換熱器工廠實習心得

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換熱器工廠實習是一些同學大學學習階段重要的實踐性教學環節之一,是理論與實踐相結合的重要方式。下面帶來換熱器工廠實習心得,歡迎閱覽!

換熱器工廠實習心得

  換熱器工廠實習心得【1】

一、實習的目的和意義

本次實習的任務是熟悉熱能與動力工程專業相關企業,主要是火力發電廠的主要熱力系統及其佈置。本次參觀的地點是電廠模型室,南京協鑫汙泥發電廠,南京汽輪機制造廠。目的旨在讓學生在短暫的認識實習期間,切實對火力發電廠主要生產裝置的基本結構、工作原理及效能等有一個系統、全面的瞭解,並未後續專業課程的學習提供必要的感性認識和基礎知識。

火力發電廠是利用煤、石油、天然氣等燃料的化學能產出電能的工廠,即為燃料的化學能→蒸汽的熱勢能→機械能→電能。在鍋爐中,燃料的化學能轉變為蒸汽的熱能,在汽輪機中,蒸汽的熱能轉變為輪子旋轉的機械能,在發電機中機械能轉變為電能。爐、機、電是火電廠中的主要裝置,亦稱三大主機。輔助三大主機的裝置稱為輔助裝置簡稱輔機。主機與輔機及其相連的管道、線路等稱為系統。徐塘火力發電廠的原料就是原煤。原煤用車或船運送到發電廠的儲煤場(南京協鑫汙泥發電廠是用運煤船到電廠碼頭),再用輸煤皮帶輸送到煤鬥。再從煤鬥落下由給煤機送入磨煤機磨成煤粉,並同時輸送熱空氣來乾燥和輸送煤粉。最後送入鍋爐的爐膛中燃燒。燃料燃燒所需要的熱空氣由送風機送入鍋爐的空氣預熱器中加熱,預熱後的熱空氣,經過風道一部分送入磨煤機作乾燥以及送煤粉,另一部分直接引至燃燒器進入爐膛。燃燒生成的高溫煙氣,在引風機的作用下先沿著鍋爐的倒“u”形煙道依次流過爐膛,水冷壁管,過熱器,省煤器,空氣預熱器,同時逐步將煙氣的熱能傳給工質以及空氣,自身變成低溫煙氣,經除塵器和脫硫裝置的淨化後在排入大氣。煤燃燒後生成的灰渣,其中大的灰子會因自重從氣流中分離出來,沉降到爐膛底部的冷灰鬥中形成固態渣,最後由排渣裝置排入灰渣溝,再由灰渣泵送到灰渣場。大量的細小的灰粒(飛灰)則隨煙氣帶走,經除塵器分離後也送到灰渣溝。爐給水先進入省煤器預熱到接近飽和溫度,後經蒸發器受熱面加熱為飽和蒸汽,再經過熱器被加熱為過熱蒸汽,此蒸汽又稱為主蒸汽。經過以上流程,就完了燃料的輸送和燃燒、蒸汽的生成燃物(灰、渣、煙氣)的處理及排出。由鍋爐過熱氣出來的主蒸汽經過主蒸汽管道進入汽輪機膨脹做功,衝轉汽輪機,從而帶動發電機發電。從汽輪機排出的乏汽排入凝汽器,在此被凝結冷卻成水,此凝結水稱為主凝結水。主凝結水通過凝結水泵送入低壓加熱器,有汽輪機抽出部分蒸汽後再進入除氧器,在其中通過繼續加熱除去溶於水中的各種氣體(主要是氧氣)。經化學車間處理後的補給水與主凝結水匯於除氧器的水箱,成為鍋爐的給水,再經過給水泵升壓後送往高壓加熱器,汽輪機高壓部分抽出一定的蒸汽加熱,然後送入鍋爐,從而使工質完成一個熱力迴圈。迴圈水泵將冷卻水(又稱迴圈水)送往凝結器,這就形成迴圈冷卻水系統。經過以上流程,就完成了蒸汽的熱能轉換為機械能,電能,以及鍋爐給水供應的過程。因此火力發電廠是由爐,機,電三大部分和各自相應的輔助裝置及系統組成的複雜的能源轉換的動力廠。

