第三章 换热设备的使用与维护

1、 化工设备使用与维护 2 3 第一节第一节 换热设备的工作过程及类型换热设备的工作过程及类型 v工作过程工作过程 在炼油、化工生产工艺中，各种化学反应和各种化在炼油、化工生产工艺中，各种化学反应和各种化 工过程，都有一定的温度要求，因此需要进行各种传热工过程，都有一定的温度要求，因此需要进行各种传热 过程：如反应物料的加热或冷却，产品的冷凝或冷却，过程：如反应物料的加热或冷却，产品的冷凝或冷却， 反应热量的取出或供给，液体的蒸馏、汽化或稀溶液的反应热量的取出或供给，液体的蒸馏、汽化或稀溶液的 蒸发，工业余热（废热）的回收和热能的综合利用等。蒸发，工业余热（废热）的回收和热能的综合利用等。 换热

2、设备是非常重要且被广泛应用的化工工艺设备。换热设备是非常重要且被广泛应用的化工工艺设备。 4 广泛应用于化工、炼油、动力、食品、轻工、原子广泛应用于化工、炼油、动力、食品、轻工、原子 能、制药、机械等能、制药、机械等 5 v热量传递方式热量传递方式 n传导传热传导传热 n传导传热是热量从物体的高温部分沿物体本身传至传导传热是热量从物体的高温部分沿物体本身传至 低温部分的一种传热方式。低温部分的一种传热方式。 n对流传热对流传热 n对流传热是靠液体或气体的流动，也就是各分子团对流传热是靠液体或气体的流动，也就是各分子团 间相对位置的改变来传递热量的。间相对位置的改变来传递热量的。 n辐射传热辐射

3、传热 n辐射传热是热能不借助任何传递介质，而是以电磁辐射传热是热能不借助任何传递介质，而是以电磁 波的形式（或称辐射能）在空间传播，遇到另一物波的形式（或称辐射能）在空间传播，遇到另一物 体时，辐射能被部分或全部吸收转变为热能。体时，辐射能被部分或全部吸收转变为热能。 6 v换热设备的换热过程换热设备的换热过程 7 v换热设备的类型换热设备的类型 n按用途分类按用途分类 n冷却器冷却器 n用水或其他冷却介质冷却液体或气体。用水或其他冷却介质冷却液体或气体。 n冷凝器冷凝器 n用于冷凝蒸汽或混合蒸汽用于冷凝蒸汽或混合蒸汽 n加热器加热器 n加热工艺介质，提高其温度加热工艺介质，提高其温度 n换热

4、器换热器 n两种不同的工艺介质之间进行显热交换两种不同的工艺介质之间进行显热交换 n再沸器再沸器 n用蒸汽或其他高温介质将蒸馏塔底的物料加热至沸腾，以用蒸汽或其他高温介质将蒸馏塔底的物料加热至沸腾，以 提供蒸馏时所需的热量提供蒸馏时所需的热量 8 n蒸汽发生器蒸汽发生器 n用燃料油或气的燃烧加热产生蒸汽用燃料油或气的燃烧加热产生蒸汽 n过热器过热器 n将水蒸气或其他蒸汽加热到饱和温度以上将水蒸气或其他蒸汽加热到饱和温度以上 9 v换热设备的类型换热设备的类型 按作用原理按作用原理 或换热方式或换热方式 直接接触换热器直接接触换热器 蓄热式换热器蓄热式换热器 间壁式换热器间壁式换热器 10 v直

5、接接触换热器直接接触换热器 n又称混合式换热器，它又称混合式换热器，它 是利用冷、热流体直接是利用冷、热流体直接 接触，彼此混合进行换接触，彼此混合进行换 热的换热器。如冷却塔热的换热器。如冷却塔 、气压冷凝器等、气压冷凝器等 n传热效率高、单位容积传热效率高、单位容积 提供的传热面积大、设提供的传热面积大、设 备结构简单、价格便宜备结构简单、价格便宜 ，但仅适合工艺上允许，但仅适合工艺上允许 两种流体混合的场合两种流体混合的场合 11 v蓄热式换热器蓄热式换热器 n又称回热式换热器，它又称回热式换热器，它 是借助于由固体（如固是借助于由固体（如固 体填料或多孔性格子砖体填料或多孔性格子砖 等

6、）构成的蓄热体与热等）构成的蓄热体与热 流体和冷流体交替接触流体和冷流体交替接触 ，把热量从热流体传递，把热量从热流体传递 给冷流体的换热器。若给冷流体的换热器。若 两种流体不允许有混合两种流体不允许有混合 ，则不能采用蓄热式换，则不能采用蓄热式换 热器热器 12 v间壁式换热器间壁式换热器 又称表面式换热器，又称表面式换热器， 它是利用间壁（固体壁它是利用间壁（固体壁 面）将进行热交换的冷面）将进行热交换的冷 热两种流体隔开，互不热两种流体隔开，互不 接触，热量由热流体通接触，热量由热流体通 过间壁传递给冷流体的过间壁传递给冷流体的 换热器。是工业中应用换热器。是工业中应用 最为广泛的换热器

