Hoogwaardige warmtewisselaarbuisoplossing voor efficiëntie-uitdagingen in de energiesector

Productspecificaties:

Materiaal: roestvrij staal, koperlegering, aluminiumlegering

Type oppervlaktecoating: anticorrosiecoating

Tolerantiebereik: ±0,01mm

Verwerkingsmethode: frezen, lassen, warmtebehandeling

Kwaliteitsinspectie: Röntgeninspectie, ultrasone inspectie, druktest

1. Constructieprincipe van buiswarmtewisselaar
De buizenwarmtewisselaar bestaat uit een mantel, een warmteoverdrachtsbuisbundel, een buisplaat, een baffle (keerschot) en een buisdoos. De schil is meestal cilindrisch, met een buizenbundel erin, en beide uiteinden van de buizenbundel zijn bevestigd op de buizenplaat. De warme en koude vloeistoffen voor warmte-uitwisseling, waarvan er één in de buis stroomt, wordt de buiszijdevloeistof genoemd; de andere stroomt buiten de buis, wordt de mantelzijdevloeistof genoemd. Om de warmteoverdrachtscoëfficiënt van de vloeistof buiten de buis te verbeteren, worden er meestal verschillende baffles in de mantel geïnstalleerd. De schotten kunnen de snelheid van de vloeistof aan de schilzijde verhogen, waardoor de vloeistof gedwongen wordt meerdere keren langs een bepaalde route door de buizenbundel te stromen en de turbulentie van de vloeistof wordt vergroot. De warmtewisselingsbuizen kunnen in een gelijkzijdige driehoek of vierkant op de buisplaat worden geplaatst. De gelijkzijdige driehoek is compact opgesteld, de turbulentie van de vloeistof buiten de buis is hoog en de warmteoverdrachtscoëfficiënt is groot. De vierkante opstelling is handig voor het reinigen buiten de buis en is geschikt voor vloeistoffen die gevoelig zijn voor schaling.
2. Voordelen van buizenwarmtewisselaars
De buiswarmtewisselaar is eenvoudig te fabriceren, heeft lage productiekosten, een breed scala aan materiaalkeuze, is eenvoudig te reinigen, heeft een sterk aanpassingsvermogen, grote verwerkingscapaciteit, betrouwbare werking en kan zich aanpassen aan hoge temperatuur en hoge druk. Hoewel de buizenwarmtewisselaar niet te vergelijken is met platenwarmtewisselaars op het gebied van compacte structuur, lichte warmteoverdracht en metaalverbruik per eenheid, neemt de buizenwarmtewisselaar toch een leidende positie in bij toepassingen in de chemische, petroleum- en energie-industrie vanwege de bovengenoemde voordelen.
3. 3. Principes voor de keuze van de kop van een buiswarmtewisselaar: 1. Of de buitenkant moet worden gereinigd; 2. Of de buizenbundel moet worden verplaatst; 3. Of er rekening moet worden gehouden met thermische uitzetting; Type voorkant: a, b, c, d, n Type achterkant: l, m, n, p, s, t, w Achterkoppen zijn onderverdeeld in een vast type, een drijvend type kop en een U-buis. Vergeleken met het vaste type heeft het zwevende hoofdtype hogere kosten, een grotere buitendiameter en een lager warmte-uitwisselingseffect (door lekkage C). Het voordeel is dat één uiteinde de vrijheid heeft om thermische uitzettingsproblemen op te lossen.

