設(shè)備管理_冷換設(shè)備常見故障及維修方法

冷換設(shè)備常見故障及維修方法 第一章概述 換熱設(shè)備是在化工生產(chǎn)過程中即化學反應物中實現(xiàn)熱能傳遞的設(shè)備 使熱量從溫度較高的流體傳給另一種溫度較低的流體 換熱設(shè)備是化肥 化工 煉油工業(yè)及其他許多工業(yè)部門應用最廣泛的設(shè)備 據(jù)統(tǒng)計 在大中型化工企業(yè)建設(shè)中 換熱設(shè)備約占總投資的20 40 換熱設(shè)備可以是熱交換器 如兩流體介質(zhì)相互換熱 冷凝器 如用水蒸汽冷凝 加熱器 如高溫工藝氣加熱水 冷卻器 如水或液體氨作冷載體 等 在化工生產(chǎn)中 換熱設(shè)備不但作為一個單獨的化工設(shè)備 而且在其他設(shè)備中也常附有換熱設(shè)備或換熱部分 如蒸餾設(shè)備中的回流冷凝器 蒸發(fā)設(shè)備中的加熱 高低變爐和氨合成塔中觸媒的換熱等 均為重要的不可缺少的化工操作設(shè)備 直接接觸式換熱器 蓄熱 回熱 式換熱器 間壁式換熱器 表面式換熱器 中間載熱體式換熱器 一 按傳熱方式分類 第一節(jié)換熱設(shè)備的分類 1 直接接觸式換熱器 第一節(jié)換熱設(shè)備的分類 特點 兩種流體直接接觸進行換熱的設(shè)備 例如 冷水塔 氣體冷凝器等 2 蓄熱式換熱器 第一節(jié)換熱設(shè)備的分類 特點 借助于由固體構(gòu)成的蓄熱體 把熱量從高溫流體傳遞給低溫流體 蓄熱體與高溫流體接觸一定時間 接受和儲蓄了一定熱量 然后與低溫流體接觸一定時間 把熱量釋放給低溫流體 蓄熱式換熱器有用在一段爐對流段上的旋轉(zhuǎn)換熱器 回收煙氣溫度用于預熱燃燒空氣 還有閥門切換式換熱器等 3 間壁式 表面式 換熱器 第一節(jié)換熱設(shè)備的分類 特點 溫度不同的兩種流體在被壁面分開的空間里流動 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熱交換器 4 中間載熱體式換熱器 第一節(jié)換熱設(shè)備的分類 特點 把兩個表面式換熱器由在其中循環(huán)的熱載體連接起來的換熱器 熱載體在高溫流體熱交換器和低溫流體之間循環(huán) 在高溫流體換熱器接受熱量 在低溫流體換熱器把熱量釋放給低溫流體 第一節(jié)換熱設(shè)備的分類 二 換熱器按用途可分為 加熱器 把流體加熱到必要的溫度 但加熱流體沒有發(fā)生相的變化 預熱器 預先加熱流體 為后序操作提供標準的工藝參數(shù) 過熱器 用于把流體 工藝氣或蒸汽 加熱到過熱狀態(tài) 蒸發(fā)器 用于加熱流體 達到沸點以上溫度 使其流體蒸發(fā) 一般有相的變化 三 間壁式換熱器的分類 第一節(jié)換熱設(shè)備的分類 第二節(jié)換熱設(shè)備的設(shè)計原則 一 管殼式換熱器 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 1 固定管板式換熱器 結(jié)構(gòu)特點 a 管端以焊接或脹接的方法固定在兩塊管板上 b 管板與殼體的連接采用焊接形式 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 膨脹節(jié)結(jié)構(gòu) 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 機械滾珠脹接 固定管板式換熱器的優(yōu)缺點 缺點 1 殼程不能用機械方法清洗 應走清潔流體 2 不設(shè)膨脹節(jié)時 管 殼程可能產(chǎn)生較大的溫差應力 3 固定管板式換熱器適用于兩種介質(zhì)溫差不大 一般應低于 30 或溫差較大但殼程壓力不高的條件 優(yōu)點 1 結(jié)構(gòu)簡單緊湊 制造成本低 2 與其它類型換熱器相比 在相同殼體直徑下 排管數(shù)目最多 3 管內(nèi)便于清洗 4 便于進行堵管和換管 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 2 浮頭式換熱器 結(jié)構(gòu)特點 a 一塊管板與殼體固定 另一塊管板可自由移動 b 管板與殼體的連接采用法蘭連接形式 c 浮頭部分為可拆連接 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 浮頭結(jié)構(gòu) 浮動管板鉤圈浮頭端蓋 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 優(yōu)點 1 殼體和管束熱變形自由 不產(chǎn)生溫差應力 2 管束可從殼體中抽出 便于管 殼程的檢修和清洗 3 便于進行堵管和換管 缺點 1 結(jié)構(gòu)復雜 造價高 2 為使一端管板浮動 需增加一個內(nèi)浮頭蓋及相關(guān)連接件以保證密封 操作時 如果內(nèi)浮頭蓋連接處泄漏將無法發(fā)現(xiàn) 所以應嚴格保證其密封性能 