7、最为广泛的换热器 13 间壁式间壁式 换热器换热器 管式换热器管式换热器 板面式换热器板面式换热器 其他形式换热器其他形式换热器 蛇管式换热器蛇管式换热器 套管式换热器套管式换热器 管壳式换热器：管壳式换热器：应用最广应用最广 螺旋管式换热器螺旋管式换热器 沉浸式蛇管换热器沉浸式蛇管换热器 喷淋式蛇管换热器喷淋式蛇管换热器 螺旋板式换热器：螺旋板式换热器：不易结垢不易结垢 板式换热器板式换热器 板翅式换热器：板翅式换热器：效率最高效率最高 板壳式换热器板壳式换热器 伞板式换热器伞板式换热器 石墨、聚四氟乙烯、热管换热器石墨、聚四氟乙烯、热管换热器 这是 什么？ 14 15 按材料按材料 分类分

8、类 金属材料换热器：金属材料换热器：导热系数大、传热效导热系数大、传热效 率高率高 非金属材料换热器非金属材料换热器：具有腐蚀性物系：具有腐蚀性物系 16 v换热设备的性能对比及选择换热设备的性能对比及选择 n换热器的基本要求 n传热效率高 n换热器的结构能适应所规定的工艺操作条件，运转 安全可靠、密封性好、清洗、检修方便、流体阻力 小。 n价格便宜，维护容易，使用时间长。 传热设备具有尽可能小的传热面积，在单位时间内传热设备具有尽可能小的传热面积，在单位时间内 传递尽可能多的热量。传递尽可能多的热量。 17 第二节第二节 换热设备的结构换热设备的结构 v管壳式换热器的类型及特点管壳式换热器的

9、类型及特点 管壳式换热器也称为列管式换热器，它制造容易，管壳式换热器也称为列管式换热器，它制造容易， 选材范围广，清洗方便，适应性强，处理量大，工作可选材范围广，清洗方便，适应性强，处理量大，工作可 靠，且能适应高温高压靠，且能适应高温高压。虽然它在结构紧凑性、传热强虽然它在结构紧凑性、传热强 度和单位金属消耗量方面不如板式或板翅式换热器，但度和单位金属消耗量方面不如板式或板翅式换热器，但 由于具有前述的一些优点，因而在化工、石油、能源等由于具有前述的一些优点，因而在化工、石油、能源等 行业的应用中仍处于主导地位。行业的应用中仍处于主导地位。 18 固定管板式换热器固定管板式换热器 固定管板式

10、换热器固定管板式换热器 1封头；封头；2法兰；法兰；3排气口；排气口；4壳体；壳体；5换热管；换热管；6波形膨胀节；波形膨胀节； 7折流板（或支持板）；折流板（或支持板）；8防冲板；防冲板；9壳程接管；壳程接管；10管板；管板；11管程接管程接 管；管；12隔板；隔板；13封头；封头；14管箱；管箱；15排液口；排液口；16定距管；定距管；17拉杆；拉杆； 18支座；支座；19垫片；垫片；20、21螺栓、螺母螺栓、螺母 19 固定管板式换热器固定管板式换热器 点击 点击 点击 点击 n优点：结构简单、紧凑。在相同的壳体直径内，排管数最多，旁 路最少；每根换热管都可以进行更换，且管内清洗方便 n

11、缺点：壳程不能进行机械清洗；当换热管与壳体的温差较大（大 于50）时产生温差应力 20 浮头式换热器浮头式换热器 n优点：当换热管与壳体有温差存在、壳体或换热管膨胀时，互不 约束，不会产生温差应力；管束可从壳体内抽出，便于管内和管 间的清洗 n缺点：结构较复杂，材料用量大，造价高；浮头盖与浮动管板之 间若密封不严会发生内漏，造成两种介质的混合 n适用于：壳体和管束壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。可在 高温、高压下工作，一般温度低于450，压力低于6.4MPa场合 点击 点击 21 U形管式换热器形管式换热器 n优点：结构简单，密封面少、运行可靠、造价低；管束可以抽出 ，管间清洗方便 n缺点：

12、管内清洗比较困难；由于管子需要有一定的弯曲半径故管 板的利用率较低；管束最内层管间距大，壳程易短路 n适用于：管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢，而管程介质清洁 不易结垢以及高温、高压、腐蚀性强的场合 点击 点击 22 填料函式换热器填料函式换热器 n优点：结构较浮头式换热器简单，制造方便，耗材少，造价低； 管束可从壳体内抽出，管内、管间均能进行清洗，维修方便 n缺点：填料函耐压不高，一般小于4.0MPa；壳程介质可能通过填 料函外漏，对易燃、易爆、有毒和贵重的介质不适用 n适用于：管、壳壁温差较大或介质易结垢，需经常清理且压力不 高的场合 点击 点击 23 返回返回 固定管板式换热器结构二固定

