解析管殼式換熱器

　　河南雙誠(chéng)環(huán)保設(shè)備廠家之前為大家介紹過(guò)螺旋板換熱器方面的知識(shí)，今天為大家講述有關(guān)管殼式換熱器相關(guān)的專業(yè)知識(shí)。

　　在各種換熱器中,鋼制管殼式換熱器以其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在換熱器的生產(chǎn)和使用中一直占主導(dǎo)地位。但由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和使用條件的多樣性,換熱器常出現(xiàn)多種形式的失效。從結(jié)構(gòu)上分析,易發(fā)生失效的部位是管子和管板的連接處;從受力角度分析,筒體和管板的焊縫易引起失效;從使用條件分析,熱應(yīng)力或附加應(yīng)力、工作介質(zhì)的腐蝕性、換熱管的振動(dòng)等,都會(huì)造成換熱器局部或整體失效。

　　1管子與管板的連接失效

　　根據(jù)換熱器使用條件的不同,管子與管板的連接接頭形式可分為脹接、焊接和脹焊并用三種。接頭形式不同,失效形式也有差異。

　　1.1脹接

　　(1)機(jī)械脹接

　　這種連接易使換熱管產(chǎn)生過(guò)脹或欠脹,換熱管內(nèi)壁易產(chǎn)生加工硬化,換熱管與管板的連接處在其整個(gè)連接的長(zhǎng)度上應(yīng)力分布不均勻。

　　(2)液壓脹接

　　液壓脹接時(shí)管子不易產(chǎn)生過(guò)脹,脹接部位不產(chǎn)生竄動(dòng),管子與管板連接處在整個(gè)長(zhǎng)度上的應(yīng)力分布是均勻的。由于管板孔加工是大批量生產(chǎn),必須保證100%無(wú)缺陷才行。失效后若采用脹管修復(fù),由于腐蝕凹坑的存在,易再次失效。

　　1.2焊接接頭

　　這種連接方式實(shí)現(xiàn)了焊接和脹接的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),具備抗反復(fù)熱沖擊及腐蝕、提高接頭的抗疲勞性能和消除間隙腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。但是,脹焊并用時(shí)操作要求高,一般用于操作條件比較苛刻的場(chǎng)合。

　　2管束失效

　　(1)管束腐蝕和腐蝕失效

　　換熱器的失效大多數(shù)是由腐蝕引起的。解決措施:合理選材,選擇對(duì)介質(zhì)適應(yīng)的材料;定期清洗管束;在流體中加入緩蝕劑;選擇適當(dāng)流速;在流體入口設(shè)置過(guò)濾裝置和緩沖結(jié)構(gòu)等。

　　(2)傳熱能力下降

　　在換熱器運(yùn)行過(guò)程中,若工作介質(zhì)(水)的硬度較高,或流體中含有顆粒物、懸浮物,冷卻水中有藻類、細(xì)菌、泥沙等,都會(huì)導(dǎo)致管束內(nèi)、外壁嚴(yán)重結(jié)垢。解決措施:充分掌握易污部位、致污物質(zhì)及污垢程度等有關(guān)情況,進(jìn)行定期檢查;當(dāng)流體很容易結(jié)垢時(shí),必須采用容易檢查、拆卸和清理的設(shè)備或結(jié)構(gòu)。

　　(3)列管式換熱器

　　為了強(qiáng)化殼程傳熱和減小結(jié)垢,常采用提高殼程流體流速的方法。但殼程流體流速的提高往往導(dǎo)致管束的誘導(dǎo)振動(dòng),換熱器頻繁開(kāi)停也會(huì)導(dǎo)致管束的誘導(dǎo)振動(dòng)。

　　(4)U形管式換熱器

　　對(duì)于奧氏體不銹鋼管束,由于換熱管冷彎時(shí)的塑性變形,在U形管彎管處外緣存在著較大的殘余拉應(yīng)力,同時(shí)U形管下直管段及彎管處存在著較大的因溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力,因此,U形管束在某些區(qū)域具備了產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的必要條件之一(構(gòu)件處于拉應(yīng)力狀態(tài))。