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金属软管手艺在化工企业换热器上的利用
宣布日期:2009/4/18    点击率:

     化工企业遍及利用列管式换热器。该换热器价钱低, 制作简略。错误谬误是换热成果欠佳, 管程易堵, 冷媒耗损大。 我厂冰机体系手艺革新中, 将金属软管换热器(F = 500m 2) 用于出产。颠末一年多的出产试运转, 该手艺在节俭水源, 进步换热成果, 降落体系压力降等方面较着优于传统手艺, 且金属软管换热用具有操纵简略,占地小, 管程不易堵等长处。笔者以该台换热器为例, 先容金属软管手艺, 以供参考。

1 现实阐发
1.1 布局特色
金属软管换热器与通俗换热器的区分在于以金属软管取代直管。金属软管是由<25mm ×0.8mm 的薄壁不锈钢(0Cr18N i10T i) 管经由进程公用装备加工而成。金属软管与直管接纳搭焊接。
1.2 能够发生的题目
金属软管壁厚只要0.8 mm , 最薄处为0.75mm。咱们天然会对其不变性, 抗侵蚀性及耐介质的冲洗才能等发生疑难。现实上, 这也是手艺职员必须斟酌到的题目。
1.3 手艺阐发
(1) 任务状态
该台涟漪换热管的感化是用冷却水将气氨冷却成液氨。管程通水, 壳程通气氨(液氨) , 水压p 水= 0.3M Pa, 气(液) 氨p 氨= 1.3M Pa, 入口水温t水进= 9.5 ℃, 出口水温t水出= 16 ℃, 气(液) 氨均匀温度tW = 37 ℃。
(2) 不变性阐发
由工况及布局特色可知, 金属软管首要生效粉碎应力来自气氨的压力和因为管子两头牢固温差引发管子热胀并转换为轴向压应力。以是金属软管的侧向和轴向同时受均布外压p 的感化。轴向外压对管子失稳影响不大。能够间接将金属软管仅受侧向外压圆筒的失稳作为首要生效题目停止会商和设想。管子的生效能够是当外压到达必然值时,管壁的径向挠度随紧缩应力的增添而急剧增大,直到管子被压瘪。
金属软管是由光管管坯加工而成。有资料先容,金属软管失稳生效部位位于金属软管本体两头的直管段。
金属软管长度L = 4950 mm , 直径(以光管计) D 0= 25 mm , 壁厚n= 0.8 mm , L C 为临界长度。
因为L C= 1.17D 0 (D 0/n) 1/2 = 1.17×25 (25/0.8) 1/2 = 163.5 mm ,L > L C, 故为长圆筒。已知壁厚、管长及管径, 按照图算法道理, 能够算出金属软管在37 ℃下的许用外压〔p 〕为21784 M Pa(计较进程略) , 〔p 〕> p 氨, 故金属软管不会发生不变生效。
(3) 侵蚀生效
对奥氏体不锈钢金属软管换热管来讲, Cl-应力侵蚀是生效的首要粉碎情势, 侵蚀普通先以裂纹呈现, 后疾速向前成长, 直至生效。Cl- 应力侵蚀的温度规模普通为70~ 250 ℃, 这里的温度为37 ℃, 故发生Cl- 应力侵蚀的能够性极小。别的, Cl- 也是发生侵蚀的一个主要身分, 对不锈钢资料, 其任务环境中Cl- 浓度应小于15×10- 6, 经检测, 巨化产业用水中的Cl- 浓度为4×10- 6, 气氨和液氨中的Cl- 浓度能够疏忽不计。以是, 金属软管在这类工况下是比拟宁静的。
(4) 冲洗磨损
至于水中泥沙的冲洗, 构成不锈钢管管壁减薄, 从而延长金属软管的寿命。今朝, 在手艺阐发上还存在很大的坚苦, 但据咱们对廊房管道保送局供暖装备停止查核, 成果比拟抱负。该局水质含沙量较大, 一个9m 直径的积淀槽, 运转5 个月, 积沙深达1.5m。但自1995 年11 月至1999 年1 月, 该局投用的金属软管换热器运转一般, 从未检验。
因为金属软管手艺利用于化工范畴还未几, 能够还会有别的生效情势。笔者也只是与列管式换热器作了比拟。

2 现实利用成果
金属软管换热器因为涟漪节的存在, 增大了换热面积, 因为壁厚只要018 mm , 换热成果较好。最为主要的是因为涟漪节的存在, 液体流经管内时不时湍动, 换热成果很好。另外一方面, 因为液体湍流, 不时冲洗内壁, 使污垢很难构成, 金属软管几近不会呈现管堵景象。
为充实查核金属软管换热器的利用环境, 咱们在1999 年11 月至2000 年4 月, 停掉4 台立式列管换热器, 且金属软管的冷媒(冷却水) 减至夏日用水量的1/3, 成果出产根基不变。经由进程一年的机能查核, 根基实现了现在估计方针: 年节俭水量600万t, 节俭船脚66 万元, 因为气氨总管压力降落,节电600 kW ·h, 年节俭电费约31.3 万元, 排污达标, 装备运转环境杰出。
2000 年年头, 巨化团体公司压力容器检测站对金属软管停止了检测: 翻开封头时, 未发明列管中有污物梗塞环境。对肆意抽取的6 根管停止内窥镜查抄(深切长度为1.6~ 1.8 m ) , 成果标明内壁侵蚀环境不较着, 未见侵蚀坑或其余严峻侵蚀景象, 管波峰内也未发明污物积压。

3 利用金属软管换热器应注重的题目
利用金属软管换热器时, 必然要注重以下几点:
(1) 针对详细环境拔取。不锈钢金属软管换热器对工况请求较严(出格是对Cl- 的浓度) , 冷前言质的压力也不能太高。
(2) 金属软管换热器管制的抗震性较差, 运输及吊装时, 不得呈现过分碰撞。
(3) 金属软管换热器运转10 个月摆布应泊车一次, 便于金属软管缩短回复复兴。金属软管的缩短也有益于污垢的剥落。
(4) 每一个厂冷媒洁净水平差别, 新上的金属软管换热器最好能在入口加装一台过滤装备, 同时应按期翻开封头查抄。

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