二、鍋爐部分

1、整體概況

鍋爐是火力發電廠的三大主要裝置之一,他的作用是將水變成高溫高壓的蒸汽。鍋爐是進行燃料燃燒、傳熱和使水汽化三種過程的總和裝置。

(1)南京協鑫汙泥發電廠鍋爐工作示意圖

(2)鍋爐的技術引數

名稱單位鍋爐最大連續出力鍋爐額定出力

過熱蒸汽蒸汽流量t/h

出口蒸汽壓力mpa

出口蒸汽溫度

在熱蒸汽蒸汽流量t/h

蒸汽壓力,出口/進口mpa

蒸汽溫度,出口/進口

給水溫度

2、鍋爐系統

(1)汽水系統:給水加熱、蒸發、過熱的整個過程中的裝置。由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器等裝置組成。

(2)風煙系統:風經過加熱,與燃料燃燒生成煙氣,煙氣放熱,排入大氣整個過程經過的裝置。

(3)制粉系統:原煤磨製成煤粉,再送入粉倉,爐膛整個過程中經過的裝置。主要部件有磨煤機、給煤機、煤粉分離器等。

3、鍋爐本體裝置結構

(1)汽包的結構和佈置方式

汽包(亦稱鍋通)是自然迴圈及強制迴圈鍋爐最終要的受壓元件,無汽包則不存在迴圈迴路。汽包的主要作用有:是工質加熱、蒸發、過熱三個過程的連線樞紐,用它來保證過路正常的水迴圈。汽包內部裝有汽水分離器及連續排汙裝置,用以保證鍋爐正常的水迴圈。存有一定的水量,因而具有蓄熱能力,可緩和氣壓的變化速度,有利於鍋爐執行調節。

(2)下降管,爐水泵,定期排汙

汽包底部焊有5根下降管管接頭,下降管安裝在汽包最底部,其目的是使下降管入口的上部有最大的水層高度,有利於下降管進口處工質汽化而導致下降管帶汽。

(3)水冷壁的結構,管徑,佈置方式

爐膛四周爐牆上敷設的受熱面通常稱為水冷壁。中壓自然迴圈鍋爐的水冷壁全部都是蒸發受熱面。高壓、超高壓和亞臨界壓力鍋爐的水冷壁主要是蒸發受熱面,在爐膛的上部常佈置有輻射式過熱器,或輻射式再熱器。在直流鍋爐中,水冷壁既是水加熱和蒸發的受熱面,又是過熱器受熱面,但水冷壁仍然主要是蒸發受熱面。

(4)省煤器和空氣預熱器的結構和佈置方式

省煤器和空氣預熱器通常佈置在鍋爐對流煙道的最後或對流煙道的下方。進入這些受熱面的煙氣溫度較低,故通常把這兩個受熱面稱為尾部受熱面或低溫受熱面。

省煤器使利用鍋爐尾部煙氣的熱量來加熱給水的一種熱交換裝置。他可以降低排煙溫度,提高鍋爐效率,節省燃料。由於給水進入鍋爐蒸發受熱面之前,先在省煤器中加熱,這樣可以減少了水在蒸發受熱面內的吸熱量,採用省煤器可以取代部分蒸發受熱面。而且,省煤器中的工質是水,其溫度要比給水壓力下的飽和溫度要低得多,加上在省煤器中工質是強制流動,逆流傳熱,傳熱係數較高。此外,給水通過省煤器後,可使進入汽包的給水溫度提高,減少了給水與汽包壁之間的溫差,從而降低了汽包的熱應力。因此,省煤器的作用不僅是省煤,實際上已成為現代鍋爐中不可缺少的一個組成部件。

