Augstas veiktspējas siltummaiņa cauruļu risinājums efektivitātes problēmām enerģētikas nozarē

Produkta specifikācijas:

Materiāls: nerūsējošais tērauds, vara sakausējums, alumīnija sakausējums

Virsmas pārklājuma veids: pretkorozijas pārklājums

Pielaides diapazons: ±0,01 mm

Apstrādes metode: frēzēšana, metināšana, termiskā apstrāde

Kvalitātes pārbaude: Rentgena pārbaude, ultraskaņas pārbaude, spiediena pārbaude.

1. Cauruļveida siltummaiņa konstrukcijas princips
Cauruļveida siltummainis sastāv no apvalka, siltumvadītāju cauruļu saišķa, cauruļu loksnes, starpsienas (starpsienas) un cauruļu kastes. Korpuss lielākoties ir cilindrisks, ar cauruļu saišķi iekšpusē, un abi cauruļu saišķa gali ir piestiprināti pie cauruļu loksnes. Siltuma apmaiņai izmanto karsto un auksto šķidrumu, no kuriem viens plūst caurulē, ko sauc par caurules puses šķidrumu; otrs plūst ārpus caurules, ko sauc par čaulas puses šķidrumu. Lai uzlabotu ārpus caurules esošā šķidruma siltuma apmaiņas koeficientu, čaulā parasti ierīko vairākus pārsegus. Pārsegs var palielināt apvalka puses šķidruma ātrumu, liekot šķidrumam vairākkārt iziet cauri cauruļu kūlim pa noteiktu maršrutu un palielinot šķidruma turbulenci. Siltummaiņa caurules var būt izvietotas vienādmalu trijstūrī vai kvadrātā uz cauruļu loksnes. Vienādmalu trijstūris ir kompakti izvietots, šķidruma turbulence ārpus caurules ir augsta, un siltuma apmaiņas koeficients ir liels. Kvadrātveida izvietojums ir ērts tīrīšanai ārpus caurules un piemērots šķidrumiem, kas ir pakļauti nosēdumu veidošanai.
2. Cauruļveida siltummaiņu priekšrocības
Cauruļveida siltummainis ir viegli izgatavojams, tam ir zemas ražošanas izmaksas, plašs materiālu izvēles diapazons, to ir viegli tīrīt, tas ir viegli pielāgojams, tam ir liela apstrādes jauda, uzticama darbība, un to var pielāgot augstai temperatūrai un augstam spiedienam. Lai gan to nevar salīdzināt ar plākšņu un plākšņu-plākšņu siltummaiņiem kompaktas konstrukcijas, vieglas siltuma pārneses un vienības metāla patēriņa ziņā, iepriekš minēto priekšrocību dēļ tas joprojām ieņem vadošo pozīciju lietojumos ķīmiskajā, naftas un enerģētikas rūpniecībā.
3. Cauruļveida siltummaiņa galvas izvēles principi: 1. Vai apvalka puse ir jātīra; 2. Vai cauruļu saišķis ir jāpārvieto; 3. Vai ir jāņem vērā termiskā izplešanās; Priekšējā gala tips: a, b, c, d, n Aizmugurējās galvas tips: l, m, n, p, s, t, w Aizmugurējās galvas iedala fiksētā tipa, peldošās galvas tipa un U-caurules. Salīdzinot ar fiksēto tipu, peldošās galvas tipam ir augstākas izmaksas, lielāks apvalka diametrs un zemāks siltumapmaiņas efekts (noplūdes C dēļ). Tā priekšrocība ir tā, ka viens gals var brīvi risināt termiskās izplešanās problēmas.

