福州化工专用管壳式换热
不锈钢换热器设计与壳体结构选择
在换热器设备设计中，为了满足化工工艺要求，在介质进出口处应设置变径扩容空间，通常是采用变径折边锥形封头来实现这种扩容空间结构的。采用何种结构形式的变径锥体对设备壳体厚度和重量影响极大，同时直接关系到设备工程造价高低。
煮沸器下段换热器是不锈钢类压力容器，是化肥生产的主要设备，直径为1500mm/l300mm，下段换热器长度为4190mm.首台设备在1983年二期化肥工程建成投产运行6年后，选择很好结构方案，将壳体上的四个折边锥形封头，改为无折边锥形封头，节省锥形封头折边加工费用6000元左右，同时使设备主体重量在原设备基础上又减少了310kg.其设备的设计要点阐述如下。
设计条件不锈钢换热器设备设计技术参数见表1.2新煮沸器设计方案确定考虑到该设备与原工艺管线安装尺寸其设备的外连接口应与原始保持不变。
变声速增压热交换技术是以两相流体场的有序激化强制完成“瞬时换热+无外力增压”双效应。[1]编辑换热器在炼油工业中的应用是十分广泛的，其重要性也是显而宜见的，换热设备利用率的高低直接影响到炼油工艺的效率以及成本的费用问题。据统计换热器在化工建设中约占投资的1/5，因此，换热器的利用率及寿命是值得研究的重要问题。由换热器的损坏原因来看，腐蚀是一个十分重要的原因，而且换热器的腐蚀是大量的普遍存在的，能够解决好腐蚀问题，就等于解决了换热器损坏的根本。
板片泄漏槽处有轻微渗漏，造成介质中有害物质（如c1）浓缩腐蚀板片，形成串液。br03板式换热器，在运行5个月后出现冷却水侧碳钢接管腐蚀泄漏，酸液泄漏到了冷却水侧。检查发现板片酸液进口处和导流区域有严重的腐蚀及开裂现象。现场分析发现，系统运行温度、流量和浓度等工艺参数均超出设计条件，使用温度远超出材料的适用范围。采用饱和蒸汽作为一次侧热源的板式换热器在运行过程中容易发生板片腐蚀，导致产品串液。这是由于蒸汽温度较高，设备运行中很容易造成橡胶密封垫在高温下失效，引起蒸汽外漏并在二道密封区域急速冷凝。
考虑到该设备应按照新标准进行设计，其壳体将会增厚，为减少重量将变量径折边锥形封头改为a类焊缝rt的无折边锥形封头。锥半角比原折边锥封头减少5*之多，从而使壳体厚度相应减薄。
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拆开清洗时，将板片在清洗液中浸泡30min，然后用软刷轻刷结垢，最后用清水清洗干净。清洗过程中应避免损伤板片与橡胶垫。若采用不拆卸机械反冲洗方法，应事先在介质进、出口管路上接一管口，将设备与机械清洗车连接，把清洗液按介质流动的反方向注入设备，循环清洗时间10～15min，介质流速控制在0.05～0.15m/s。最后再用清水循环几遍，使清水中cl质量浓度控制在25mg/i以下。②二次循环水采用经过软化处理后的软水，一般要求水中悬浮物质量浓度不大于5mg/l、杂质直径不大于3mm、ph≥7。
确定锥形体小端是否在筒体连接处加强，用压力容器》曲线（-13），应对连接筒体壁厚进行加强。
锥体大端厚度计算锥体小端厚度：考虑到变径锥形封头小端厚度加强，为此应按变径锥形封头名义厚度选取筒体名义厚度为16mm.4新旧煮沸器壳体设计经济分析bookmark4用筒体有效厚度筒体与小端锥体连接处取名义厚度为16mm.加强长度l=vd5=1（4）直径di1300筒体厚度计算考虑到减薄筒体厚度，加之此a类焊缝长度实际只有344mm，为此取rt探伤焊缝系数=1；锥形封头加工费用分析。原设备壳体由两种4件折边锥形封头构成，因厂内加工能力有限封头成形靠外委加工解决，加工费用6000多元，还有远程运输费用等。新煮沸器采用了无折边锥形结构，取消了折边成形加工工序的费用支出，节省了资金，缩短设备制造周期。
筒体制造费用分析。在旧设备的筒体中有多个筒节组成，焊接工作量较大，而且重量高于新设计的煮沸器设备重量127kg，其材料费用责出数干元。
3·冷却介质对金属腐蚀的影响工业上使用的冷却介质是各种天然水。影响金属腐蚀的因素很多，主要的几个因素及其对几种常用金属的影响：3.1溶解氧水中的溶解氧是参加阴极过程的氧化剂，因此它一般促进腐蚀。当水中氧的浓度不均匀时，将形成氧的浓差电池，造成局部腐蚀。对碳钢、低合金钢、铜合金和某些牌号的不锈钢而言，熔解氧是影响它们在水中腐蚀行为的因素。3.2其他溶解气体在水中无氧时co2将导致铜和钢的腐蚀，但不促进铝的腐蚀。
k.单位长度的压力损失大；由于传热面之间的间隙较小，传热面上有凹凸，因此比传统的光滑管的压力损失大。l.不易结垢；由于内部充分湍动，所以不易结垢，其结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10.m.工作压力不宜过大，可能发生泄露；板式换热器采用密封垫密封，工作压力一般不宜超过2.5mpa，介质温度应在低于250℃以下，否则有可能泄露。n.易堵塞；由于板片间通道很窄，一般只有2~5mm，当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时，容易堵塞板间通道。
综上所述，新设备与旧设备相比具有技术可靠，经济实用，加工周期短等特点（如）。
5结语换热器的变径锥形封头结构方案确定对壳体厚度影响极大，选择很好方案则可减薄筒体厚度和重量。一般情况，当设计压力p<；2mpa时，选用无折边锥形封头较为经济。应用该技术设计的新煮沸器，其结构安全合理，经济实用，可为企业节省锥封头折边加工成形费用和焊接工作量（取消两道直径1300mm环向焊缝）。
锥形封头焊缝系数选择对壳体厚度影响较大，当锥形体a类焊缝长度不大于400mm时，取rt焊缝系数=1是最为经济的。
辽宁通达换热设备实践证明，应用好新标准，采用很好壳体变径锥形封头结构方案对化工企业容器设备设计具有重大作用和实用经济性。
陶瓷换热器在金属换热器的使用局限下得到了很好的发展，因为它较好地解决了耐腐蚀，耐高温等课题。它的主要优点是：导热性能好，高温强度高，抗氧化、抗热震性能好。寿命长，维修量小，性能可靠稳定，操作简便。设计要求随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。为了适应发展的需要，对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求：合理地实现所规定的工艺条件；结构安全可靠；便于制造、安装、操作和维修；经济上合理。
该换热器总传热系数较常规换热器高40%，而压力降几乎相等。组装换热器时也可采用螺旋扁管与光管混合方式。该换热器严格按照ae标准制造。凡是用管壳式换热器和传统装置之处均可用此种换热器取代。它能获得普通管壳式换热器和板框式传热设备所获得的值。估计在化工、石油化工行业中具有广阔的应用前景。螺旋管式在管子上缠绕金属丝作为筋条(翅片)的螺旋管式换热器(ta)，一般都是采用焊接方法将金属丝固定在管子上。
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