空氣預熱器不僅能吸收排煙中的熱量,降低排煙溫度,從而提高鍋爐效率;而且由於空氣的餘熱,改善了燃料的著火條件,強化了燃燒過程,減少了不完全燃燒熱損失,這對於燃用難著火的無煙煤來說尤為重要。使用預熱空氣,可使爐膛溫度提高,強化爐膛輻射熱交換,使吸收同樣輻射熱的水冷壁受熱面可以減少。較高溫度的預熱空氣送到治煤粉系統作為乾燥劑。因此,空氣預熱器也成為現代大型鍋爐機組中不可缺少的重要組成部件。

三、汽輪機

1、整機概況

汽輪機是以蒸汽為工質的旋轉式熱能動力機械,與其他原動機相比,它具有單機功率大、效率高、運轉平穩和使用壽命長的優點。

汽輪機的主要用途是作為發電用的原動機。汽輪機必須與鍋爐、發電機、以及凝汽器、加熱器、泵等機械裝置組成成套裝置,共同工作。具有一定壓力和溫度的蒸汽來自鍋爐,經主氣閥和調節氣閥進入汽輪機內,一次流過一系列環形安裝的噴嘴柵和動葉柵而膨脹做功,將其熱能轉換成推動汽輪機轉子旋轉的機械功,通過聯軸器驅動其他機械,這裡指發電機做功。在火電廠中,膨脹做工後的蒸汽有汽輪機排氣部分被引入冷凝器,想冷卻水放熱而凝結。凝結水再經泵輸送至加熱器中加熱後作為鍋爐給水,迴圈工作。

汽輪機按工作原理分為兩類:衝動式汽輪機和反動式汽輪機。

噴嘴柵和與其相配的動葉柵組成汽輪機中最基本的工作單元“級”,不同的級順序串聯構成多級汽輪機。蒸汽在級中以不同方式進行能量轉換,便形成不同工作原理的汽輪機,即衝動式汽輪機和反動式汽輪機。

(1)衝動式汽輪機。主要有衝動級組成,在級中蒸汽基本上再噴嘴柵中膨脹,在動葉柵中只有少量膨脹。

(2)反動式汽輪機。主要有反動級組成,蒸汽在汽輪機的靜葉柵和動葉柵中都有相當適度的膨脹。

2、轉子靜子等部分組成及功能

汽輪機的轉動部分稱為轉子,他是汽輪機最重要的部件之一,擔負著工質能量轉換和傳遞扭矩的任務。轉子的工作條件相當複雜,他處於高溫工質中,並以高速旋轉,因此他承受著葉片、葉輪、主軸本身質量離心力所引起的巨大盈利以及由於溫度分佈不均勻引起的熱應力。另一方面,蒸汽作用在動葉柵上的力矩,通過轉子的葉輪、主軸和聯軸器傳遞給電機。

汽缸即汽輪機的外殼。其作用是將汽輪機的通流部分與大氣隔開。以形成蒸汽熱能轉換為機械能的而封閉氣室。氣缸內裝有噴嘴(靜葉)、隔板、隔板套(靜葉持環)、氣封等部件。他們統稱為靜子。

汽輪機運轉時,高速旋轉,汽缸、隔板等靜體固定不動,因此轉子與靜子之間需要留有適當的空隙,從而不相互碰撞。然而間隙的'存在就要導致露氣,這樣不僅會降低機組效率,還會影響機組的安全執行。為了減少蒸汽洩露和防止空氣漏人,需要有密封裝置,通常稱為氣封。氣封按其安裝位置的不同,可分為流通部分氣封、隔板氣封、軸端氣封。反動式汽輪機還裝有高中亞平衡活塞氣封和低壓平衡活塞氣封。

3、凝汽器及加熱器

凝汽器是用迴圈冷卻水使汽輪機排出的蒸汽凝結,在汽機排汽空間建立並維持所需的真空,並回收純淨的凝結水供給鍋爐給水,提高了機組的熱效率。

高壓加熱器是用汽輪機抽汽加熱鍋爐給水來提高給水溫度,以提高機組的熱經濟性。高壓加熱器由殼體、管板、管束、隔板等部件組成。高壓給水加熱器為單列臥式表面凝結型換熱器,水室採用自密封結構。