Auteur: Baolan Academie
Link: https://zhuanlan.zhihu.com/p/694081093
Bron: Zhihu
Copyright behoort toe aan de auteur. Neem voor commerciële reproductie contact op met de auteur voor toestemming. Voor niet-commerciële reproductie, gelieve de bron te vermelden.
1. Hoe worden warmtewisselaars geclassificeerd?
Antwoord: Volgens de "Equipment Classification Catalog of Petrochemical Corporation" kan het worden onderverdeeld in:
(1) Buizenwarmtewisselaar
(2) Buiswarmtewisselaar
(3) Waterondergedompelde warmtewisselaar
(4) Sproeiwarmtewisselaar
(5) Roterende (spoel) warmtewisselaar
(6) Platenwarmtewisselaar
(7) Plaat-vin warmtewisselaar
(8) Pijp-vin warmtewisselaar
(9) Ketel op afvalwarmte
(10) Overige
2. Hoe geeft de warmtewisselaar warmte af?
Antwoord: In de meest voorkomende warmtewisselaar van het wandtype zijn de belangrijkste warmteoverdrachtsmethoden geleiding en convectie. De hete vloeistof draagt eerst warmte over aan de ene kant van de buiswand door convectie, draagt dan warmte over van de ene kant van de buiswand naar de andere kant door geleiding, en tenslotte draagt de andere kant van de buiswand warmte over aan de koude vloeistof door convectie, waarmee het warmteoverdrachtsproces van de warmtewisselaar is voltooid.
3. Wat is het effect van het mediumdebiet op het warmtewisselingseffect?
Antwoord: Hoe groter het debiet van het medium in de warmtewisselaar, hoe groter de warmteoverdrachtscoëfficiënt. Daarom kan het verhogen van het debiet van het medium in de warmtewisselaar het warmtewisselingseffect sterk verbeteren, maar het negatieve effect van het verhogen van het debiet is dat het de drukval door de warmtewisselaar verhoogt en het energieverbruik van de pomp verhoogt, dus er moet een bepaald geschikt bereik zijn.
4. Wat is het effect van de oppervlaktestructuur van de warmtewisselbuis op het warmtewisselingseffect?
Antwoord: Het gebruik van speciaal ontworpen oppervlaktestructuren voor warmtewisselingsbuizen, zoals buizen met lamellen, buizen met spijkerkop, buizen met schroefdraad enzovoort, vergroot enerzijds het warmteoverdrachtsgebied en anderzijds de turbulentie van het speciale oppervlak, waardoor de turbulentie van de vloeistof buiten de buis sterk toeneemt. Beide aspecten kunnen het totale warmtewisselingseffect van de warmtewisselaar verbeteren, zodat deze oppervlaktestructuren beter zijn dan de prestaties van het kale buisoppervlak.
5. Wat zijn de meest gebruikte methoden om het oppervlak van warmtewisselbuizen te ontkalken?
Antwoord: Gebruikelijke methoden om het oppervlak van warmtewisselbuizen te ontkalken zijn:
Mechanisch ontkalken: handmatig ontkalken met stalen beitels, ontkalken met water onder druk
Chemisch ontkalken
6. Welke methoden zijn er om aanslag op het oppervlak van warmtewisselbuizen te voorkomen?
Antwoord: (1) Nikkel-fosfor plating
(2) Chemische coating, 847 coating
7. Wat zijn de gebruikelijke methoden om de warmteoverdracht in warmtewisselaars te verbeteren?
Antwoord: De belangrijkste methoden om de warmteoverdracht in warmtewisselaars te verbeteren
De eerste is het gebruik van een structuur die het warmteoverdrachtsoppervlak vergroot, zoals
1) Het gebruik van buizen met vinnen, buizen met spijkerkop, buizen met schroefdraad, balgen, enz.
2) Mechanische bewerking van het buisoppervlak: spiraalvormige ringbuizen, spiraalvormige groefbuizen, buizen met schroefdraad, enz.
3) Door buizen met een kleine diameter te gebruiken, kan het aantal buizen op hetzelfde plaatoppervlak worden vergroot en het warmteoverdrachtsgebied worden vergroot.