Autors: Baolan akadēmija
Saite: https://zhuanlan.zhihu.com/p/694081093
Avots: Zhihu
Autortiesības pieder autoram. Lai veiktu komerciālu reproducēšanu, lūdzu, sazinieties ar autoru, lai saņemtu atļauju. Nekomerciālai reproducēšanai, lūdzu, norādiet avotu.
1. Kā klasificē siltummaiņu iekārtas?
Atbilde: Saskaņā ar "Petrochemical Corporation iekārtu klasifikācijas katalogu" tās var iedalīt:
(1) Korpusa un cauruļu siltummainis
(2) Cauruļu siltummainis
(3) Ar ūdeni iegremdēts siltummainis
(4) Izsmidzināšanas siltummainis
(5) Rotācijas (spirāles) siltummainis
(6) Plākšņu siltummainis
(7) Plākšņu-plākšņu siltummainis
(8) Cauruļu un spuru siltummainis
(9) Atkritumu siltuma katls
(10) Citi
2. Kā siltummainis nodod siltumu?
Atbilde: Sienas tipa siltummainī galvenās siltuma apmaiņas metodes ir kondukcija un konvekcija. Karstais šķidrums vispirms konvekcijas ceļā nodod siltumu uz vienu caurules sienas pusi, tad kondukcijas ceļā siltums no vienas caurules sienas puses pāriet uz otru, un visbeidzot caurules sienas otrā puse konvekcijas ceļā nodod siltumu aukstajam šķidrumam, tādējādi pabeidzot siltummaiņa siltuma apmaiņas procesu.
3. Kāda ir barotnes plūsmas ātruma ietekme uz siltummaiņas efektu?
Atbilde: Jo lielāks ir siltumnesēja siltumnesēja šķidruma plūsmas ātrums, jo lielāks ir tā siltuma apmaiņas koeficients. Tāpēc, palielinot siltummainī esošā materiāla plūsmas ātrumu, var ievērojami uzlabot siltummaiņas efektu, taču plūsmas ātruma palielināšanas negatīvā ietekme ir tāda, ka palielinās spiediena kritums siltummainī un palielinās sūkņa enerģijas patēriņš, tāpēc ir jābūt noteiktam piemērotam diapazonam.
4. Kāda ir siltummaiņa caurules virsmas struktūras ietekme uz siltummaiņas efektu?
Atbilde: No vienas puses, siltuma apmaiņas caurules palielina siltuma apmaiņas laukumu, bet, no otras puses, īpašās virsmas turbulence ievērojami palielina šķidruma turbulenci ārpus caurules. Abi aspekti var uzlabot siltummaiņa kopējo siltummaiņa efektu, tāpēc šīs virsmas struktūras ir labākas nekā tukšas caurules virsmas veiktspēja.
5. Kādas ir parasti izmantotās metodes siltummaiņu cauruļu virsmas atkaļķošanai?
Atbilde: Vispārpieņemtās metodes siltummaiņu cauruļu virsmas atkaļķošanai ir šādas:
Mehāniskā atkaļķošana: manuāla atkaļķošana ar tērauda kaltiem, atkaļķošana ar ūdeni zem spiediena.
Ķīmiskā atkaļķošana
6. Kādas ir metodes, lai novērstu kaļķakmens veidošanos uz siltummaiņu cauruļu virsmas?
Atbilde: (1) niķeļa-fosfora pārklājums
(2) Ķīmiskais pārklājums, 847 pārklājums
7. Kādas ir izplatītākās metodes siltuma apmaiņas iekārtu siltuma pārneses uzlabošanai?
Atbilde: Galvenās metodes siltuma apmaiņas iekārtu siltuma pārneses uzlabošanai
Pirmais ir izmantot struktūru, kas palielina siltuma apmaiņas virsmu, piemēram.
1) izmantojot cauruļvadus ar ribām, naglu galvu, caurules ar vītnēm, silfonus utt.
2) Cauruļu virsmas mehāniskā apstrāde: spirālveida gredzenveida caurules, spirālveida rievu caurules, caurules ar vītnēm utt.
3) izmantojot maza diametra caurules, var palielināt cauruļu skaitu uz vienas un tās pašas caurules loksnes laukuma un palielināt siltuma apmaiņas laukumu.
Otrais ir palielināt šķidruma plūsmas ātrumu siltummainī, kas var ievērojami uzlabot tā siltuma apmaiņas koeficientu, piemēram:
1) spoileru pievienošana, piemēram, spirālveida sloksnes ievietošana caurulē, deflektoru un mākslīgo cauruļu uzstādīšana ārpus caurules utt.
2) caurulīšu vai čaulas gājienu skaita palielināšana
Turklāt siltummaiņu ražošanā jāizmanto materiāli ar labu siltumvadītspēju, jāveic siltummaiņu pretkorozijas un pretkaļķošanās pasākumi, kā arī savlaicīgi jāattīra no kaļķakmens - tie visi ir līdzekļi, lai uzlabotu siltuma apmaiņas efektu.
8. Kādas ir prasības attiecībā uz bloķēto cauruļu skaitu, remontējot čaulas un cauruļu siltummaini?
Atbilde: Atsevišķu caurulīšu korozija un perforācija cauruļu saišķī tiek bloķēta ar apstrādātu metāla virzuli ar 3 līdz 5° konusu. Parasti vienā caurulītes caurlaidē bloķēto caurulīšu skaits nepārsniedz 10% no kopējā caurulīšu skaita, bet to var attiecīgi palielināt atkarībā no procesa prasībām.
9. Kāpēc blīvēm abās caurules loksnes pusēs jābūt izgatavotām no viena un tā paša materiāla?
Atbilde: Tā kā atloka stiprinājuma skrūves abās caurules loksnes pusēs ir vienas un tās pašas skrūves, īpatnējais spiediens, kas iedarbojas uz blīvēm abās caurules loksnes pusēs, ir vienāds.
Ja starplikām abās pusēs ir izvēlēti dažādi materiāli, neizbēgami vienas puses starplikas īpatnējais spiediens ir nepietiekams, kā rezultātā blīvējums neizdodas, vai otras puses starplikas īpatnējais spiediens ir pārāk liels, kā rezultātā blīvējums neizdodas. Tāpēc cauruļu lokšņu starplikām abās pusēs jābūt izgatavotām no viena un tā paša materiāla.
10. Kāpēc dzesēšanas ūdens siltummainī veidojas nosēdumi?
Atbilde: Tas veidojas, kristalizējoties ūdenī izšķīdušajiem sāļiem, un pielipst pie siltummaiņa caurules sieniņas. Tam ir raksturīga blīva un cieta struktūra, tas ir stingri piestiprināts un grūti noņemams.
Daudzas ūdenī suspendētas daļiņas var kļūt par kristālu sēklām. Citiem piemaisījumu joniem, baktērijām, raupjām metāla virsmām utt. ir spēcīga katalītiska ietekme uz kristalizācijas procesu, ievērojami samazinot kristalizācijai nepieciešamo pārsātinājumu. Tāpēc dzesēšanas ūdens siltummaiņos viegli veidojas nosēdumi.
11. Kādas ir galvenās peldošās galvas siltummaiņu sastāvdaļas?
Atbilde: Galvenie komponenti ir: cauruļu saišķis, nodalījums, pret sadursmes plāksne, kaklasaites stienis, fiksēta attāluma caurule, apvalks, cauruļu kaste, cauruļu loksne, ieplūdes atloks, izplūdes atloks, peldošā cauruļu loksne, peldošās galvas atloks, peldošās galvas vāciņš, peldošās galvas āķa gredzens, peldošās galvas blīve, ārējā galvas vāka atloks, ārējā galvas vāka sānu atloks, ārējā galvas vāka sānu atloks, ārējā galvas vāka vāciņa blīve, ventilācija, izplūde, caurules kastes atloks, caurules kastes sānu atloks, caurules kastes blīvētājs, caurules kastes sānu blīvētājs, fiksētais segls, kustīgais seglu.
12. Kādas ir fiksēto cauruļu lokšņu siltummaiņu galvenās sastāvdaļas?
Atbilde: Galvenās sastāvdaļas ir: cauruļu saišķis, starpsiena, kaklasaite, distances caurule, apvalks, cauruļu kaste (augšējais vāks), cauruļu loksne, ieplūdes atloks, izplūdes atloks, cauruļu kastes atloks, cauruļu kastes blīvējums, fiksētais segls, kustīgais segls, ausu balsts, izplešanās šuve.
13. Kādas ir U-caurules siltummaiņa galvenās sastāvdaļas?