3 為使浮頭管板和管束檢修時能夠一起抽出 在管束外緣與殼壁之間形成寬度為16 22mm的環(huán)隙 這樣不僅減少了排管數(shù)目 而且增加了旁路流路 降低了換熱器的熱效率 浮頭式換熱器的優(yōu)缺點 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 3 U形管式換熱器 結(jié)構(gòu)特點 a 換熱管被彎成U形 換熱管的兩端固定在同一管板上 b 管板與殼體的連接采用法蘭連接形式 c 沒有外頭蓋 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 優(yōu)點 1 結(jié)構(gòu)簡單 省去一塊管板和一個管箱 造價低 2 管束和殼體分離 熱膨脹時互不約束 消除溫差應力 3 管束可以從殼體中抽出 管外清洗方便 缺點 1 彎管必須保持一定曲率半徑 管束中央會存在較大的空隙 流體易走短路 對傳熱不利 2 管內(nèi)不能用機械方法清洗 宜走清潔流體 3 管子泄漏損壞時 只有最外層管子可以更換 其他管子只能堵死 會減小換熱面積 4 彎管的承壓能力較差 5 U形管的自振頻率較同長度的直管低 在橫向流中易激起振動 U形管式換熱器的優(yōu)缺點 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 4 填料函式換熱器 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 優(yōu)點 1 結(jié)構(gòu)比浮頭式換熱器簡單 殼體和管束熱變形自由 不產(chǎn)生熱應力 2 管束可從殼體中抽出 殼程的檢修和清洗方便 缺點 填料函處形成動密封 殼程介質(zhì)易泄漏 要求殼程介質(zhì)溫度和壓力不能過高 且無毒 非易燃和易爆 填料函式換熱器通常只適用于低壓和小直徑場合 填料函式換熱器的優(yōu)缺點 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 二 板式換熱器板式換熱器是一種高效換熱器 在工廠應用中有傘板換熱器和平板換熱器 化工裝置中常用后一種 板式換熱器的零部件組成 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 板式換熱器的優(yōu)缺點 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 三 空氣冷卻式換熱器空氣冷卻器是以環(huán)境空氣作為冷卻介質(zhì) 橫掠翅片管外 使管內(nèi)高溫工藝流體得到冷卻或冷凝的設(shè)備 簡稱 空冷器 也稱 空氣冷卻式換熱器 也叫做翅片風機 在化工企業(yè) 合成氨 合成甲醇 氯化物 聚氯乙烯及單體聚乙烯等生產(chǎn)工藝過程都有采用空氣冷卻的實例 對于水接觸能發(fā)生爆炸的介質(zhì) 采用空氣冷卻方式是合適的 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 1 空氣冷卻式換熱器的優(yōu)點 1 空氣冷卻器安裝廠址不受水源 水質(zhì) 取水等條件的限制 2 空氣冷卻器安裝布置不受供排水設(shè)施具體要求的限制 3 空氣冷卻器在生產(chǎn)運行過程中 空氣冷卻介質(zhì)的許可溫升范圍比水冷卻介質(zhì)大 同時不存在水垢與冷卻水設(shè)備腐蝕管壁的問題 4 空氣冷卻器在設(shè)備維修方面 除需要定期觀察和潤滑操作以外 不需要大拆大修 因此空氣冷卻器比水冷卻器操作周期長 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 5 空氣冷卻器在設(shè)備投資方面 由于所需供 排水設(shè)施的規(guī)模大大縮小 所以在一般操作條件下空冷比水冷便宜 6 空氣冷卻器在操作費用方面 在一般操作條件下 空冷設(shè)備與水冷設(shè)備的 馬達 功率大致相等 但空冷的操作時間在85 以上是在比設(shè)計氣溫低10 左右的情況下進行的 因此 一般認為空冷的實際功率消耗比水冷低 其操作費用平均為水冷的50 空冷的設(shè)備維修費用 約比水冷低l 2左右 7 空氣冷卻器在設(shè)備潛力方面上 與水冷相比 設(shè)備處理量有較大的提高余地 老廠擴建時可將水冷裝置改換為空冷設(shè)備 使用風扇或馬達 即可在一定程度上提高設(shè)備處理量 空冷器的優(yōu)點 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 2 空氣冷卻式換熱器的分類 按冷卻方式分 干式空冷器 濕式空冷器 干 濕聯(lián)合空器和兩側(cè)噴淋聯(lián)合空冷器 按管束布置形式分 水平式空冷器 斜頂式空冷器 立式空冷器和圓環(huán)式空冷器 按通風方式分 自然通風式空冷器 鼓風式空冷器和引風式空冷器 第二章常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu) 性能和特點 3 空氣