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列管式冷卻器具有散熱面積大,體積小,使用壽命長,維修方便,工作可靠等優(yōu)點。列管式冷卻器適用于冶金、礦山、機電、輕工、紡工、食品和其它工業(yè)部門的稀油潤滑系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)中的冷卻之用。在食品、化工、石油、動力、制冷等行業(yè)中廣泛使用各種列管式冷卻器,它不僅可以單獨作為加熱器、冷卻器等使用,而且是一些化工單元操作的重要附屬設(shè)備,因此在化工生產(chǎn)中占有重要地位。
列管式冷卻器的主要特點:
(1)耐溫性:聚丙烯塑料熔點為164-174℃,一般使用溫度可達110-125℃。
(2)耐腐蝕性:聚丙烯具有優(yōu)良的耐化學品性,對于無機化合物,不論酸,堿、鹽溶液,除強氧化性物料外,幾乎直到100℃都對其無破壞作用,對幾乎所有溶劑在室溫下均不溶解,一般烷、徑、醇、酚、醛、酮類等介質(zhì)上都可使用。
(3)無毒性:不結(jié)垢,不污染介質(zhì),也可用于食品工業(yè)。
(4)重量輕:對列管式冷卻器的設(shè)備安裝維修極為方便。
由于不銹鋼具有很強的耐腐蝕性能,因此不同型號的不銹鋼是列管式冷卻器常用的板材之一。具體選用哪種型號的不銹鋼還要根據(jù)其使用環(huán)境來決定。
304L型不銹鋼用途和耐蝕性和304型基本相同,但是含碳量比較低,因此耐蝕性特別是耐晶間腐蝕要比304型的要好,而且可焊性要更好。
316型不銹鋼也是適用于濃度<50%的醋酸和苛性堿液;醇類和丙酮等溶劑;溫度≤100℃濃度<20%的稀硝酸、濃度<30%的稀磷酸、天然冷卻水、冷卻塔水、軟化水等一般有機和無機介質(zhì),這種型號的不銹鋼列管式冷卻器耐蝕性要比304型的要好,而且完全可以替代304型的。
316L型號不銹鋼耐蝕性和用途和316型基本相同,但是要比316型的好。317型的不銹鋼的Cr、Mo、Ni元素冷卻器的含量比316型稍高,因此使用壽命要比316型的要好,耐縫隙腐蝕、點蝕和應(yīng)力腐蝕性能也更好。
AISI904L或SUS890L型不銹鋼可以說性價比非常高的一種材料,價格低,耐蝕性要比上述幾種材料要好,因此特別適用于介質(zhì)為一般硫酸、磷酸等酸類和鹵化物的列管式冷卻器使用。
它是工業(yè)生產(chǎn)中使用較廣的制冷設(shè)備,它可以對空壓機產(chǎn)生的高溫壓縮空氣進行冷卻,除去壓縮空氣中的大量水份?諝饫鋮s器的應(yīng)用范圍比較廣泛,主要如下:
1、可用于冷卻或冷凝
2、廣泛應(yīng)用于:煉油、石油化工塔頂蒸氣的冷凝;
3、應(yīng)于用回流油、塔底油的冷卻;
4、空氣冷卻器應(yīng)用于各種反應(yīng)生成物的冷卻;
5、空氣冷卻器應(yīng)用于循環(huán)氣體的冷卻及電站汽輪機排氣的冷凝。
主要產(chǎn)品有各種規(guī)格的冷卻器,冷油器,鋁制冷卻器,空氣冷卻器,板式換熱器等與汽輪機發(fā)電設(shè)備配套的各種冷油器、汽封加熱器、汽封冷卻器、電機空冷器、冷凝器。
板式換熱器已被廣泛應(yīng)用于食品、機械、冶金、石油化工和船舶等領(lǐng)域,板式換熱器具有傳熱系數(shù)高、壓降小、結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、占用空間小、面積和流程組合方便、零件通用性強、可選擇資料廣以及容易實現(xiàn)規(guī);a(chǎn)等特點。并成為鄉(xiāng)村集中供熱工程中的主導(dǎo)換熱設(shè)備。為了保證板式換熱器的正常運行,延長關(guān)鍵部件如板片、膠墊使用壽命,解掌握板式換熱器出現(xiàn)的故障及其發(fā)生原因和處置方法顯得尤為重要。
板式換熱器常見故障
1.1外漏