Atbilde: Galvenie komponenti ir: Cauruļu savienojums: U-veida caurule, starpsiena, prettrieciena plāksne (iekšējā virzošā caurule), kaklasaite, distances caurule, apvalks, cauruļu kaste, cauruļu loksne, cauruļu loksne, ieplūdes atloks, izplūdes atloks, cauruļu kastes atloks, cauruļu kastes sānu atloks, cauruļu kastes blīvētājs, cauruļu kastes sānu blīvētājs, fiksētais segls, kustīgais segls.
14. Kādas ir galvenās čaulas-caurules siltummaiņa sastāvdaļas?
Atbilde: Galvenie čaulas un caurules siltummaiņa komponenti ir: iekšējā caurule, ārējā caurule, atgriezes elkonis.
15. Kādas ir galvenās ar ūdeni iegremdēta siltummaiņa sastāvdaļas?
Atbilde: Galvenās ar ūdeni iegremdēta siltummaiņa sastāvdaļas ir: ieplūdes caurule, izplūdes caurule, kolektors, spirāle, dzesēšanas ūdens tvertne.
16. Kādas ir galvenās izsmidzināšanas siltummaiņa sastāvdaļas?
Atbilde: Galvenās izsmidzināšanas siltummaiņa sastāvdaļas ir: cauruļu saišķis, ventilators, ūdens sprausla, drenāžas caurule, ūdens sūknis.
17. Kādas ir fiksēto cauruļu lokšņu siltummaiņa, U-veida cauruļu siltummaiņa un siltummaiņa ar peldošo galvu īpašības?
Atbilde: Cauruļu lokšņu siltummaiņa īpašības: kompakta struktūra, vienkārša, zemas izmaksas, lielākais cauruļu skaits vienā apvalka diametrā, ērta vienas caurules nomaiņa un apkope, ērta tīrīšana caurules iekšpusē, bet apgrūtināta tīrīšana ārpus caurules un liels temperatūras starpības spriegums starp cauruli un apvalku.
U veida cauruļu siltummaiņa īpašības ir vienkārša struktūra, nav temperatūras starpības stresa problēmas, liela šķidruma plūsmas ātrums, zems metāla patēriņš, piemērots augstas temperatūras un augsta spiediena šķidrumam, cauruļu saišķi var izvilkt, lai atvieglotu čaulas un caurules tīrīšanu, bet caurules iekšpusē elkoni nav viegli iztīrīt, cauruļu skaits uz cauruļu lapas ir mazs, attālums starp caurulēm ir liels, cauruļu saišķa centrā ir sprauga, un šķidrumu ārpus caurules ir viegli īssavienot.
Peldošās galvas siltummaiņa īpašības ir tādas, ka cauruļu saišķis var brīvi kustēties, nav temperatūras starpības stresa problēmas, cauruļu saišķi var brīvi izvilkt, un ir viegli iztīrīt caurules un cauruļu saišķa ārpusi, bet peldošās galvas struktūra ir sarežģīta, izmaksas ir augstas, peldošās galvas blīvēšanas prasības ir stingras, un peldošā galva darbības laikā viegli noplūst, un to nav viegli pārbaudīt un atrast.
18. Kur ir piemēroti lokšņu cauruļu siltummaiņi?
Atbilde: Cauruļu lokšņu siltummaiņi ir piemēroti čaulas pusē esošām vidēm, kas ir tīras, nav viegli nosēdināmas un vidējās temperatūras starpība ir salīdzinoši maza.
19. Kur ir piemēroti U-cauruļu siltummaiņi?
Atbilde: U-cauruļu siltummaiņi ir piemēroti augsttemperatūras un augsta spiediena gadījumiem ar lielu temperatūras starpību starp caurules un apvalka sieniņām un tīru vidi caurulē.
20. Kur ir piemēroti siltummaiņi ar peldošo galvu?
Atbilde: Peldošās galvas siltummaiņi ir piemēroti gadījumiem ar lielu temperatūras starpību starp cauruli un apvalku, netīru vidi un biežu tīrīšanu.
21. Korpusa un cauruļu siltummaiņu izvietojums ietver trīsstūrveida izvietojumu un kvadrātveida rotācijas 45° leņķa izvietojumu. Kāpēc?
