由“閉塞電池腐蝕”(Ocluded Cell Corrosion)作用引起的一種局部腐蝕—使局部金屬表面的鈍化膜破壞,形成尺寸小于1mm的穿孔或蝕坑。例如,在不銹鋼板片表面生銹或積垢(碳化物、二氧化硅垢層)處,因?qū)岵涣?、介質(zhì)的pH值減小產(chǎn)生的腐蝕;
 
2.縫隙腐蝕:由“閉塞電池腐蝕”作用引起的一種呈斑點狀或潰瘍形的局部腐蝕。同點蝕的主要區(qū)別是腐蝕產(chǎn)生在金屬零件的縫隙處,由于滯留介質(zhì)的電化學不均勻性而導致的。例如, 密封墊片槽底或板片封閉流道的角孔墊片外側(cè)處產(chǎn)生的腐蝕;
 
3.應(yīng)力腐蝕開裂:在靜態(tài)拉伸應(yīng)力與電化學介質(zhì)共同作用下,由陰極溶解過程引起的金屬局部腐蝕裂紋或斷裂。例如,板片壓制成型時將產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力,若與介質(zhì)中的鹵素離子(如Cl -、F -等離子)或H2S接觸可能引起應(yīng)力腐蝕開裂;

 

 
4.晶間腐蝕:起源于金屬表面并沿晶粒邊界深入到內(nèi)部的腐蝕,可導致晶粒間的結(jié)合力喪失,使材料的強度大大降低。例如,不銹鋼在過敏溫度范圍 (400℃~600℃)內(nèi)產(chǎn)生的腐蝕;
       
5.均勻腐蝕:接觸介質(zhì)的金屬表面全部或大部分被腐蝕的現(xiàn)象。例如,板片選材不當,或使用期過長,超過了允許使用壽命;
 
6.其他腐蝕失效:主要有露點腐蝕、磨蝕 、微生物腐蝕等。例如,含有酸性物質(zhì)的熱蒸汽與冷的板片接觸,可引起露點腐蝕;板片的介質(zhì)入口角孔處和導流區(qū)的流速過高,或流體中含有砂粒類顆粒物時,可導致磨蝕;海水中的藻類、細菌、原生物等,可導致板片的微生物腐蝕。
 
以上幾種腐蝕失效中,Cr-Ni奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開裂約占50%,點蝕和縫隙腐蝕共約占20%,所以最危險、最常見。


板式換熱器清洗劑每桶多少錢,無腐蝕性

板式換熱器清洗劑每桶多少錢,無腐蝕性

使用方法:  
1、就地清洗法:首先準備一套清洗循環(huán)系統(tǒng),如耐酸泵,管道等。洗滌劑的量至少要等于換熱器的正常工作量。如污垢粘度高,洗滌劑的量要相應(yīng)的增加。用泵將足量的清洗劑持續(xù)循環(huán)性地輸入換熱器內(nèi)部管道,持續(xù)時間不少于一個小時,循環(huán)時間越長清洗越干凈,根據(jù)污垢的嚴重程度可及時加入清洗劑或更換。后排凈內(nèi)部殘液(可用塑料桶儲存重復使用),用冷水或溫水打入換熱器內(nèi)部管道循環(huán)沖洗,直至完全把內(nèi)部的殘液沖凈即可。
2、手工拆卸清洗法:
首先根據(jù)換熱器生產(chǎn)商的拆卸方法卸下板片,用毛刷或軟布把板片上松動的污垢用清水盡量沖洗干凈(以減少板換清洗劑的消耗量),然后將板片浸泡在存有清洗劑的塑料容器內(nèi)(將板片上的密封墊卸下)。浸泡時間不少于半小時(指**使用的板換清洗劑)。板換清洗劑由于浸泡次數(shù)增多會降低其濃度和工作效率,此時可適當延長浸泡時間或增加、更換清洗劑。浸泡時間的掌握一般以肉眼觀察法觀察原板片上深黑色污垢已逐步變黃時表示污垢已溶解即可開始清洗。清洗時用毛刷或軟布邊擦邊沖洗,直至污垢完全沖洗干凈。如還有剩余污垢未溶解可重新浸泡,板片完全沖洗干凈后使之干燥即可。


高分子材料修復換熱器腐蝕滲漏結(jié)垢

商務(wù)咨詢 孫    -705

一.概要

本文詳細解析了列管式換熱器和板式換熱器zui為常見的滲漏、結(jié)垢問題的原因,針對出現(xiàn)的原因提出了目前先進工業(yè)企業(yè)解決此類問題的手段和管理思路,從而為工業(yè)企業(yè)換熱器設(shè)備管理者、換熱器維修專業(yè)人員提供管理思路和技術(shù)幫助。