De tweede is het verhogen van het debiet van de vloeistof in de warmtewisselaar, wat de warmteoverdrachtscoëfficiënt sterk kan verbeteren, zoals:
1) Spoilers toevoegen, zoals spiraalvormige strips in de buis aanbrengen, schotten en dummybuizen buiten de buis plaatsen, enz.
2) Het aantal buis- of schaalpassen verhogen
Daarnaast zijn het gebruik van materialen met een goede warmtegeleiding voor de productie van warmtewisselaars, anticorrosie- en antikalkmaatregelen voor warmtewisselaars en tijdige reiniging van kalkaanslag allemaal middelen om het warmteoverdrachtseffect te verbeteren.
8. Wat zijn de vereisten voor het aantal verstopte buizen bij het reviseren van een shell-and-tube-warmtewisselaar?
Antwoord: Corrosie en perforatie van individuele buisjes in de buisbundel mogen worden geblokkeerd met een bewerkte metalen plunjer met een conus van 3 tot 5°. Over het algemeen is het aantal geblokkeerde buizen in dezelfde buispassage niet hoger dan 10% van het totale aantal buizen, maar dit kan worden verhoogd afhankelijk van de procesvereisten.
9. Waarom moeten de pakkingen aan beide zijden van de buisplaat van hetzelfde materiaal gemaakt zijn?
Antwoord: Omdat de flensbevestigingsbouten aan beide zijden van de buisplaat dezelfde bouten zijn, is de specifieke druk die wordt uitgeoefend op de pakkingen aan beide zijden van de buisplaat hetzelfde.
Als er verschillende materialen worden gekozen voor de pakkingen aan beide zijden, is het onvermijdelijk dat de specifieke druk van de ene zijde van de pakking onvoldoende is, wat resulteert in een falende afdichting, of dat de specifieke druk van de andere zijde van de pakking te groot is, wat resulteert in een falende afdichting. Daarom moeten de pakkingen aan beide zijden van de buisplaat van hetzelfde materiaal gemaakt zijn.
10. Waarom produceert de koelwaterwarmtewisselaar kalkaanslag?
Antwoord: Kalkaanslag wordt gevormd door de kristallisatie van opgeloste zouten in water en hecht zich aan de wand van de buis van de warmtewisselaar. Kenmerkend is dat het dicht en hard is, stevig vastzit en moeilijk te verwijderen is.
Een groot aantal zwevende deeltjes in het water kunnen kristalzaden worden. Andere onzuiverheidsionen, bacteriën, ruwe metaaloppervlakken enz. hebben een sterk katalyserend effect op het kristallisatieproces, waardoor de voor kristallisatie vereiste oververzadiging sterk afneemt. Daarom ontstaat er gemakkelijk kalkaanslag in koelwaterwarmtewisselaars.
11. Wat zijn de belangrijkste onderdelen van warmtewisselaars met drijvende kop?
Antwoord: De belangrijkste onderdelen zijn: buisbundel, keerschot, anti-botsplaat, trekstang, buis met vaste afstand, schelp, buisdoos, buisplaat, inlaatflens, uitlaatflens, drijfbuisplaat, drijfkopflens, drijfkopdeksel, drijfkophaakring, drijfkoppakking, flens buitenste hoofddeksel, flens buitenste hoofddekselzijde, buitenste hoofddeksel, pakking buitenste hoofddeksel, ontluchting, afvoer, flens buisdoos, flens buisdooszijde, pakking buisdoos, pakking buisdooszijde, vast zadel, beweegbaar zadel.
12. Wat zijn de belangrijkste onderdelen van platenwarmtewisselaars met vaste buizen?
Antwoord: De belangrijkste onderdelen zijn: buisbundel, baffle, trekstang, afstandsbuis, mantel, buisdoos (bovendeksel), buisplaat, inlaatflens, uitlaatflens, buisdoosflens, buisdoospakking, vast zadel, beweegbaar zadel, oorsteun, compensator.
13. Wat zijn de belangrijkste onderdelen van een U-buiswarmtewisselaar?
Antwoord: De belangrijkste onderdelen zijn: U-buisbundel, baffle, anti-impact plaat (binnenste geleidebuis), trekstang, afstandsbuis, schelp, buisdoos, buisplaat, inlaatflens, uitlaatflens, buisdoosflens, buisdooszijflens, buisdoospakking, buisdooszijpakking, vast zadel, beweegbaar zadel.