Atbilde: Katram no tiem ir savas priekšrocības un trūkumi. Trīsstūrveida izvietojuma priekšrocības ir kompaktums, augsta siltuma pārneses efektivitāte un lielākais cauruļu skaits uz vienas un tās pašas caurules loksnes laukuma, aptuveni 15% vairāk nekā kvadrātveida izvietojumam, bet nav viegli tīrīt caurules ārējo virsmu; savukārt kvadrātveida izvietojums ar 45° leņķi ir ērtāks caurules ārējās virsmas tīrīšanai, bet cauruļu skaits ir daudz mazāks nekā trīsstūrveida izvietojumam.
22. No kādiem materiāliem parasti tiek izgatavotas caurules čaulas-caurules siltummaiņiem?
Atbilde: Biežāk izmantotie cauruļu materiāli ir: 10#, 20#, 12CrMo, 15CrMo, 0Cr13, 1Cr13, 1Cr5Mo, 0Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni9Ti, titāna caurules, 410, 321 utt.
23. Kādēļ čaulas un caurules siltummaiņiem cauruļu diametri ir izvēlēti attiecīgi φ32, φ25, φ19 un φ16?
Atbilde: Caurules diametrs tieši ietekmē siltummaiņa veiktspēju. Jo mazāks caurules diametrs, jo lielāks siltuma apmaiņas koeficients un jo lielāks efektīvais siltuma apmaiņas laukums tajā pašā tilpumā. Tas var padarīt konstrukciju kompaktu un ietaupīt materiālus. Tomēr, ja caurules diametrs ir pārāk mazs, tas rada arī negatīvas sekas. Šķidrumiem ar tādu pašu plūsmas ātrumu, jo mazāks caurules diametrs, jo lielāka pretestība plūsmas laikā, un attiecīgi palielināsies spiediena zudums. Turklāt pārāk plānas caurules ir viegli aizsērējušas ar netīrumiem, kas apgrūtina tīrīšanu. Tāpēc siltummaiņa caurules diametrs parasti ir no 16 mm līdz 32 mm.
24. Kāpēc uz siltummaiņa balsta ir apaļi un gari apaļi skrūvju caurumi?
Atbilde: Lai korpusu varētu cieši piestiprināt pie pamatnes, fiksētā balsta skrūvju atveres ir apaļas. Kustīgā balsta skrūvju atveres ir garas un apaļas, lai apvalks varētu brīvi izplesties un sarauties, mainoties temperatūrai, un neradītu lielu spriedzi, tādējādi pasargājot iekārtu.
25. Kādas ir parasti izmantotās siltummaiņa blīves?
Atbilde: Biežāk izmantotās siltummaiņa blīves ir eļļas izturīgas azbesta starplikas, dzelzs pārklājuma starplikas, gofrētas starplikas un metāla starplikas.
26. Kam jāpievērš uzmanība, izvēloties mazās peldošās galvas skrūves siltummaiņiem ar peldošo galvu?
(1) Garums
(2) Mitrā H2S stresa korozija
(3) Temperatūra
27. Kāda ir pārseguma plāksnes (pārseguma stieņa) funkcija čaulas-caurules siltummainī?
A: Siltummainī esošā starpsiena (starpsienas stienis) var mainīt šķidruma plūsmas virzienu apvalka pusē, palielināt šķidruma plūsmas ātrumu apvalka pusē, palielināt vides turbulenci, uzlabot siltuma pārneses efektivitāti un atbalstīt cauruļu saišķi.
28. Kāpēc čaulas un cauruļu siltummainī ir viencaurules, divcaurules, četrcaurules, sešcaurules un astoņcaurules caurules?
A: Ja kopējais cauruļu skaits siltummainī ir vienāds, palielinot caurulīšu skaitu, var palielināt plūsmas ātrumu katrā caurulītē, tādējādi palielinot siltuma apmaiņas koeficientu un samazinot nepieciešamo siltuma apmaiņas laukumu. Tomēr tas arī palielina spiediena kritumu un neļauj šķidrumam pilnībā apmainīties ar siltumu pretplūsmas veidā, un siltummaiņa struktūra kļūst sarežģītāka. Tāpēc parasti izmanto ne mazāk kā 2 un ne vairāk kā 8 caurulītes, un konkrētais skaits jāizvēlas atkarībā no faktiskajām procesa prasībām.
29. Kādi ir iekšējās noplūdes cēloņi čaulas-caurules siltummaiņos?
Atbilde: Šādi iemesli var būt siltummaiņa iekšējās noplūdes iemesli:
Siltummaiņa caurules perforācija vai bojājums korozijas rezultātā
Caurules mutes korozija un retināšana, kas izraisa noplūdi.