高加殼體為全焊接結構,由鋼板焊接組成。為了便於殼體的拆移,安裝了吊耳和殼體滾輪,並使其執行時自由膨脹。為防止殼體變形,每臺有過熱蒸汽冷卻段加熱器均設定護罩和檔板。所有加熱器的蒸汽入口和疏水入口處(在殼體內)均裝有不鏽鋼防衝板,以防管子受汽水直接衝擊和引起振動和腐蝕。

高壓加熱器由過熱蒸汽冷卻段、凝結段和疏水冷卻段組成。過熱蒸汽冷卻段是利用從汽輪機抽出的過熱蒸汽的一部分顯熱來提高給水溫度,位於給水出口流程側,並有包殼板密閉。過熱蒸汽在一組隔板的導向下以適當的線速度和質量速度均勻的流過管子,並使蒸汽留有足夠的過熱度以保證蒸汽離開該段時呈乾燥狀態,這樣,當蒸汽離開該段進入凝結段時,可防止溼蒸汽沖蝕和水蝕的損害。凝結段是利用蒸汽冷凝時的潛熱加熱給水,一組隔板使蒸汽沿著加熱器長度方向均勻的分佈,起支撐傳熱管作用。進入該段的蒸汽,根據氣體冷卻原理,自動平衡,直至由飽和蒸汽冷凝成飽和的凝結水,並彙集在加熱器的尾部或底部,收聚非凝結氣體的排氣管必須置於管束最低壓力處以及殼體內容易聚非冷凝氣體處。非冷凝氣體的集聚影響了有效傳熱,因而降低了效率並造成腐蝕。疏水冷卻段是把離開凝結段的疏水的熱量傳給進入加熱器的給水,而使疏水溫度降至飽和溫度以下。疏水冷卻段位於給水進口流程側,並有包殼板密閉。疏水溫度降低後,當流向下一個壓力較低的加熱器時,減弱了在管道內發生汽化的趨勢。包殼板在內部與加熱器殼側的總體部分隔開,從端板和吸入口或進口端保持一定的疏水水位,使該段密閉。疏水進入該段,由一組隔板引導流動,從疏水出口管輸出。

四、系統和輔機

1、泵

泵是把機械能轉變成液體壓力勢能和動能的一種動力裝置,他是維持火電廠蒸汽動力迴圈的不可缺少的裝置,是火電廠的主要輔助裝置之一。在火力發電廠中應用泵的地方非常多,例如,用給水泵向鍋爐提供給水,用凝結水泵從凝汽器熱井中抽送凝結水,用迴圈水泵向凝汽器供應冷卻水。火電廠中的泵都直接或間接的參與生產過程,他們的安全直接影響到火電廠的生產安全。

2、風機

風機是把機械能轉變成氣體壓力勢能和動能的一種動力裝置,是火電廠的主要輔助裝置之一。在火電場中的風機主要使用在鍋爐的煙風系統和制粉系統中,用於輸送空氣、煙氣和空氣煤粉混合物等,主要有送風機、引風機、一次風機和排粉風機。

火電廠中的這些風機都直接參與生產過程,他們的安全可靠直接影響道火電廠的安全生產。這些風機消耗的電能也很大,他們的軸功率下則幾百千瓦,大則上千千瓦,其用電量與火電廠的泵大體相當。所以,對風機的安全、經濟執行必須引起足夠的認識,對風機的維修保養也應予以高度的重視,才能確保電廠的總體安全與經濟。