二.換熱器

列管式換熱器和板式換熱器是廣泛應(yīng)用于石油、化工、制藥、氯堿、冶金、焦化、制冷、輕工、制鹽、電力、海水淡化等行業(yè)的通用設(shè)備。其主要用于加熱、冷卻、蒸發(fā)、冷凝、干燥等。換熱器門類眾多,但是目前企業(yè)zui常見的換熱器仍是列管式換熱器和板式換熱器。列管式和板式換熱器具有結(jié)構(gòu)簡單,造價較低,選材范圍廣泛,處理能力大,溫度和壓力適應(yīng)范圍廣的優(yōu)點。

換熱器分類:

列管式換熱器從分類上來說,按材質(zhì)分為碳鋼列管換熱器、不銹鋼列管式換熱器、銅列管式換熱器和碳鋼與不銹鋼混合列管式換熱器四種;按形式分為固定管板式、浮頭式、U型管式換熱器,按結(jié)構(gòu)分為單管程、雙管程和多管程;按列管與管板連接形式分為焊接、脹接和脹焊結(jié)合三種形式。

板式換熱器的分類沒有列管式換熱器這么復雜,板式換熱器根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同可分為:可拆式、半焊式、石墨板式、全焊式換熱器等類型。通常板式換熱器材質(zhì)為不銹鋼,板與板之間由橡膠墊間隔密封。

三.換熱器滲漏解析

換熱器滲漏主要是腐蝕造成的,少部分是由于換熱器選型和換熱器本身的制造工藝缺陷,列管式和板式換熱器的腐蝕形式基本有兩種:電化學腐蝕和化學腐蝕。列管式換熱器在制作時,管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊,焊縫形狀存在不同程度的缺陷,如凹陷、氣孔、夾渣等,焊縫應(yīng)力的分布也不均勻。使用時管板部分一般與工業(yè)冷卻水接觸,而工業(yè)冷卻水中的雜質(zhì)、鹽類、氣體、微生物都會構(gòu)成對管板和焊縫的腐蝕。這就是我們常說的電化學腐蝕。研究表明,工業(yè)水無論是淡水還是海水,都會有各種離子和溶解的氧氣,其中氯離子和氧的濃度變化,對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外,金屬結(jié)構(gòu)的復雜程度也會影響腐蝕形態(tài)。因此,管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看,管板表面會有許多腐蝕產(chǎn)物和積沉物,分布著大小不等的凹坑。以海水為介質(zhì)時,還會產(chǎn)生電偶腐蝕。化學腐蝕就是介質(zhì)的腐蝕,換熱器管板接觸各種各樣的化學介質(zhì),就會受到化學介質(zhì)的腐蝕。另外,換熱器管板還會與換熱管之間產(chǎn)生一定的雙金屬腐蝕。一些管板還長期處于腐蝕介質(zhì)的沖蝕中。尤其是固定管板換熱器, 還有溫差應(yīng)力, 管板與換熱管聯(lián)接處極易泄漏,導致?lián)Q熱器失效。

綜上所述,影響換熱器管板腐蝕的主要因素有:

(1)介質(zhì)成分和濃度:濃度的影響不一,例如在鹽酸中,一般濃度越大腐蝕越嚴重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕zui嚴重,而當濃度增加到60%以上時,腐蝕反而急劇下降

(2)雜質(zhì):有害雜質(zhì)包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等,這些雜質(zhì)在某些情況下會引起嚴重腐蝕

(3)溫度:腐蝕是一種化學反應(yīng),溫度每提升 10℃,腐蝕速度約增加1~3倍,但也有例外

(4)ph值:一般ph值越小,金屬的腐蝕越大

(5)流速:多數(shù)情況下流速越大,腐蝕也越大

列管式換熱器換熱管與管板之間一般采用焊接的方式進行連接,焊縫及其附近是zui容易發(fā)生腐蝕的地方,有下列幾個原因:

(1)焊縫造成了縫隙腐蝕

(2)焊接過程中焊縫附近的溫度達到了合金(不銹鋼)的敏化溫度,引起晶間腐蝕

(3)焊接過程中焊縫附近因受熱不均產(chǎn)生了熱應(yīng)力(殘余應(yīng)力),容易引起應(yīng)力腐蝕破裂

(4)其他還有因焊接工藝不良引起腐蝕

四.換熱器滲漏的危害

換熱器管板與換熱管焊接處一旦泄露,將會嚴重影響安全生產(chǎn)。原有的解決方法是采用拆卸下來后重新打壓試驗確定滲漏點,然后再進行重新焊接防止?jié)B漏,同時也必須將滲漏處的鋼管堵住,以防止串液,堵得越多,換熱器的換熱效率也越來越低,zui后只能報廢更換。這種傳統(tǒng)的修復方法不僅操作困難(需要拆卸安裝打壓試壓,在補焊高溫熱應(yīng)力的影響下,極易產(chǎn)生熱應(yīng)力裂紋,多數(shù)情況需要多次補焊打壓才能堵住漏點,修復效率低下),而其隨著焊接次數(shù)的增加,zui終報廢更換,增加了企業(yè)的維修費用。

五.換熱器先進管理經(jīng)驗

目前國外針對換熱器管理較為的管理理念為:提前做好換熱器保護,采用高分子復合材料技術(shù)實現(xiàn)換熱器滲漏的在線快速修復,采用環(huán)保清洗劑通過泵循環(huán)實現(xiàn)水垢清除。美國ENECON總結(jié)與客戶合作的眾多案例,提出寶貴的換熱器管理與維修維護經(jīng)驗,為廣大換熱器應(yīng)用企業(yè)提供參考。

1、高分子產(chǎn)品可用于修復修補和處理磨損、汽蝕、銹蝕、沖蝕、機械磨損、配合間隙不當、變形、裂紋、孔洞、滲漏等各種缺陷和故障。

2、高分子產(chǎn)品以高分子材料,但其特殊的配方使它具有很好的物理機械性能和抗腐蝕、耐磨損、抗高溫性能。

3、 產(chǎn)品系列化,應(yīng)用范圍廣泛,適用于所有工業(yè)設(shè)備、機械、管道、結(jié)構(gòu)和建筑。適應(yīng)修復各種基材上存在的缺陷,如鋼鐵、有色金屬、橡膠、塑料、陶瓷、水泥制品等等。因此被廣泛應(yīng)用于石油化工、船舶、電力、水處理、礦山、冶金、造紙、釀造、公路道路、工業(yè)和民用建筑等行業(yè)和領(lǐng)域。

4、高分子 產(chǎn)品中既有用于發(fā)現(xiàn)缺陷后進行修復修補的材料,也有用于防止缺陷(特別是腐蝕、氣蝕、磨損等)發(fā)生的材料。

5、 既可修復、修補、成形形狀復雜的曲面,也可在修復后進行機械加工,保證修復部位的精度要求。

6、 施工完全現(xiàn)場化,無需遠距離搬送設(shè)備或零部件。

7、不需要特殊的設(shè)備和工具即可施工,非專業(yè)人員只要嚴格按提供的施工工藝方案操作,也保證能成功。

8、 施工中不需要動火,適用于易燃易爆場合,防止因熱應(yīng)力給機械設(shè)備、零部件帶來熱變形或傷害。

9、施工時間可控制,既適用于修復大面積缺陷的多種材料,也有可用于局部小面積緊急修補快速固化的材料。

10、直接費用低,而zui顯著的是它給用戶帶來的間接效益,如節(jié)能、增效,大大減少停機時間,甚至可以不中斷正常生產(chǎn),降低對零配件的需求,減少零配件庫存等等。

案例一:新?lián)Q熱器的預(yù)防保護

換熱器是企業(yè)生產(chǎn)過程中非常普遍的設(shè)備,具有非常重要的地位,如果一個企業(yè)的換熱器經(jīng)常出問題,不僅僅會造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降、換熱效率的降低、生產(chǎn)時間的浪費以及設(shè)備采購成本的居高不下,正是由于換熱器具有如此重大的意義,所以該化工企業(yè)花費了大量的精力來解決換熱器滲漏問題。通常大多數(shù)企業(yè)的做法就是盡量采購質(zhì)量高的換熱器,經(jīng)過細心維護,讓換熱器壽命盡可能的延長,不可避免的出現(xiàn)滲漏以后,就會被迫停機堆焊,2~4人需要幾天時間才能修復完成,如果企業(yè)高薪聘請的焊工,還能保證換熱器繼續(xù)使用一段時間,如果焊工的技術(shù)一般,那么就會造成更多的漏點甚至報廢,企業(yè)不得不更換新的換熱器,這是由于此種傳統(tǒng)方法造成的種種弊端,完全不能保證企業(yè)的安全連續(xù)性生產(chǎn),因此,眾多企業(yè)積極尋求新技術(shù)解決換熱器滲漏問題,通過引入福世藍高分子復合材料的耐腐蝕性和抗沖刷性,通過提前對新?lián)Q熱器的保護,這樣不僅有效治理了新?lián)Q熱器存在的焊縫和砂眼問題,更避免了使用后化學物質(zhì)腐蝕換熱器金屬表面和焊接點,在以后的定期維修時,也可以涂抹美國ENECON高分子復合材料來保護裸露的金屬;即使使用后出現(xiàn)了滲漏現(xiàn)象,也可以通過美國ENECON技術(shù)及時修復,避免了長時間的堆焊維修影響生產(chǎn)。正是由于此種精細化的管理,才使得換熱器滲漏問題出現(xiàn)的概率大大降低,不僅降低了換熱器的設(shè)備采購成本,更保證了產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)時間,提高了產(chǎn)品競爭力。