Siltummaiņa caurules un caurules loksnes deformācijas šuves atslābināšana
plaisas, poras vai korozijas perforācijas siltummaiņa caurules un caurules loksnes metināšanas vietā.
Mazās skrūves ar peldošo galvu atslābināšana vai salaušana
Mazās peldošās galvas blīves bojājums
Mazās peldošās galvas vai peldošās caurules lokšņu blīvējuma bojājums
30. Kāpēc pēc siltummaiņa kapitālo remontu veikšanas ir jāpārbauda ūdens spiediens?
Atbilde: Ūdens spiediena pārbaudes mērķis pēc siltummaiņa kapitālā remonta ir pārbaudīt, vai siltummainis spēj droši izturēt projektēto spiedienu (t. i., spiediena pretestību), hermētiskumu, saskarnes vai savienojuma kvalitāti, metināšanas kvalitāti un blīvējuma konstrukcijas hermētiskumu. Turklāt var novērot tvertnes un cauruļvada pamatmateriāla šuvju atlikušo deformāciju pēc spiediena, lai nekavējoties atklātu problēmas ar materiālu.
31. Kāpēc daži čaulas-cauruļu siltummaiņi tiek uzstādīti vertikāli, bet daži horizontāli (horizontāli)?
Atbilde: Daži čaulas un caurules siltummaiņi ir vertikāli, bet daži - horizontāli. Galvenie apsvērumi ir šādi:
① Ražošanas procesa prasības: Piemēram, dažiem reboileriem nepieciešams noteikts vidējā šķidruma līmeņa augstums. Ja tiek izmantots horizontāls siltummainis, šķidruma līmeņa augstuma prasību nevar izpildīt, tāpēc jāizvēlas vertikāls siltummainis;
②Lielā mērogā: Ja tehnoloģiskajam mezglam nepieciešama siltummaiņa vairāku tūkstošu kvadrātmetru platībā, tad, izvēloties horizontālu siltummaini ar siltumcaurules garumu 6 metri, var būt nepieciešami vairāki siltummaiņi, kas aizņem lielu platību un neveicina efektīvu ierīces telpisko izvietojumu. Ja tiek izvēlēts vertikāls siltummainis ar siltummaiņa caurules garumu 12 metri, problēmu var atrisināt viena iekārta;
③ Samazināt spiediena kritumu: Dažos ražošanas procesos ir nepieciešams samazināt spiediena kritumu mediju transportēšanas procesā. Izvēlieties vertikālu siltummaini un izvietojiet to paralēli tornim, lai saīsinātu savienojuma cauruļvadu ar torni un samazinātu spiediena kritumu.
32. Kāpēc dažviet izvēlas čaulas un cauruļu siltummaiņus un ūdens iegremdējamos siltummaiņus, bet citur - čaulas un cauruļu siltummaiņus?
A: Pašlaik naftas pārstrādes un ķīmiskās ražošanas iekārtās izvēlētās siltummaiņas iekārtas galvenokārt ir čaulas un cauruļu siltummaiņi, bet dažās ražošanas iekārtās joprojām ir neliels skaits čaulas un cauruļu siltummaiņu un ūdens iegremdētu siltummaiņu. Lai gan čaulas-caurules siltummaiņiem ir kompakta struktūra un augsta siltumapmaiņas efektivitāte, mazo siltumapmaiņas caurulīšu dēļ tie viegli bloķējas, ja tos izmanto vidē, kas satur cietas daļiņas. Tāpēc vietās, kur vide satur cietas daļiņas, parasti izvēlas čaulas-cauruļu siltummaiņus vai ūdens-imersijas siltummaiņus.

Kontaktinformācija informācijas pieprasījumiem par siltummaiņa caurulēm

Lai iegūtu vairāk informācijas par siltummaiņa caurulēm vai iegūtu pielāgotus risinājumus, lūdzu, sazinieties ar mums:

Kontaktpersona: Frenks

Tālrunis: 86-510-82305188-8060

Mobils: 86-18605101203

Pasts: [email protected]

Adrese: 15-16F, ēka A10, Nr. 777, JianZhu West Road, Binhu District, Wuxi, Jiangsu, 214072. Ķīna

Mēs ceram sadarboties ar jums un sniegt stabilu atbalstu un pakalpojumus jūsu uzņēmumam.