五、心得體會

短學期的認識實習,學校院系對我們進行理論知識的講授。經過老師的講解和觀看相關的視訊圖片,我們對熱電廠的鍋爐、汽輪機、輔機等以及電廠的生產過程有了一個較為全面的認識。9月6日上午,我們首先在學校實驗室參觀了電廠模型及各種裝置模型。然後分組到達裝機容量較小的南京協鑫汙泥發電廠,在進行了安全教育之後,接著分組,最後便跟著值班師傅認真的開始了參觀實習。大家都遵守電廠的各種規章制度以及老師提出的各項要求,遇到不懂的地方就虛心向帶我們的師傅們請教,師傅們也都很熱心的為我們解答。通過這次實習,我們不僅將在學校的理論知識與具體的生產實踐結合了起來,而且通過師傅們的講解,對電廠的生產流程,化水,治煤,脫硫與除塵的流程有了更深刻的理解。通過對南京協鑫汙泥發電廠的參觀和師傅老師們的詳細地講解,我們對火力發電廠的發電流程有了進一步認識。

這次實習我學到了許許多多的只能在實踐中才能獲得的知識,瞭解了火電廠的大致情況及其運作流程。在當今的這個經濟迅猛發展中的中國,電力有著起不可動搖的地位。生產實習是大學階段的一個重要實踐環節,是每一個大學生都應該參與的。這次實習為今後更好的理論學習打下基礎,進一步認識到電力生產的重要性,並充分體現了我們熱能專業注重實踐的特色。

 

  換熱器工廠實習心得【2】

實習目的: 瞭解列管式換熱器的歷史、原理、種類。熟悉列管式換熱器的生產過程,掌握列管式換熱器的組成結構。

實習地點: 蘭州市七里河區

實習單位: 蘭州興業有限公司

主要內容: 參觀蘭州興業有限公司,觀看工人生產列管式換熱器各個程式以及技術員的耐心講解。

這次畢業設計實習我們去了一家生產列管式換熱器的工廠,通過這次的實習,見到了具體的實物,豐富了我的見聞,讓自己對於換熱器有了更深入的瞭解。雖然我的畢業設計做得是熱管換熱器,但其實換熱器的原理是一樣的,完全可以做到一通百通,通過對不同換熱器的瞭解知道了設計換熱器的關鍵,懂得了這些原理那麼一切也就變得簡單了。

換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的裝置,又稱熱交換器。換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多工業部門的通用裝置,在生產中佔有重要地位。在化工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等,應用更加廣泛。換熱器種類很多,但根據冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即:間壁式、混合式和蓄熱式。在三類換熱器中,間壁式換熱器應用最多。

換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體,使流體溫度達到工藝流程規定的指標的熱量交換裝置,又稱熱交換器。換熱器作為傳熱裝置被廣泛用於鍋爐暖通領域,隨著節能技術的飛速發展,換熱器的種類越來越多。

換熱器的分類

適用於不同介質、不同工況、不同溫度、不同壓力的換熱器,結構型式也不同,換熱器的具體分類如下:

一、換熱器按傳熱原理分類

1、表面式換熱器 表面式換熱器是溫度不同的兩種流體在被壁面分開的空間裡流動,通過壁面的導熱和流體在壁表面對流,兩種流體之間進行換熱。表面式換熱器有管殼式、套管式和其他型式的換熱器。

2、蓄熱式換熱器 蓄熱式換熱器通過固體物質構成的蓄熱體,把熱量從高溫流體傳遞給低溫流體,熱介質先通過加熱固體物質達到一定溫度後,冷介質再通過固體物質被加熱,使之達到熱量傳遞的目的。蓄熱式換熱器有旋轉式、閥門切換式等。

3、流體連線間接式換熱器 流體連線間接式換熱器,是把兩個表面式換熱器由在其中迴圈的熱載體連線起來的換熱器,熱載體在高溫流體換熱器和低溫流體之間迴圈,在高溫流體接受熱量,在低溫流體換熱器把熱量釋放給低溫流體。

