解析管殼式換熱器

　　河南雙誠環保設備廠家之前為大家介紹過螺旋板換熱器方面的知識，今天為大家講述有關管殼式換熱器相關的專業知識。

　　在各種換熱器中,鋼制管殼式換熱器以其結構堅固、可靠性高、適應性強等優點在換熱器的生產和使用中一直占主導地位。但由于其結構的復雜性和使用條件的多樣性,換熱器常出現多種形式的失效。從結構上分析,易發生失效的部位是管子和管板的連接處;從受力角度分析,筒體和管板的焊縫易引起失效;從使用條件分析,熱應力或附加應力、工作介質的腐蝕性、換熱管的振動等,都會造成換熱器局部或整體失效。

　　1管子與管板的連接失效

　　根據換熱器使用條件的不同,管子與管板的連接接頭形式可分為脹接、焊接和脹焊并用三種。接頭形式不同,失效形式也有差異。

　　1.1脹接

　　(1)機械脹接

　　這種連接易使換熱管產生過脹或欠脹,換熱管內壁易產生加工硬化,換熱管與管板的連接處在其整個連接的長度上應力分布不均勻。

　　(2)液壓脹接

　　液壓脹接時管子不易產生過脹,脹接部位不產生竄動,管子與管板連接處在整個長度上的應力分布是均勻的。由于管板孔加工是大批量生產,必須保證100%無缺陷才行。失效后若采用脹管修復,由于腐蝕凹坑的存在,易再次失效。

　　1.2焊接接頭

　　這種連接方式實現了焊接和脹接的優勢互補,具備抗反復熱沖擊及腐蝕、提高接頭的抗疲勞性能和消除間隙腐蝕等優點。但是,脹焊并用時操作要求高,一般用于操作條件比較苛刻的場合。

　　2管束失效

　　(1)管束腐蝕和腐蝕失效

　　換熱器的失效大多數是由腐蝕引起的。解決措施:合理選材,選擇對介質適應的材料;定期清洗管束;在流體中加入緩蝕劑;選擇適當流速;在流體入口設置過濾裝置和緩沖結構等。

　　(2)傳熱能力下降

　　在換熱器運行過程中,若工作介質(水)的硬度較高,或流體中含有顆粒物、懸浮物,冷卻水中有藻類、細菌、泥沙等,都會導致管束內、外壁嚴重結垢。解決措施:充分掌握易污部位、致污物質及污垢程度等有關情況,進行定期檢查;當流體很容易結垢時,必須采用容易檢查、拆卸和清理的設備或結構。

　　(3)列管式換熱器

　　為了強化殼程傳熱和減小結垢,常采用提高殼程流體流速的方法。但殼程流體流速的提高往往導致管束的誘導振動,換熱器頻繁開停也會導致管束的誘導振動。

　　(4)U形管式換熱器

　　對于奧氏體不銹鋼管束,由于換熱管冷彎時的塑性變形,在U形管彎管處外緣存在著較大的殘余拉應力,同時U形管下直管段及彎管處存在著較大的因溫差產生的拉應力,因此,U形管束在某些區域具備了產生應力腐蝕的必要條件之一(構件處于拉應力狀態)。