影响管壳式换热器管板腐蚀的重要因素是什么?
1、介质成分和浓度:浓度差,例如在盐酸中,平均浓度越大,腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在50%硫酸中腐蚀严重。当浓度增加到60%时,腐蚀会减少。
2、杂质有害杂质包括氯化物、氨和硫、化物离子等。这些杂质在某些环境下会导致严重腐蚀。
3、腐蚀是温度升高时的化学反应。当温度升高10时,腐蚀速率约为1~3倍,但也有一
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影响管壳式换热器管板腐蚀的重要因素是什么?
1、介质成分和浓度:浓度差,例如在盐酸中,平均浓度越大,腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在50%硫酸中腐蚀严重。当浓度增加到60%时,腐蚀会减少。
2、杂质有害杂质包括氯化物、氨和硫、化物离子等。这些杂质在某些环境下会导致严重腐蚀。
3、腐蚀是温度升高时的化学反应。当温度升高10时,腐蚀速率约为1~3倍,但也有一些例外。
4、 ph值:一般ph值越小,金属腐蚀越大。 5、流速:在大多数环境下,下列管式换热器的流速越高,腐蚀越大。
那么如何减缓管壳式换热器的腐蚀速度,延长其使用寿命呢?根本方法是用耐腐蚀材料代替。现在市场行的耐腐蚀管壳式换热器都是用氟塑料制成的。经研究,使用该材料的换热器可减少腐蚀对设备的损坏,延长使用寿命5~10年。
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子弯曲、断裂,或从管板上拉脱。因此,当管束与壳体温度差超过50℃时,需采取适当补偿措施,以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施,管壳式换热器可分为以下几种主要类型:
①固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体,结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时,可在壳体上安装有弹性的补偿圈,以减小热应力。
②浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动,完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广,但结构比较复杂,造价较高。
③ U型管式换热器 每根换热管皆弯成U形,两端分别固定在同一管板上下两区,借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器完全消除了热应力,结构比浮头式简单,但管程不易清洗。
④涡流热膜换热器涡流热膜换热器采用新的涡流热膜传热技术,通过改变流体运动状态来增加传热效果,当介质经过涡流管表面时,强力冲刷管子表面,从而提高换热。高可达10000W/m2℃。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式,在换热管表面形成绕流,对流换热系数降低。
管壳式换热器常见问题及解决措施
管壳式换热器也成为热减缓器,主要是应用在石油、化工等行业进行介质热量交换的主要设备,是整个工艺流程中不可或缺的关键设备之一。
管壳式换热器的组成
管壳式换热器主要由三个部分组成,分别是前端结构、壳体、后端结构。
其中后端结构中的管束是朂为重要的部件之一。它承担了介质热量传递和热量交换的性能,换热管决定了换热器的换热面积。
******对换热器管板换热换热管从设计、制作到验收都进行了重点明确规定,这也是侧面反映出换热管的重要性。但究其根本,还是因为换热管和管板连接(简称管头)容易出现泄露和渗漏的故障现象。
管壳式换热器容易出现问题的原因
1. 管头数量太多,焊接工程量大,容易产生焊接缺陷;
2. 管头所承受的工况异常恶劣;
3. 换热器运行中壳程流体产生的诱导振动引发管束不断振动,这是造成管头破坏的主要因素之一。
4. 管程介质对管头的冲蚀或腐蚀。

设计管壳式换热器要考虑哪些因素呢?
换热设备的类型很多,对每种特定的传热工况,通过优化选型都会得到一种朂合适的设备型号,如果将这个型号的设备使用到其他工况,则传热的效果可能有很大的改变。因此,针对具体工况选择换热器类型,是很重要和复杂的工作。对管壳式换热器的设计,有以下因素值得考虑。
1、流速的选择
流速是换热器设计的重要变量,提高流速则提高传热系数,同时压力降与功耗也会随之增加,如果采用泵送流体,应考虑将压力降尽量消耗在换热器上而不是调节阀上,这样可依靠提高流速来提高传热效果。
采用较高的流速有两个好处:一是提高总传热系数,从而减小换热面积;二是减少在管子表面生成污垢的可能性。但是也相应的增加了阻力和动力的消耗,所以需要进行经济比较才能朂后确定适宜的流速。
此外在选择流速上,还必须考虑结构上的要求。为了避免设备的严重磨损,所算出的流速不应超过更大允许的经验流速。
2、允许压力降的选择
选择较大的压力降可以提高流速,从而增强传热效果减少换热面积。但是较大的压力降也使得泵的操作费用增加。合适的压力降值需要以换热器年总费用为目标,反复调整设备尺寸,进行优化计算而得出。
在大多数设备中,可能会发现一侧的热阻明显的高于另一侧,此侧的热阻成为控制热阻。可壳程的热阻是控制侧时,可以用增加折流板块数或者缩小壳径的方法,来增加壳侧流体流速、减少传热热阻,但是减少折流板间距是有限制的,一般不能小于壳径的1/5或50mm。当管程的热阻是控制侧时,则依靠增加管成熟来增加流体流速。
在处理粘稠物料时,如果流体处于层流流动则将此物料走壳程。由于在壳程的流体流动易达到湍流状态,这样可以得到较高的传热速率,还可以改进对压力降的控制。

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