具體操作如下:

案例二:列管式換熱器滲漏的及時維修

由于換熱器的運行環(huán)境惡劣,不僅換熱設(shè)備的溫差變化大,而且換熱物質(zhì)多為腐蝕性物質(zhì),對金屬腐蝕性高,并且換熱器通常存在的結(jié)垢現(xiàn)象對設(shè)備破壞也比較大,因此,如果不通過提前預(yù)防保護、及時清洗水垢等精細化管理,換熱器必然出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,通常企業(yè)在出現(xiàn)換熱器滲漏后,為保證生產(chǎn)會拖延維修時間,只有出現(xiàn)了嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量時才會被迫停機堆焊維修,甚至報廢更新。針對堆焊在換熱器維修中的種種弊端,美國ENECON高分子復合材料技術(shù)通過類似刷涂油漆的操作方法,依靠高分子復合材料耐腐蝕性和抗沖刷性有效解決了換熱器管板腐蝕穿孔問題,避免了打壓試驗、堆焊、再打壓的落后耗時耗力的維修方式,維修的方法同上述案例類似,依靠此種及時有效的現(xiàn)場維修手段,不僅節(jié)省了大量的維修時間,更保證了維修效果,甚至讓原本要報廢的舊換熱器“煥發(fā)青春”,節(jié)省了設(shè)備采購費用。

正是由于美國ENECON技術(shù)在預(yù)防保護、修理腐蝕滲漏的巨大優(yōu)勢,順應(yīng)了國家提倡的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略,降低了企業(yè)的綜合成本,提高了競爭力,所以美國ENECON才會與越來越多的企業(yè)實現(xiàn)合作共贏。

六.總結(jié)

隨著科技的不斷進步,換熱器的管理理念與維修維護技術(shù)不斷升級,然而受傳統(tǒng)經(jīng)驗的影響,國內(nèi)大多數(shù)的企業(yè)在換熱器管理過程中,仍然采用堆焊、直接報廢更新等較為傳統(tǒng)方式,這些不僅不利于生產(chǎn)效率的提升、設(shè)備管理水平的提高,更是影響了企業(yè)競爭力的改善。天下之大作于細,天下之難作于易。只有做好了換熱器等諸多細節(jié)的管理,才能真正提升綜合生產(chǎn)力、競爭力。

有七大系列24款產(chǎn)品:
金覆家族系列:
◆金覆DA耐固合金                   ◆金覆CP+瓷釉合金
◆金覆SA速凝合金                   ◆金覆CP+瓷釉合金
◆金覆QS超速凝合金                ◆金覆CBX瓷釉合金
◆金覆CP+AC瓷釉合金             ◆金覆DW耐久碳纖
◆金覆CL+AC瓷釉合金  
柔覆家族系列:
◆柔覆DP耐韌                         ◆柔覆DL耐韌 
化覆家族系列:
◆化覆XC*                         ◆化覆SC標準
土覆家族系列:
◆土覆DQ耐久                         ◆土覆WP水塞
◆土覆DF耐充                         ◆土覆WS水密
密覆家族系列:
◆密覆HR熱折射                     ◆ 密覆CR防腐          ◆密覆MP磚石穿滲 
地覆家族系列:
◆地覆FPS地面保護系統(tǒng)            ◆地覆SPS自注找平系統(tǒng)
◆地覆CFS透明地面密封系統(tǒng)      ◆地覆SB超能膠
安耐浮家族系列:
◆節(jié)油寶                                  ◆節(jié)水寶 

