解析管壳式换热器

　　解析管壳式换热器

　　河南双诚环保设备厂家之前为大家介绍过螺旋板换热器方面的知识，今天为大家讲述有关管壳式换热器相关的专业知识。

　　在各种换热器中,钢制管壳式换热器以其结构坚固、可靠性高、适应性强等优点在换热器的生产和使用中一直占主导地位。但由于其结构的复杂性和使用条件的多样性,换热器常出现多种形式的失效。从结构上分析,易发生失效的部位是管子和管板的连接处;从受力角度分析,筒体和管板的焊缝易引起失效;从使用条件分析,热应力或附加应力、工作介质的腐蚀性、换热管的振动等,都会造成换热器局部或整体失效。

　　1管子与管板的连接失效

　　根据换热器使用条件的不同,管子与管板的连接接头形式可分为胀接、焊接和胀焊并用三种。接头形式不同,失效形式也有差异。

　　1.1胀接

　　(1)机械胀接

　　这种连接易使换热管产生过胀或欠胀,换热管内壁易产生加工硬化,换热管与管板的连接处在其整个连接的长度上应力分布不均匀。

　　(2)液压胀接

　　液压胀接时管子不易产生过胀,胀接部位不产生窜动,管子与管板连接处在整个长度上的应力分布是均匀的。由于管板孔加工是大批量生产,必须保证100%无缺陷才行。失效后若采用胀管修复,由于腐蚀凹坑的存在,易再次失效。

　　1.2焊接接头

　　这种连接方式实现了焊接和胀接的优势互补,具备抗反复热冲击及腐蚀、提高接头的抗疲劳性能和消除间隙腐蚀等优点。但是,胀焊并用时操作要求高,一般用于操作条件比较苛刻的场合。

　　2管束失效

　　(1)管束腐蚀和腐蚀失效

　　换热器的失效大多数是由腐蚀引起的。解决措施:合理选材,选择对介质适应的材料;定期清洗管束;在流体中加入缓蚀剂;选择适当流速;在流体入口设置过滤装置和缓冲结构等。

　　(2)传热能力下降

　　在换热器运行过程中,若工作介质(水)的硬度较高,或流体中含有颗粒物、悬浮物,冷却水中有藻类、细菌、泥沙等,都会导致管束内、外壁严重结垢。解决措施:充分掌握易污部位、致污物质及污垢程度等有关情况,进行定期检查;当流体很容易结垢时,必须采用容易检查、拆卸和清理的设备或结构。

　　(3)列管式换热器

　　为了强化壳程传热和减小结垢,常采用提高壳程流体流速的方法。但壳程流体流速的提高往往导致管束的诱导振动,换热器频繁开停也会导致管束的诱导振动。

　　(4)U形管式换热器

　　对于奥氏体不锈钢管束,由于换热管冷弯时的塑性变形,在U形管弯管处外缘存在着较大的残余拉应力,同时U形管下直管段及弯管处存在着较大的因温差产生的拉应力,因此,U形管束在某些区域具备了产生应力腐蚀的必要条件之一(构件处于拉应力状态)。