4、直接接觸式換熱器 直接接觸式換熱器是兩種流體直接接觸進行換熱的裝置,例如,冷水塔、氣體冷凝器等。

二、換熱器按用途分類

1、加熱器 加熱器是把流體加熱到必要的溫度,但加熱流體沒有發生相的變化。

2、預熱器 預熱器預先加熱流體,為工序操作提供標準的工藝引數。

3、過熱器 過熱器用於把流體(工藝氣或蒸汽)加熱到過熱狀態。

4、蒸發器 蒸發器用於加熱流體,達到沸點以上溫度,使其流體蒸發,一般有相的變化。

三、按換熱器的結構分類

可分為:浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管板換熱器、板式換熱器等。

通過這次實習我知道了列管式換熱器是目前化工及酒精生產上應用最廣的一種換熱器。管殼式(又稱列管式) 換熱器是管殼式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成,殼體多呈圓形,內部裝有平行管束或者螺旋管,管束兩端固定於管板上。所需材質 ,可分別採用普通碳鋼、紫銅、或不鏽鋼製作。

在管殼換熱器內進行換熱的兩種流體,一種在管內流動,其行程稱為管程;一種在管外流動,其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。管子的型號不一,過程一般為直徑16mm 20mm或者25mm三個型號,管壁厚度一般為1mm,1.5mm,2mm以及2.5mm。進口換熱器,直徑最低可以到8mm,壁厚僅為0.6mm。大大提高了換熱效率,今年來也在國內市場逐漸推廣開來。管殼式換熱器,螺旋管束設計,可以最大限度的增加湍流效果,加大換熱效率。內部殼層和管層的不對稱設計,最大可以達到4.6倍。這種不對稱設計,決定其在汽-水換熱領域的廣泛應用。最大換熱效率可以達到14000w/m2.k,大大提高生產效率,節約成本。

同時,由於管殼式換熱器多為金屬結構,隨著中國新版GMP的推出,不鏽鋼316L為主體的換熱器,將成為飲料,食品,以及製藥行業的必選。

雙管板換熱器也稱P型換熱器,是在管殼式換熱器的兩頭各加一個管板,可以有效防止洩漏造成的汙染。現在國產品牌較少,價格昂貴,一般在10萬元以上,進口可以到幾十萬。符合新版GMP規定,雖價格昂貴,但決定其市場廣闊。

一、列管式換熱器的種類可以分為: 1.固定管板式換熱器

固定管板式換熱器由兩端管板和殼體構成。由於其結構簡單,運用比較廣泛。

固定管板式換熱器是一種實現物料之間熱量傳遞的節能裝置,是在石油、化工、石油化工、冶金、電力、輕工、食品等行業普遍應用的一種工藝裝置。在煉油、化工裝置中換熱器佔總裝置數量的40%左右,佔總投資的30%-45%。近年來隨著節能技術的發展,應用領域不斷擴大,利用換熱器進行高溫和低溫熱能回收帶來了顯著的經濟效益。

這類換熱器的結構比較簡單、緊湊、造價便宜,但管外不能機械清洗。此種換熱器管束連線在管板上,管板分別焊在外殼兩端,並在其上連線有頂蓋,頂蓋和殼體裝有流體進出口接管。通常在管外裝置一系列垂直於管束的擋板。同時管子和管板與外殼的連線都是剛性的,而管內管外是兩種不同溫度的流體。因此,當管壁與殼壁溫差較大時,由於兩者的熱膨脹不同,產生了很大的溫差應力,以至管子扭彎或使管子從管板上鬆脫,甚至毀壞換熱器。

為了克服溫差應力必須有溫差補償裝置,一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時,為安全起見,換熱器應有溫差補償裝置。但補償裝置(膨脹節)只能用在殼壁與管壁溫差低於60~70℃和殼程流體壓強不高的情況。一般殼程壓強超過0.6Mpa時由於補償圈過厚,難以伸縮,失去溫差補償的作用,就應考慮其他結構。