北京泰亞賽福集團

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:孫偉強

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美國ENECON高分子修復材料修復換熱器腐蝕問題

 

    換熱器在煉油工業(yè)中的應(yīng)用是十分廣泛的,其重要性也是顯而宜見的,換熱設(shè)備利用率的高低直接影響到煉油工藝的效率以及成本的費用問題。據(jù)統(tǒng)計換熱器在化工建設(shè)中約占投資的1/5,因此,換熱器的利用率及壽命是值得研究的重要問題。由換熱器的損壞原因來看,腐蝕是一個十分重要的原因,而且換熱器的腐蝕是大量的普遍存在的,能夠解決好腐蝕問題,就等于解決了換熱器損壞的本。要想防止換熱器的腐蝕,就得弄清楚腐蝕的根源,現(xiàn)就換熱器的腐蝕的原因從以下幾方面進行討論。

1•換熱器的用材的選擇   使用何種材料的決定因素是其經(jīng)濟性,管子材料有不銹鋼,銅鎳合金,鎳基合金,鈦和鋯等,除了工業(yè)上不能使用焊接管的情況以外都使用了焊接管,耐蝕材料僅用于管程,殼程材料是碳鋼。

2•換熱器的金屬腐蝕 

2.1 金屬腐蝕的原理 金屬腐蝕是指在周圍介質(zhì)的化學或電化學的作用下,并且經(jīng)常是在和物理、機械或生物學因素的共同作用下金屬產(chǎn)生的破壞,也即金屬在它所處環(huán)境的作用下所產(chǎn)生破壞。

2.2 換熱器幾種常見的腐蝕破壞類型 

2.2.1 均勻腐蝕 在整個暴露于介質(zhì)的表面上,或者在較大的面積上產(chǎn)生的,宏觀上均勻的腐蝕破壞叫均勻腐蝕。 2.2.2 接觸腐蝕 兩種電位不同的金屬或合金互相接觸,并浸于電解質(zhì)溶解質(zhì)溶液中,它們之間就有電流通過,電位正的金屬腐蝕速度降低,電位負的金屬腐蝕速度增加。 2.2.3 選擇性腐蝕 合金中某一元素由于腐蝕,優(yōu)先進入介質(zhì)的現(xiàn)象稱為選擇性腐蝕。

2.2.4 孔蝕 集中在金屬表面?zhèn)€別小點上深度較大的腐蝕稱為孔蝕,或稱小孔腐蝕、點蝕。   2.2.5 縫隙腐蝕 在金屬表面的縫隙和被覆蓋的部位會產(chǎn)生劇烈的縫隙腐蝕。 

2.2.6 沖刷腐蝕 沖刷腐蝕是由于介質(zhì)和金屬表面之間的相對運動而使腐蝕過程加速的一種腐蝕。 

2.2.7 晶間腐蝕 晶間腐蝕是優(yōu)先腐蝕金屬或合金的晶界和晶界附近區(qū)域,而晶粒本身腐蝕比較小的一種腐蝕。 2.2.8 應(yīng)力腐蝕破裂(SCC)和腐蝕疲勞SCC是在一定的金屬一介質(zhì)體系內(nèi),由于腐蝕和拉應(yīng)力的共同作用造成的材料斷裂。 

2.2.9 氫破壞 金屬在電解質(zhì)溶液中,由于腐蝕、酸洗、陰極保護或電鍍,可以產(chǎn)生因滲氫而引起的破壞。

3•冷卻介質(zhì)對金屬腐蝕的影響   工業(yè)上使用zui多的冷卻介質(zhì)是各種天然水。影響金屬腐蝕的因素很多,主要的幾個因素及其對幾種常用金屬的影響

3.1 溶解氧 水中的溶解氧是參加陰極過程的氧化劑,因此它一般促進腐蝕。當水中氧的濃度不均勻時,將形成氧的濃差電池,造成局部腐蝕。對碳鋼、低合金鋼、銅合金和某些牌號的不銹鋼而言,熔解氧是影響它們在水中腐蝕行為的zui重要因素。 

3.2 其他溶解氣體 在水中無氧時CO2將導致銅和鋼的腐蝕,但不促進鋁的腐蝕。微量的氨腐蝕銅合金,但對鋁和鋼沒有影響。H2S促進銅和鋼的腐蝕,但對鋁無影響。SO2降低了水的pH,增加了水對金屬的腐蝕性。

