管壳式换热器的失效及对策毕业论文

管壳式换热器的失效及对策毕业论文内容摘要：

3。 7 应力腐蚀 8 缝隙腐蚀 9 六、 总结 9 参考文献 致谢 2020 级机电一体化毕业论文 3 引言 管壳式换热器是石油化工领域应用最广泛的换热设备之一。 但是 ,由于选材、加工制造、使用、等众多因素的影响 ,换热器的失效却屡见不鲜。 企业也因此遭受了不可估计的经济损失。 本文从工程实际中换热器最容易失效的敏感部位出发 ,综合分析了各种失效形式 ,明确了促使其发展的关键因素。 同时 ,对各种失效形式也提出了相应的预防措施 ， 最后又针对各种腐蚀对换热器的影响及预防做了详细介绍。 2020 级机电一体化毕业论文 4 一、管壳式换热器 概述 管壳式换热器基本类型 (1) 固定管板式换热器 结构简 单紧凑 ,往往是管板兼法兰。 适用于管、壳程温差不大或管、壳程温差大 ,但压力不高 ,壳程介质干净或虽结垢 ,但通过化学清洗能清除的场合。 (2) 浮头式换热器 管束一端的管板可以自由浮动 ,不受温差应力的困扰 ,其结构复杂 ,内浮头密封困难 ,锻件多 ,造价高。 维修时可只更换管束 ,适用于管、壳程温差大但工作压力不超过 10 MPa 的工况 ,缺点是需要抽出管束。 (3)U 形管式换热器 管束可自由伸缩 ,只有 1块管板 ,密封面少 ,可抽芯维修更换。 适用场合为管、壳程温差大 ,高温 ,高压。 壳程需抽芯清洗 ,管内介质干净或虽会结垢 ,但通过化学 清洗能清除。 (4) 填函式换热器 管束可自由伸缩 ,壳程和管程都可以拆开清洗 ,结构简单 ,适用管、壳程温差大工况。 耐压、耐温及密封能力差 ,工作压力不超过 410MPa ,不宜处理易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质。 (5) 釜式重沸器 壳体上部作为蒸汽空间 ,相当 于 1 块理论塔盘 ,热源由浮头或 U 形管束提供 ,适用场合为管壳程温差大 ,压力不受限制 ,塔底空间较小 ,汽化率 30 %～ 80 % ,重沸器工艺介质的液相作为产品或分离要求高 ,但安装空间受限制。 用作蒸汽发生器时 ,对蒸汽品质要求不高。 换热管 换热管是管 壳式换热器的传热元件 ,采用高效传热元件是改进换热器传热性能最直接有效的方法。 国内已使用的换热管有以下几种。 (1) 螺纹管 螺纹管也称低翅片管 ,用光管轧制而成 ,适用于管外热阻为管内热阻 1. 5 倍以上的单相流及渣油、蜡油等粘度大 ,腐蚀易结垢物料的换热。 (2) T 形翅片管 用于管外沸腾时 ,可有效降低物料泡核点 ,沸腾给热系数提高 1. 6～ 3. 3 倍 ,是蒸发器、重沸器的理想用管。 (3) 表面多孔管 该管为光管表面形成 1 层多孔性金属敷层 ,该敷层上密布的小孔能形成很多汽化中心 ,强化沸腾传热。 (4) 螺旋槽 纹管 可强化管内物流间的传热 ,物料在管内靠近管壁部分流体顺槽旋流 ,另一部分流体呈轴向涡流 ,前一种流动有利于减薄边界层 ,后一种流动分离边界层并增强流体扰动 ,传热系数提高 1. 3～ 1. 7 倍 ,但阻力降增加 1. 7～2. 5 倍。 2020 级机电一体化毕业论文 5 (5) 波纹管 为挤压成形的不锈钢薄壁波纹管管内、外都有强化传热的作用 ,但波纹管换热器承压能力不高 ,管心距大排管少 ,壳程短路不易控制。 管壳式换热器特殊结构 (1) 双壳程结构 在换热器管束中间设置纵向隔板 ,隔板与壳体内壁用密封片阻挡物流内漏 ,形成双壳程。 适用场合 : ①管程 流量大壳程流量小时 ,采用此结构流速可提高一倍 ,给热系数提高 1. 2～ 1. 6 倍。 ②冷热物流温度交叉时 ,单壳程换热器需要 2 台以上才能实现传热 ,用 1 台双壳程换热器不仅可以实现传热 ,而且可得到较大传热温差。 (2) 螺旋折流板换热器 螺旋折流板可防止死区和返混 ,压降较小。 物流通过这种结构换热器时温度存在明显的径向变化 ,故不适用于有高热效率要求的场合。 (3) 双管板结构 在普通结构的管板处增加 1 个管板 ,形成的双管板结构用于收集泄漏介质 ,防止两程介质混合。 (4) 高温高压密封结构 ①金属环垫 (八角垫或椭圆垫 )。 该结构加工简单 ,密封可靠 ,但对于大直径、高压加氢换热器金属耗量大、金属垫难以加工 ,且密封不可靠。 此种结构适用于压力为 6～ 9 MPa ,直径小于 1 000 mm 的工况。 ②螺纹锁紧环结构。 同钢垫圈密封结构相比 ,其优点为密封可靠性好 ,金属耗量较少。 但机加工件较多 ,结构复杂 ,设计计算繁琐 ,造价昂贵 ,不能准确排除管壳程间介质内漏 ,拆卸检修比较复杂。 这种结构具有螺纹锁紧环结构所具备的许多优点 ,不同的是 ,它的管箱部分密封是靠在盖板外周上施行密封焊来实现。 ④Ω环密封结构。 1 种新型高压换热器密封结构 , 其优点是主螺栓预紧 载荷和操作载荷较小 ,减小了设备法兰与主螺栓的尺寸和质量。 拆卸检修方便、密封可靠。 制造简单 , 造价低以及直径、压力、温度适用范围。 、 管壳式换热器的主要零部件包括 :。