14. Wat zijn de belangrijkste onderdelen van een buizenwarmtewisselaar?
Antwoord: De belangrijkste onderdelen van de shell-and-tube-warmtewisselaar zijn: binnenbuis, buitenbuis, retourbocht
15. Wat zijn de belangrijkste onderdelen van een warmtewisselaar met waterdompelpomp?
Antwoord: De belangrijkste onderdelen van een waterondergedompelde warmtewisselaar zijn: inlaatpijp, uitlaatpijp, spruitstuk, spoel, koelwatertank.
16. Wat zijn de belangrijkste onderdelen van een sproeiwarmtewisselaar?
Antwoord: De belangrijkste onderdelen van de sproeiwarmtewisselaar zijn: buizenbundel, ventilator, watermondstuk, afvoerbuis, waterpomp.
17. Wat zijn de kenmerken van een platenwarmtewisselaar met vaste buis, een warmtewisselaar met U-buis en een warmtewisselaar met drijvende kop?
Antwoord: De kenmerken van de vaste buis platenwarmtewisselaar zijn compacte structuur, eenvoudig, lage kosten, het grootste aantal buizen in dezelfde shell diameter, handige enkele buis vervanging en onderhoud, handige reiniging in de buis, maar moeilijk reiniging buiten de buis, en grote temperatuurverschil stress tussen de buis en de shell.
De kenmerken van de U-buis warmtewisselaar zijn eenvoudige structuur, geen temperatuurverschil stress probleem, hoog vloeistof debiet, laag metaalverbruik, geschikt voor hoge temperatuur en hoge druk vloeistof, de buis bundel kan worden uitgetrokken om het reinigen van de shell en buis te vergemakkelijken, maar de elleboog in de buis is niet gemakkelijk schoon te maken, het aantal buizen op de buis blad is klein, de buis afstand groot is, is er een gat in het midden van de buis bundel, en de vloeistof buiten de buis is gemakkelijk te kortsluiten.
De kenmerken van de drijvende hoofdwarmtewisselaar zijn dat de buizenbundel vrij kan bewegen, er geen spanningsprobleem is door temperatuurverschillen, de buizenbundel vrij uitgetrokken kan worden en het gemakkelijk is om de buitenkant van de buis en de buizenbundel schoon te maken, maar de drijvende hoofdstructuur is complex, de kosten zijn hoog, de afdichtingsvereisten aan de drijvende kop zijn streng en de drijvende kop kan gemakkelijk lekken tijdens bedrijf en is niet gemakkelijk te controleren en te vinden.
18. Waar zijn platenwarmtewisselaars met vaste buizen geschikt voor?
Antwoord: Warmtewisselaars met een vaste buisplaat zijn geschikt voor media aan de buitenkant die schoon zijn, niet gemakkelijk verschalen en het mediumtemperatuurverschil is relatief klein.
19. Waar zijn U-buiswarmtewisselaars geschikt voor?
Antwoord: U-buiswarmtewisselaars zijn geschikt voor hoge temperatuur en hoge druk met een groot temperatuurverschil tussen buis en mantelwanden en schoon medium in de buis.
20. Waar zijn warmtewisselaars met drijvende kop geschikt voor?
Antwoord: Warmtewisselaars met drijvende kop zijn geschikt voor gelegenheden met een groot temperatuurverschil tussen buis en mantel, een onzuiver medium en frequente reiniging.
21. De opstelling van shell and tube-warmtewisselaars omvat driehoekige opstelling en vierkante rotatie 45°-hoekopstelling. Waarom?
Antwoord: De driehoekige opstelling en de vierkante 45°-hoekopstelling hebben elk hun eigen voor- en nadelen. De voordelen van een driehoekige opstelling zijn compactheid, hoge warmteoverdrachtsefficiëntie en het grootste aantal buizen op hetzelfde oppervlak van de buisplaat, ongeveer 15% meer dan de vierkante opstelling, maar het is niet eenvoudig om het buitenoppervlak van de buis te reinigen; terwijl de vierkante opstelling met een hoek van 45° handiger is voor het reinigen van het buitenoppervlak van de buis, maar het aantal buizen veel minder is dan de driehoekige opstelling.