3.3 硬度 一般說來,淡水的硬度增高對銅、鋅、鉛和鋼等金屬的腐蝕減小。非常軟的水腐蝕性很強,在這種水中,不宜用銅、鉛、鋅。相反,鉛在軟水中耐蝕,在硬度高的水中產(chǎn)生孔蝕。

3.4 pH 鋼在pH>11的水中腐蝕較小,pH<7時腐蝕增大。 

3.5 離子的影響 氯離子可以破壞不銹鋼等鈍化金屬的表面,誘發(fā)孔蝕或SCC。 

3.6 垢的影響 淡水中的CaCO3垢。CaCO3垢層對傳熱不利,但是有利于防止腐蝕。

4•傳熱過程對腐蝕的影響

金屬在有傳熱和沒有傳熱的條件下,腐蝕行為是不相同的。一般說來,傳熱使金屬的腐蝕加劇,特別是在有沸騰、汽化或過熱的條件下更明顯。在不同介質(zhì)中,或?qū)Σ煌慕饘?/span>,傳熱的影響也不相同。

5•防腐方法

知道了換熱器各種腐蝕的原因,合理的選擇防腐措施,才能達到利用設(shè)備的目的。針對以上討論的有關(guān)腐蝕情況,提出以下防腐方法—高分子材料

    美國安耐康作ENECON為高分子聚合材料的行業(yè),在提高液體流系統(tǒng)性能及延長工廠壽命等關(guān)鍵領(lǐng)域有著zui出色的表現(xiàn)。我們提供世界的修補和防護技術(shù),應(yīng)對來自侵蝕、腐蝕、磨損、沖擊、化學腐蝕、液體靜壓以及礦物垢堆積等對設(shè)備和建筑造成的損壞。

1、高分子產(chǎn)品可用于修復修補和處理磨損、汽蝕、銹蝕、沖蝕、機械磨損、配合間隙不當、變形、裂紋、孔洞、滲漏等各種缺陷和故障。

2、高分子產(chǎn)品以高分子材料,但其特殊的配方使它具有很好的物理機械性能和抗腐蝕、耐磨損、抗高溫性能。

3、 產(chǎn)品系列化,應(yīng)用范圍廣泛,適用于所有工業(yè)設(shè)備、機械、管道、結(jié)構(gòu)和建筑。適應(yīng)修復各種基材上存在的缺陷,如鋼鐵、有色金屬、橡膠、塑料、陶瓷、水泥制品等等。因此被廣泛應(yīng)用于石油化工、船舶、電力、水處理、礦山、冶金、造紙、釀造、公路道路、工業(yè)和民用建筑等行業(yè)和領(lǐng)域。

4、高分子 產(chǎn)品中既有用于發(fā)現(xiàn)缺陷后進行修復修補的材料,也有用于防止缺陷(特別是腐蝕、氣蝕、磨損等)發(fā)生的材料。

5、 既可修復、修補、成形形狀復雜的曲面,也可在修復后進行機械加工,保證修復部位的精度要求。

6、 施工完全現(xiàn)場化,無需遠距離搬送設(shè)備或零部件。

7、不需要特殊的設(shè)備和工具即可施工,非專業(yè)人員只要嚴格按提供的施工工藝方案操作,也保證能成功。

8、 施工中不需要動火,適用于易燃易爆場合,防止因熱應(yīng)力給機械設(shè)備、零部件帶來熱變形或傷害。

9、施工時間可控制,既適用于修復大面積缺陷的多種材料,也有可用于局部小面積緊急修補快速固化的材料。

10、直接費用低,而zui顯著的是它給用戶帶來的間接效益,如節(jié)能、增效,大大減少停機時間,甚至可以不中斷正常生產(chǎn),降低對零配件的需求,減少零配件庫存等等。

ENECON 擁有七大系列24款產(chǎn)品:
金覆家族系列:
金覆DA耐固合金                   金覆CP+瓷釉合金
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金覆QS超速凝合金                金覆CBX瓷釉合金
金覆CP+AC瓷釉合金             金覆DW耐久碳纖
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柔覆家族系列:
柔覆DP耐韌                         柔覆DL耐韌 
化覆家族系列:
化覆XC*                         化覆SC標準
土覆家族系列:
土覆DQ耐久                         土覆WP水塞
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密覆家族系列:
密覆HR熱折射                     密覆CR防腐          密覆MP磚石穿滲 
地覆家族系列:
地覆FPS地面保護系統(tǒng)            地覆SPS自注找平系統(tǒng)
地覆CFS透明地面密封系統(tǒng)      地覆SB超能膠
安耐浮家族系列:
節(jié)油寶                                  節(jié)水寶

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