2021年5月 – 第 10 页 – 福佑德换热器清洗

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常用换热器选用- 管壳式换热器

常用换热器选用-
管壳式换热器

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图 3 管壳式换热器

工艺条件

1
温度

冷却水出口温度不宜高于60℃以免结垢严重,高温端的温差不应小于20℃,低温端的温差不应小于5℃。当在两工艺物流之间进行换热时,低温端的温差不应小于20℃。

采用多管程单壳程换热器且用水做冷却剂时,冷却水出口温度不应高于工艺流体的温度。冷却剂入口温度应高于工艺物流中易结冻组分的冰点。当冷凝带有惰性气体的物料时,冷却剂出口温度应低于工艺物料的露点。

2
压力降

增大工艺物流的流速可以增加传热系数,使换热器结构紧凑,但是流速增加关系到换热器的压力降。

3
物流安排

☆ 为节省保温层和减少壳体厚度,高温物流一般走管程,有时候为了物料冷却也可使高温物流走壳程。

☆ 较高压力的物流走管程。

☆ 黏度较大的物流走壳程,在壳程可以得到较高的传热系数。

☆ 腐蚀性较强的物流走管程。

☆ 对压力降有特定要求的工艺物流走管程,因为管程的传热系数和压降计算误差小。

☆ 较脏和易结垢的物流走管程,便于清洗和控制结垢,若走壳程,应采用正方形的排管方式,并采用可拆式换热器。

☆ 流量较小的物流走壳程,易使物流形成湍流状态增加传热系数。

☆ 传热膜系数较小的物流走壳程,易于提高传热膜系数。

结构参数

1
平滑管

☆ 管径:管径越小换热器越紧凑,越便宜,同时压降也越大。常用的管径有19mm、25mm、32mm。

☆ 管长:无相变换热时,管子较长,传热系数增加,对于相同的换热面积,采用长管管程数少,压力降小,且传热面积比价低。

☆ 排布:主要有正方形和三角形两种配布形式,三角形的配布有利于壳程物流的湍流,正方形配布有利于壳程清洗。管心距越小,设备越紧凑,但会引起管板增厚,清洁不便,壳程压降增大,一般选用1.25~1.5倍管外径的间距。

2
管程数及壳程形式

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图4 壳程形式

常用的有1、2管程或4管程,管程数增加,管内流速增加,但是管内流速要受到管程压力降的限制。壳程形式分为单壳程、双分流式、双壳程和分流式。

3
折流板

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图5 圆缺型折流板形式

折流板可以改变壳程流体的方向,使其垂直于管束流动,获得较好的传热效果。一般分为圆缺型折流板、环盘型折流板和孔式折流板。折流板间距影响到壳程物流的流向和流速,从而影响到传热效率。最小的折流板间距为壳体直径的1/5,不应小于50mm。


物理清洗是借助各种机械外力和能量使换热器内的污垢粉碎

物理清洗是借助各种机械外力和能量使污垢粉碎、分离并剥离离开物体表面,从而达到清洗的效果。物理清洗方式都有一个共同点:高效、无腐蚀、安全、环保。其缺点是在清洗结构复杂的设备内部时其作用力有时不能均匀达到所有部位而出现“死角”。

常见的方法有,超声波除垢、PIG清管技术、电场除垢技术等。

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(1)高压水喷射清洗

利用柱塞泵产生的高压水经过特殊喷嘴喷向垢层,除垢彻底、效率高,但是其装机容器里大、耗水多。

(2)超声波除垢

主要是利用超声波声场处理流体,使流体种的成垢物质在超声场作用下,其物理形态和化学性能发生一系列变化,使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成的积垢。

(3)管道内移动式除垢机具除垢

新型管道内移动式除垢机具效率较高,质量好,适用于油气输送管道及化工液体和水输送管道的除垢。

按驱动方式不通过,典型的管道内移动式除垢机具分为:

A.电力驱动移动式除垢机具;

B.液力驱动移动式除垢机具;

C.压缩空气驱动移动式除垢机具。

3、机械清洗