22. Welke materialen worden gewoonlijk gebruikt voor buizen in shell-and-tube-warmtewisselaars?
Antwoord: Veel gebruikte buismaterialen zijn: 10#, 20#, 12CrMo, 15CrMo, 0Cr13, 1Cr13, 1Cr5Mo, 0Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni9Ti, titanium buis, 410, 321, enz.
23. Waarom zijn in shell-and-tube warmtewisselaars de buisdiameters respectievelijk φ32, φ25, φ19 en φ16 gekozen?
Antwoord: De grootte van de buisdiameter heeft een directe invloed op de prestaties van de warmtewisselaar. Hoe kleiner de buisdiameter, hoe groter de warmteoverdrachtscoëfficiënt en hoe groter het effectieve warmteoverdrachtsgebied in hetzelfde volume. Dit kan de structuur compact maken en materialen besparen. Een te kleine buisdiameter heeft echter ook nadelige gevolgen. Voor vloeistoffen met dezelfde stroomsnelheid geldt: hoe kleiner de pijpdiameter, hoe groter de weerstand tijdens de stroming en hoe groter het drukverlies. Bovendien worden te dunne leidingen gemakkelijk verstopt door vuil, waardoor schoonmaken moeilijk wordt. Daarom is de buisdiameter van de warmtewisselaar meestal 16 mm tot 32 mm.
24. Waarom zitten er ronde en lange ronde boutgaten op de steun van de warmtewisselaar?
Antwoord: De boutgaten op de vaste steun zijn rond, zodat de schaal stevig op de fundering kan worden vastgezet. De boutgaten op de beweegbare steun zijn lang en rond, zodat de kuip vrij kan uitzetten en inkrimpen wanneer de temperatuur verandert, waardoor grote spanningen worden vermeden om de apparatuur te beschermen.
25. Wat zijn de meest gebruikte pakkingen voor warmtewisselaars?
Antwoord: Veelgebruikte pakkingen voor warmtewisselaars zijn oliebestendige asbestpads, met ijzer beklede pads, geribbelde pads en metalen pads.
26. Waarop moet worden gelet bij het kiezen van kleine drijvende kopbouten voor warmtewisselaars met drijvende kop?
(1) Lengte
(2) Natte H2S spanningscorrosie
(3) Temperatuur
27. Wat is de functie van de keerschotplaat (keerschotstaaf) in de shell-and-tube-warmtewisselaar?
A: De baffleplaat (bafflestaaf) in de warmtewisselaar kan de stroomrichting van de vloeistof in de mantel veranderen, de stroomsnelheid van de vloeistof in de mantel verhogen, de turbulentie van het medium verhogen, de efficiëntie van de warmteoverdracht verbeteren en de buisbundel ondersteunen.
28. Waarom zijn er single-pass, two-pass, four-pass, six-pass en eight-pass buizen in de shell-and-tube warmtewisselaar?
A: Als het totale aantal buizen in de warmtewisselaar gelijk is, kan het verhogen van het aantal pijpdoorgangen het debiet in elke pijpdoorgang verhogen, waardoor de warmteoverdrachtscoëfficiënt toeneemt en het vereiste warmteoverdrachtsgebied kleiner wordt. Het verhoogt echter ook de drukval en verhindert dat de vloeistof volledig warmte uitwisselt in tegenstroom, waardoor de structuur van de warmtewisselaar gecompliceerder wordt. Daarom is het aantal buisdoorgangen dat over het algemeen wordt gebruikt niet minder dan 2 en niet meer dan 8, en het specifieke aantal moet worden gekozen op basis van de werkelijke procesvereisten.
29. Wat zijn de oorzaken van interne lekkage in shell-and-tube-warmtewisselaars?
Antwoord: De volgende redenen kunnen de oorzaak zijn van interne lekkage in de warmtewisselaar:
Corrosieperforatie of breuk van de warmtewisselbuis
Corrosie en dunner worden van de buismond waardoor lekkage ontstaat
