管式换热器有着悠久的发展历史。据了解,瑞典在20世纪30年代初制造了螺旋板式换热器。然后,在英国用铜及其合金材料钎焊制成了一种板翅式换热器,用于飞机发动机的加热。20世纪30年代末,瑞典为纸浆厂生产了台壳板式换热器。20世纪60年代前后,由于空间技术和前沿科学的迅速发展,迫切需要各种紧凑的制冷机。此外,随着冲压、钎焊和密封技术的发展,换热器制造工艺进一步改进,促进了紧凑型板式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外,自20世纪60年代以来,为了满足高温高压条件下的换热和节能的需要,典型的壳管式换热器也得到了进一步的发展。
目前,我国市场上的管式换热器种类繁多。如果按换热面形状和结构分类,可分为管式、板式和其他类型。其中,管式换热器可分为壳管式换热器、套管式换热器和蛇管式换热器;板式换热器可分为板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器和螺旋板式换热器。
在我国的制药行业中,壳管式换热器因其结构牢固、可靠性高、适应性强等特点被制药企业广泛采用。
壳管式换热器又称管式换热器。它是一种以封闭在壳体内的管束壁为传热表面的壁间换热器。该换热器结构简单,运行可靠。它可以由各种结构材料(主要是金属材料)制成。可在高温高压下使用。它是目前使用广泛的一种。
列管式换热器密封胶垫失效的主要原因有以下几个:
1、压力影响。
列管式换热器在额定工作压力里面使用的时候产生泄漏,除了装置在制造装配的方面的质量因素之外,一般和系统里面出现的不正常的冲击载荷相关,这是普通操作人员不容易查看的情况,冲击导致的压力峰值经常比正常的工作压力高2倍左右,使安装在列管式换热器里面的橡胶密封垫移位,使得其密封失效,因为这一类装置的传热元件使用不锈钢薄板生产,它的密封刚性相对很差,同时密封的周边挺长,因此耐冲击力的性能要比列管式换热器。
2、时间影响
使用或闲置几年的列管式换热器,密封材料的自身老化有可能影响密封稳定性,所以应利用检修机会及时替换新的密封垫片。
3、温度影响
温度的变化也可以导致密封失效,在温度出现变化很快的时候,橡胶密封垫的线胀系数和弹性变形量以及密封预紧力不会匹配,使得密封预紧力降低,导致装置承压性要比额定设计压力低很多。
怎样处理换热器的结垢问题?
防止结垢采取的措施有以下几方面:
一、机械在线除垢技术
1.使用磨粒在流体中加入固体颗粒来摩擦换热器表面,以清除污垢,但对换热器表面易产生腐蚀。
2.自动刷洗换热器管道刷洗设施由2个外罩和1个尼龙刷组成,外罩安装在每根管的两端,改变水流方向可使刷子沿管道前后推进刷洗。水流换向可使刷子沿管道前推刷洗。水流换向由压缩空气驱动并定时控制联结在管道上的四通阀来完成。
3.海绵胶球连续除垢主要应用于电站凝汽器中冷却水侧的污垢清除,海绵胶球在换热器管内通过泵打循环,胶球比管子直径略大,通过管子的每只胶球轻微地压迫管壁,在运动中擦除沉积物。
二、运行阶段污垢的控制
1.维持设计条件由于在设计换热器时,采用了过余的换热面积,在运行时,为满足工艺需要,需调节流速和温度,从而与设计条件不同,然而应通过旁路系统尽量维持设计条件(流速和温度)以延长运行时间,推迟污垢的发生。
2.运行参数控制在换热器运行时,进口物料条件可能变化,因此要定期测试流体中结垢物质的含量、颗粒大小和液体的pH值。
3.使用添加剂针对不同类型结垢机理,可用不同的添加剂来减少或消除结垢形成。如生物灭剂和、结晶改良剂、分散剂、絮凝剂、缓蚀剂、化学反应和适用于燃烧系统中防止结垢的添加剂等。
4.减少流体中结垢物质浓度通常,结垢随着流体中结垢物质浓度的增加而增强,对于颗粒污垢可通过过滤、凝聚与沉淀来去除;对于结疤类物质,可通过离子交换或化学处理来去除;紫外线、超声、磁场、电场和辐射处理紫外线对细菌非常有效,超声可有效抑制生物污垢,现在的研究还有磁场、电场和辐射处理装置,结论有待进一步研究。
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