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了解下管殼式換熱器熱應力的產(chǎn)生效果
管殼式換熱器中固定管板換熱器的結(jié)構(gòu)特點決定了其熱應力問題:管殼兩端的焊接構(gòu)成剛性結(jié)構(gòu);管殼兩端管板的焊接構(gòu)成剛性結(jié)構(gòu);殼程溫度為殼程運行溫度,換熱管溫度為殼程和工程側(cè)的總和。
殼體的熱膨脹與換熱管不同,但兩者焊接成剛性結(jié)構(gòu),熱膨脹的差異導致熱應力;熱應力導致?lián)Q熱管與管頭焊縫軸向拉伸,影響焊接質(zhì)量,管殼與管板同一焊縫應力過大易損壞。
在換熱器的規(guī)劃過程中,一般都會考慮這種應力差。若不能滿足要求,應在殼體上設(shè)置伸縮縫。也許固定管板式換熱器應該換成u形管換熱器和浮頭換熱器,以消除這種應力差造成的隱蔽性。
設(shè)計管殼式換熱器時應考慮的事項
除上述流體的流向、速度和出口溫度外,還應考慮冷、熱流體運動通道的選擇:管道中應選擇不潔或有鱗的流體,因為管道內(nèi)清洗方便。但管道中不應使用U型管;腐蝕性液體應在管道中,避免管殼同時腐蝕;高壓液體應在管道中,避免管殼連接。在壓力下。
飽和蒸汽適用于脫殼過程,飽和蒸汽相對清潔,冷凝水排放簡單,冷卻液適用于脫殼過程,易散熱;如果兩種流體溫差較大,傳熱系數(shù)大的流體應進入殼程,以降低熱應力。
的流速很小,粘性流體一般適合殼程,因為湍流可以達到100?另-種流體由殼體的接管進入,從殼體上的另一接管處流出,這稱為殼程列管式換熱器。重新殼側(cè)。不過,這還不確定。在允許主動阻力損失的情況下,流體進入管內(nèi),選擇多道結(jié)構(gòu),換熱系數(shù)較高。以上幾點往往不能同時滿足,有時還會相互對立。因此,要根據(jù)具體情況,抓住主要方面,做出適當?shù)臎Q策。
針對冷卻塔防腐問題,傳統(tǒng)方法以補焊為主,但補焊易使管板內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應力,難以消除,可能造成冷卻塔管板焊縫再次滲漏?,F(xiàn)西方國家多采用高分子復合材料的方法進行保護。其具有優(yōu)異的粘著性能及抗溫、抗化學腐蝕性能,在封閉的環(huán)境里可以安全使用而不會收縮,特別是良好的隔離雙金屬腐蝕和耐沖刷性能,從根本上杜絕了修復部位的腐蝕滲漏,為冷卻塔提供一個長久的保護涂層。殼體的熱膨脹與換熱管不同,但兩者焊接成剛性結(jié)構(gòu),熱膨脹的差異導致熱應力。