Losmaken van de compensator tussen de warmtewisselbuis en de buisplaat
Scheuren, poriën of corrosieperforatie op het laspunt tussen de warmtewisselbuis en de buisplaat
Losraken of breken van de kleine bout met zwevende kop
Beschadiging van de kleine drijvende koppakking
Beschadiging van de kleine drijfkop of drijfbuis plaatafdichting
30. Waarom moeten we de waterdruk testen nadat de warmtewisselaar is gereviseerd?
Antwoord: Het doel van het testen van de waterdruk nadat de warmtewisselaar is gereviseerd, is om te controleren of de warmtewisselaar de ontwerpdruk veilig kan weerstaan (d.w.z. drukbestendigheid), dichtheid, kwaliteit van de interface of verbinding, laskwaliteit en dichtheid van de afdichtingsstructuur. Daarnaast kan de restvervorming van de lasnaden van het moedermateriaal van de container en de pijpleiding na druk worden geobserveerd om problemen met het materiaal snel te ontdekken.
31. Waarom worden sommige shell-and-tube-warmtewisselaars verticaal geïnstalleerd en sommige horizontaal (horizontaal)?
Antwoord: Sommige shell-and-tube warmtewisselaars zijn verticaal en sommige horizontaal. De belangrijkste overwegingen zijn als volgt:
①Eisen aan het productieproces: Voor sommige reboilers is bijvoorbeeld een bepaalde gemiddelde hoogte van het vloeistofniveau vereist. Als er een horizontale warmtewisselaar wordt gebruikt, kan niet aan de eis voor de vloeistofniveauhoogte worden voldaan, dus moet er een verticale warmtewisselaar worden gekozen;
Grootschalig: Als voor een procesinstallatie een warmtewisseloppervlak van enkele duizenden vierkante meter nodig is, zijn er bij keuze van een horizontale warmtewisselaar met een warmtepijplengte van 6 meter mogelijk meerdere warmtewisselaars nodig, wat een groot oppervlak in beslag neemt en niet bevorderlijk is voor een effectieve ruimtelijke indeling van de installatie. Als een verticale warmtewisselaar met een warmtepijplengte van 12 meter wordt gekozen, kan één unit het probleem oplossen;
Drukval verminderen: Bij sommige productieprocessen moet de drukval bij het transport van het medium geminimaliseerd worden. Kies een verticale warmtewisselaar en plaats deze parallel aan de toren om de verbindingsleiding met de toren te verkorten en de drukval te verminderen.
32. Waarom kiezen sommige plaatsen voor shell-and-tube-warmtewisselaars en water-dompelwarmtewisselaars en andere voor shell-and-tube-warmtewisselaars?
A: Op dit moment zijn de warmtewisselaars die gekozen worden voor olieraffinage- en chemische productieapparatuur meestal buizenwarmtewisselaars, maar in sommige productieapparatuur zijn er nog steeds een klein aantal buizenwarmtewisselaars en warmtewisselaars met waterisolatie. Hoewel de shell-and-tube-warmtewisselaar een compacte structuur en een hoog warmtewisselingsrendement heeft, kan hij door de kleine warmtewisselbuizen gemakkelijk verstopt raken als hij wordt gebruikt voor media die vaste deeltjes bevatten. Daarom wordt op plaatsen waar het medium vaste deeltjes bevat meestal gekozen voor shell-and-tube-warmtewisselaars of warmtewisselaars met waterdompelbuis.

Contactgegevens voor vragen over warmtewisselaarbuizen

Neem contact met ons op voor meer informatie over warmtewisselaarbuizen of voor oplossingen op maat:

Contactpersoon: Frank

Tel: 86-510-82305188-8060

Mobiel: 86-18605101203

Mail: [email protected]

Adres: 15-16F, Building A10, No. 777, JianZhu West Road, Binhu District, Wuxi, Jiangsu, 214072. P.R. China

We kijken ernaar uit om met u samen te werken en robuuste ondersteuning en services voor uw bedrijf te leveren.