主要表示為滲漏量不大,水滴不連續(xù)和泄漏量較大,水滴連續(xù)外漏出現(xiàn)的主要部位為板片與板片之間的密封處、板片二道密封泄漏槽部位以及端部板片與壓緊板內(nèi)側(cè)。
1.2串液
主要特征為壓力較高一側(cè)的介質(zhì)串入壓力較低一側(cè)的介質(zhì)中,系統(tǒng)中會呈現(xiàn)壓力和溫度的異常。如果介質(zhì)具有腐蝕性,列管式冷卻器還可能導(dǎo)致管路中其它設(shè)備的腐蝕。串液通常發(fā)生在導(dǎo)流區(qū)域或者二道密封區(qū)域處。
1.3壓降大
介質(zhì)進、入口壓降超越設(shè)計要求,甚至高出設(shè)計值許多倍,嚴重影響系統(tǒng)對流量和溫度的要求。供暖系統(tǒng)中,若熱側(cè)壓降過大,則一次側(cè)流量將嚴重不足,即熱源不夠,導(dǎo)致二次側(cè)出溫度不能滿足要求。
1.4供熱溫度不能滿足要求
主要特征是入口溫度偏低,達不到設(shè)計要求。
原因分析及處理方法
2.1外漏
2.1.1發(fā)生原因
①夾緊尺寸不到位、各處尺寸不均勻各處尺寸偏差不應(yīng)大于3mm或夾緊螺栓松動。②局部密封墊脫離密封槽,密封墊主密封面有臟物,密封墊損壞或墊片老化。③板片發(fā)生變形,組裝錯位引起跑墊。④在板片密封槽部位或二道密封區(qū)域有裂紋。實例:北京、青海和新疆等地的多個熱力站均采用飽和蒸汽作為一次側(cè)熱源
供暖,由于蒸汽溫度較高,設(shè)備運行初期系統(tǒng)不穩(wěn)定的情況下,橡膠密封墊在高溫下失效,引起蒸汽外漏。
2.1.2處置方法
①無壓狀態(tài),按制造廠提供的夾緊尺寸重新夾緊設(shè)備,尺寸應(yīng)均勻一致,壓緊尺寸的偏差應(yīng)不大于±0.2NmmN為板片總數(shù)兩壓緊板間的平行度應(yīng)保持在2mm以內(nèi)。②外漏部位上做好標記,然后列管式冷卻器解體逐一排查解決,重新裝配或更換墊片和板片。③將開換熱器解體,對板片變形部位進行修理或者更換板片。沒有板片備件時可將變形部位板片暫時撤除后重新組裝使用。④重新組裝拆開的板片時,應(yīng)清潔板面,防止污物粘附著于墊片密封面。
2.2串液
2.2.1發(fā)生原因
①由于板材選擇不當導(dǎo)致板片腐蝕發(fā)生裂紋或穿孑L②操作條件不符合設(shè)計要求。③板片冷沖壓成型后的剩余應(yīng)力和裝配中夾緊尺寸過小造成應(yīng)力腐蝕。④板片泄漏槽處有輕微滲漏,造成介質(zhì)中有害物質(zhì)如C1濃縮腐蝕板片,形成串液。實例:某鋁業(yè)有限公司硫酸系統(tǒng)中1臺板片材料為254SMoBR03板式換熱器,運行5個月后呈現(xiàn)冷卻水側(cè)碳鋼接管腐蝕泄漏,酸液泄漏到冷卻水側(cè)。檢查發(fā)現(xiàn)板片酸液進口處和導(dǎo)流區(qū)域有嚴重的腐蝕及開裂現(xiàn)象。現(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)運行溫度、流量和濃度等工藝參數(shù)均超出設(shè)計條件,使用溫度遠超出材料的適用范圍。采用飽和蒸汽作為一次側(cè)熱源的列管式冷卻器在運行過程中容易發(fā)生板片腐蝕,導(dǎo)致產(chǎn)品串液。這是由于蒸汽溫度較高,設(shè)備運行中很容易造成橡膠密封墊在高溫下失效,引起蒸汽外漏并在二道密封區(qū)域急速冷凝。隨著外漏的不時進行,冷凝殘液越聚越多,局部形成cl質(zhì)量濃度較高區(qū)域,達到破壞板片外表鈍化層的腐蝕條件。同時,由于此區(qū)域板片冷沖壓形成的內(nèi)部應(yīng)力較大,外表鈍化層被破壞的情況下,內(nèi)部應(yīng)力作用導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕的發(fā)生。
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