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螺旋管式换热器是一种新型高传热系数的换热器

点击次数:1073 发布时间:2019-01-09
  换热器是广泛用于石油、化工、冶金、建材、电力等行业,实现热量回收和综合利用的重要过程设备。特别是在大型化工、大型炼油和大乙烯工程中,对大型和超大型换热器有着广泛的需求。
  
  传统的管壳式换热器结构上分为管程和壳程,管程与壳程需通过管板分隔开来,壳程直径越大,管板直径也越大,换热管与管板的焊接工作量也越大;管程压力越高,管板就越厚。因此大型、高参数的管壳式换热器制造难度大、成本高。因此采用传统的管壳式换热器结构制造大型和超大型换热器,存在着诸多困难。诸如大直径管板毛坯的锻造问题,大型厚管板的孔加工问题,大量的折流板的孔加工问题,小直径超长换热管的对焊问题等等。这些问题不仅使大型管壳式换热器制造存在很多难题,而且显著提高了制造成本、延长了制造周期。
  
  螺旋管式换热器是一种新型高传热系数的换热器.主要适用于介质为汽液的换热。螺旋管式换热器最早是由德国的Linde公司于1895年制造,应用于大型石油化工工艺过程重要的单元设备,它也是一种节能设备,可以在低温工况下进行低温高压多股流回热换热,具有换热效率高,集约化程度高,需要换热设备数量少等特点。
  
  螺旋管式换热器是由两张较长的钢板叠放在一起,在专用卷床上卷制而成的,每张板上均布地焊有定距柱(泡),它使两张板之间产生一定的间距,形成换热流道,定距柱(泡)起到支撑钢板抵抗流体压力的作用,也起到流体在换热流道中流动时增加湍流从而提高换热效率的作用。相邻两流道流过的两种流体温度不同,它们通过螺旋钢板进行传热,达到换热的目的。两流道的间距根据流量的大小,选择流道中合适的流速,根据产生的压力降,确定流道的间距。两流道的间距可以相同,也可不同。流道间距不能太小,也不能太大,太小容易堵塞,太大不利于传热,在制造工艺结构上也难以实现,一般以8-30mm较为适宜。
  
  螺旋管式换热器防腐蚀技术
  
  1.电化学保护法
  
  电化学保护法分为阴极保护和阳极保护。阴极保护是利用外加直流电源,使金属表面上的阳极变为阴极而受到保护。这种方法消耗电量大,费用高,采用极少。阳极保护法是把被保护的设备接以外加电源的阳极,使金属表面生成钝化膜,从而达到保护。碳钢螺旋管式换热器的造价低,但耐腐蚀性差。通过采用牺牲阳极保护技术可以提高螺旋管式换热器的使用寿命,但这一技术的保护作用于管子入口处的有限长度内,管内深处难以实现阴极保护,所以牺牲阳极保护法在螺旋管式换热器上的应用受到了很大限制。
  
  2.耐腐蚀材料
  
  采用耐蚀材料(如双目不锈钢、哈氏合金、钛、钛合金、铜等),这些材料耐腐蚀性强,可以提高螺旋管式换热器的使用寿命,但这些高耐腐蚀性的材料价格昂贵,制造成本高,一次性投入的成本大,企业一般难以接受,推广困难。
  
  3.防腐蚀涂层法
  
  在金属表面,通过一定的涂覆方法,覆盖一层耐腐蚀的涂料保护层,以避免金属表面与腐蚀介质的直接接触。这种技术方法最为经济有效,最初用于防止气体介质腐蚀,所用涂料大部分为有机高分子混合物溶液。人们逐渐向防油及防溶剂涂料、高温涂料、重防腐涂料及特殊环境用涂料方向发展。
  
  4.添加缓蚀剂法
  
  在腐蚀性介质中,加入少量的某些物质,而这些物质能使金属的腐蚀大大降低,甚至停止,这类物质称为缓蚀剂。缓蚀剂的加入应以不影响生产工艺和产品质量为原则。
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