2.浮頭式換熱器

浮頭式換熱器兩端的管板,一端不與殼體相連,該端稱浮頭。管子受熱時,管束連同浮頭可以沿軸向自由伸縮,完全消除了溫差應力。

其結構為在凹型和梯型凹槽之間鑽孔並套絲或焊設多個螺桿均布,設浮頭法蘭為凸型和梯型凸臺雙密封,分程隔板與梯型凸臺相通並位於同一端面的寬面法蘭,且凸型和梯型凸臺及分程隔板分別與浮頭管板凹型和梯型凹槽及分程凹槽相對應匹配,該浮頭法蘭與無折邊球面封頭組配焊接為浮頭蓋,其法蘭螺孔與浮頭管板的絲孔或螺桿相組配,用螺栓或螺帽緊固壓緊浮頭管板凹型和梯型凹槽及分程凹槽及其墊片,該結構必要時可適當加大浮頭管板的厚度和直徑及圓筒的內徑,同時相應變更加大相關零部件的尺寸;另配置一無外力輔助鋼圈,其圈體內徑大於浮頭管板外徑,鋼圈一端設法蘭與外頭蓋側法蘭內側面凹型或梯型密封面連線並密封,另一端設法蘭或其他結構與浮頭管板原凹型槽及其墊片或外圓密封。

換熱器的一塊管板用法蘭與外殼相連線,另一塊管板不與外殼連線,以使管子受熱或冷卻時可以自由伸縮,但在這塊管板上連線一個頂蓋,稱之為“浮頭”,所以這種換熱器叫做浮頭式換熱器。其優點是:管束可以拉出,以便清洗;管束的膨脹不變殼體約束,因而當兩種換熱器介質的溫差大時,不會因管束與殼體的熱膨脹量的不同而產生溫差應力。其缺點為結構複雜,造價高。

浮頭式換熱器的一端管板與殼體固定,而另一端的管板可在殼體內自由浮動,

殼體和管束對膨脹是自由的,故當兩張介質的溫差較大時,管束和殼體之間不產生溫差應力。浮頭端設計成可拆結構,使管束能容易的插入或抽出殼體。(也可設計成不可拆的)。這樣為檢修、清洗提供了方便。但該換熱器結構較複雜,而且浮動端小蓋在操作時無法知道洩露情況。因此在安裝時要特別注意其密封。 浮頭換熱器的浮頭部分結構,按不同的要求可設計成各種形式,除必須考慮管束能在裝置內自由移動外,還必須考慮到浮頭部分的檢修、安裝和清洗的方便。 在設計時必須考慮浮頭管板的外徑Do。該外徑應小於殼體內徑Di,一般推薦浮頭管板與殼體內壁的間隙b1=3~5mm。這樣,當浮頭出的鉤圈拆除後,即可將管束從殼體內抽出。以便於進行檢修、清洗。浮頭蓋在管束裝入後才能進行裝配,所以在設計中應考慮保證浮頭蓋在裝配時的必要空間。 鉤圈對保證浮頭端的密封、防止介質間的串漏起著重要作用。隨著襆頭式換熱器的設計、製造技術的發展,以及長期以來使用經驗的積累,鉤圈的結構形式也得到了不段的改進和完善。 鉤圈一般都為對開式結構,要求密封可靠,結構簡單、緊湊、便於製造和拆裝方便。 浮頭式換熱器以其高度的可靠性和廣泛的適應性,在長期使用過程中積累了豐富的經驗。儘管近年來受到不斷湧現的新型換熱器的挑戰,但反過來也不斷促進了自身的發展。故迄今為止在各種換熱器中扔占主導地位。 3.填料函式換熱器

這種裝置的結構特點與浮頭式換熱器相類似,浮頭部分露在殼體以外,在浮頭與殼體的滑動接觸面處採用填料函式密封結構。由於採用填料函式密封結構,使得管束在殼體軸向可以自由伸縮,不會產生殼壁與管壁熱變形差而引起的熱應力。其結構較浮頭式換熱器簡單,加工製造方便,節省材料,造價比較低廉,且管束從殼體內可以抽出,管內、管間都能進行清洗,維修方便。

