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螺旋管式換熱器是一種新型高傳熱系數的換熱器

點擊次數:444 發布時間:2019-01-09
  換熱器是廣泛用于石油、化工、冶金、建材、電力等行業,實現熱量回收和綜合利用的重要過程設備。特別是在大型化工、大型煉油和大乙烯工程中,對大型和超大型換熱器有著廣泛的需求。
  
  傳統的管殼式換熱器結構上分為管程和殼程,管程與殼程需通過管板分隔開來,殼程直徑越大,管板直徑也越大,換熱管與管板的焊接工作量也越大;管程壓力越高,管板就越厚。因此大型、高參數的管殼式換熱器制造難度大、成本高。因此采用傳統的管殼式換熱器結構制造大型和超大型換熱器,存在著諸多困難。諸如大直徑管板毛坯的鍛造問題,大型厚管板的孔加工問題,大量的折流板的孔加工問題,小直徑超長換熱管的對焊問題等等。這些問題不僅使大型管殼式換熱器制造存在很多難題,而且顯著提高了制造成本、延長了制造周期。
  
  螺旋管式換熱器是一種新型高傳熱系數的換熱器.主要適用于介質為汽液的換熱。螺旋管式換熱器最早是由德國的Linde公司于1895年制造,應用于大型石油化工工藝過程重要的單元設備,它也是一種節能設備,可以在低溫工況下進行低溫高壓多股流回熱換熱,具有換熱效率高,集約化程度高,需要換熱設備數量少等特點。
  
  螺旋管式換熱器是由兩張較長的鋼板疊放在一起,在專用卷床上卷制而成的,每張板上均布地焊有定距柱(泡),它使兩張板之間產生一定的間距,形成換熱流道,定距柱(泡)起到支撐鋼板抵抗流體壓力的作用,也起到流體在換熱流道中流動時增加湍流從而提高換熱效率的作用。相鄰兩流道流過的兩種流體溫度不同,它們通過螺旋鋼板進行傳熱,達到換熱的目的。兩流道的間距根據流量的大小,選擇流道中合適的流速,根據產生的壓力降,確定流道的間距。兩流道的間距可以相同,也可不同。流道間距不能太小,也不能太大,太小容易堵塞,太大不利于傳熱,在制造工藝結構上也難以實現,一般以8-30mm較為適宜。
  
  螺旋管式換熱器防腐蝕技術
  
  1.電化學保護法
  
  電化學保護法分為陰極保護和陽極保護。陰極保護是利用外加直流電源,使金屬表面上的陽極變為陰極而受到保護。這種方法消耗電量大,費用高,采用極少。陽極保護法是把被保護的設備接以外加電源的陽極,使金屬表面生成鈍化膜,從而達到保護。碳鋼螺旋管式換熱器的造價低,但耐腐蝕性差。通過采用犧牲陽極保護技術可以提高螺旋管式換熱器的使用壽命,但這一技術的保護作用于管子入口處的有限長度內,管內深處難以實現陰極保護,所以犧牲陽極保護法在螺旋管式換熱器上的應用受到了很大限制。
  
  2.耐腐蝕材料
  
  采用耐蝕材料(如雙目不銹鋼、哈氏合金、鈦、鈦合金、銅等),這些材料耐腐蝕性強,可以提高螺旋管式換熱器的使用壽命,但這些高耐腐蝕性的材料價格昂貴,制造成本高,一次性投入的成本大,企業一般難以接受,推廣困難。
  
  3.防腐蝕涂層法
  
  在金屬表面,通過一定的涂覆方法,覆蓋一層耐腐蝕的涂料保護層,以避免金屬表面與腐蝕介質的直接接觸。這種技術方法最為經濟有效,最初用于防止氣體介質腐蝕,所用涂料大部分為有機高分子混合物溶液。人們逐漸向防油及防溶劑涂料、高溫涂料、重防腐涂料及特殊環境用涂料方向發展。
  
  4.添加緩蝕劑法
  
  在腐蝕性介質中,加入少量的某些物質,而這些物質能使金屬的腐蝕大大降低,甚至停止,這類物質稱為緩蝕劑。緩蝕劑的加入應以不影響生產工藝和產品質量為原則。
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