因填料處易產生洩漏,填料函式換熱器一般適用於4MPa以下的工作條件,且不適用於易揮發、易燃、易爆、有毒及貴重介質,使用溫度也受填料的物性限制。填料函式換熱器現在已很少採用。 4.U型管式換熱器

U形管式換熱器,管殼式換熱器的一種,屬石油化工裝置,由管箱、殼體及管束等主要部件組成,每根管子都彎成U形,兩端固定在同一塊管板上,每根管子皆可自由伸縮,從而解決熱補償問題。

此類換熱器的特點是管束可以自由伸縮,不會因管殼之間的溫差而產生熱應力,熱補償效能好;管程為雙管程,流程較長,流速較高,傳熱效能較好;承壓能力強;管束可從殼體內抽出,便於檢修和清洗,且結構簡單,造價便宜。但管內清洗不便,管束中間部分的管子難以更換,又因最內層管子彎曲半徑不能太小,在管板中心部分佈管不緊湊,所以管子數不能太多,且管束中心部分存在間隙,

使殼程流體易於短路而影響殼程換熱。此外,為了彌補彎管後管壁的減薄,直管部分需用壁較厚的管子。這就影響了它的使用場合,僅宜用於管殼壁溫相差較大,或殼程介質易結 垢而管程介質清潔及不易結垢,高溫、高壓、腐蝕性強的情形。管程至少為兩程,管束可以抽出清洗,管子可以自由膨脹。其缺點是管子內壁清洗困難,管子更換困難,管板上排列的管子少。優點是結構簡單,質量輕,適用於高溫高壓條件。

二、列管式換熱器的折流擋板

為提高殼程流體流速,往往在殼體內安裝一定數目與管束相互垂直的折流擋板。折流擋板不僅可防止流體短路、增加流體流速,還迫使流體按規定路徑多次錯流通過管束,使湍動程度大為增加。常用的折流擋板有圓缺形和圓盤形兩種,前者更為常用。

三、列管式換熱器的多殼程換熱器

列管式換熱器必須從結構上考慮熱膨脹的影響,採取各種補償的辦法,消除或減小熱應力,根據所採取的溫差補償措施。

四、列管式換熱器滲漏解析

換熱器滲漏是換熱器使用中最為常見的裝置管理問題,滲漏主要是腐蝕造成的,少部分是由於換熱器選型和換熱器本身的製造工藝缺陷,列管式換熱器的腐蝕形式基本有兩種:電化學腐蝕和化學腐蝕。列管式換熱器在製作時,管板與列管的焊接一般採用手工電弧焊,焊縫形狀存在不同程度的缺陷,如凹陷、氣孔、夾渣等,焊縫應力的分佈也不均勻。使用時管板部分一般與工業冷卻水接觸,而工業冷卻水中的雜質、鹽類、氣體、微生物都會構成對管板和焊縫的腐蝕。這就是我們常說的電化學腐蝕。研究表明,工業水無論是淡水還是海水,都會有各種離子和溶解的氧氣,其中氯離子和氧的濃度變化,對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外,金屬結構的複雜程度也會影響腐蝕形態。因此,管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看,管板表面會有許多腐蝕產物和積沉物,分佈著大小不等的凹坑。以海水為介質時,還會產生電偶腐蝕。化學腐蝕就是介質的腐蝕,換熱器管板接觸各種各樣的化學介質,就會受到化學介質的腐蝕。另外,換熱器管板還會與換熱管之間產生一定的雙金屬腐蝕。一些管板還長期處於腐蝕介質的沖蝕中。尤其是固定管板換熱器, 還有溫差應力, 管板與換熱管聯接處極易洩漏,導致換熱器失效。

綜上所述,影響換熱器管板腐蝕的主要因素有:

(1)介質成分和濃度:濃度的影響不一,例如在鹽酸中,一般濃度越大腐蝕越嚴重。碳鋼和不鏽鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕最嚴重,而當濃度增加到60%以上時,腐蝕反而急劇下降;

(2)雜質:有害雜質包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等,這些雜質在某些情況下會引起嚴重腐蝕。