13、管板式换热器结构二 24 返回返回 固定管板式换热器结构三固定管板式换热器结构三 25 返回返回 固定管板式换热器结构四固定管板式换热器结构四 26 返回返回 固定管板式换热器结构一固定管板式换热器结构一 27 返回返回 U形管式换热器结构一形管式换热器结构一 28 返回返回 U形管式换热器结构一形管式换热器结构一 29 返回返回 浮头式换热器结构一浮头式换热器结构一 30 返回返回 浮头式换热器结构二浮头式换热器结构二 31 返回返回 填料函式换热器结构一填料函式换热器结构一 32 返回返回 填料函式换热器结构二填料函式换热器结构二 33 v管壳式换热器管程结构管壳式换热器管程结构 n管板管

14、板 管板是换热器中重要的受力元件之一，管板主要用管板是换热器中重要的受力元件之一，管板主要用 来连接换热管，同时将管程和壳程分隔，避免冷热流来连接换热管，同时将管程和壳程分隔，避免冷热流 体相混合体相混合 选择管板材料时，除选择管板材料时，除力学性能力学性能外，还应考虑管程和壳程流体的外，还应考虑管程和壳程流体的 腐蚀性腐蚀性，以及管板和换热管之间的电位差对腐蚀的影响。当流体无，以及管板和换热管之间的电位差对腐蚀的影响。当流体无 腐蚀性或有轻微腐蚀性时，管板一般采用压力容器用腐蚀性或有轻微腐蚀性时，管板一般采用压力容器用碳素钢或低合碳素钢或低合 金钢板或锻件金钢板或锻件制造。制造。 当当流体腐

15、蚀性较强流体腐蚀性较强时，管板应采用不锈钢、铜、铝、钛等耐腐时，管板应采用不锈钢、铜、铝、钛等耐腐 蚀材料。但对于较厚的管板，若整体采用价格昂贵的耐腐蚀材料，蚀材料。但对于较厚的管板，若整体采用价格昂贵的耐腐蚀材料， 造价很高。工程上常采用不锈钢造价很高。工程上常采用不锈钢+钢、钛钢、钛+钢、铜钢、铜+钢等钢等复合板，或复合板，或 堆焊衬里堆焊衬里。 34 在满足强度的前提下，应尽量减少管板厚度。在满足强度的前提下，应尽量减少管板厚度。 薄管板是指相对采用标准、规范（如薄管板是指相对采用标准、规范（如GB151管壳式换热器管壳式换热器 、美国管式换热器制造商协会标准、美国管式换热器制造商协会标

16、准TEMA）计算所得的管板厚）计算所得的管板厚 度要薄的多的管板，一般厚度为度要薄的多的管板，一般厚度为8-20mm。 目前薄管板主要有平面形、椭圆形、蝶形、球形、挠性薄管板目前薄管板主要有平面形、椭圆形、蝶形、球形、挠性薄管板 等形式，最为常用的是平面形薄管板。等形式，最为常用的是平面形薄管板。 35 n换热管换热管 n换热管材料主要是根据工艺条件和介质腐蚀性来选择换热管材料主要是根据工艺条件和介质腐蚀性来选择 36 n管板和换热管的连接管板和换热管的连接 换热管与管板连接是管壳式换热器设计、制造最关键换热管与管板连接是管壳式换热器设计、制造最关键 的技术之一，是换热器的技术之一，是换热器事

17、故率最多事故率最多的部位。换热管与管板连的部位。换热管与管板连 接的好坏，直接影响换热器的使用寿命接的好坏，直接影响换热器的使用寿命 37 n强度焊强度焊 强度焊接强度焊接是指保证换热管与管板连接的密封性能及抗拉是指保证换热管与管板连接的密封性能及抗拉 脱强度的焊接。此法目前应用较为广泛。由于管孔不需要脱强度的焊接。此法目前应用较为广泛。由于管孔不需要 开槽，且对管孔的粗糙度要求布告，管子端部不需要退火开槽，且对管孔的粗糙度要求布告，管子端部不需要退火 和磨光，因此和磨光，因此制造加工简单制造加工简单。焊接结构。焊接结构强度高强度高，抗拉脱力，抗拉脱力 强。在高温下也能保证连接处的密封性能和抗

18、拉脱能力强。在高温下也能保证连接处的密封性能和抗拉脱能力 除有较大振动及有缝隙腐蚀的场合，只要材料可焊性除有较大振动及有缝隙腐蚀的场合，只要材料可焊性 好，强度焊接可用于其他任何场合。管子与薄管板的连接好，强度焊接可用于其他任何场合。管子与薄管板的连接 应采用焊接方法应采用焊接方法 38 n胀焊并用胀焊并用 采用采用胀焊并用胀焊并用，不仅能改善连接处的抗疲劳性能，不仅能改善连接处的抗疲劳性能， 而且还可而且还可消除应力腐蚀和缝隙腐蚀消除应力腐蚀和缝隙腐蚀，提高使用寿命。因，提高使用寿命。因 此，此法得到广泛应用。此，此法得到广泛应用。 胀焊并用主要胀焊并用主要用于密封性能要求较高用于密封性能要

19、求较高；承受振动和疲；承受振动和疲 劳载荷；有缝隙腐蚀；需要用复合管板等的场合。劳载荷；有缝隙腐蚀；需要用复合管板等的场合。 胀焊并用方法，从加工工艺看，主要有胀焊并用方法，从加工工艺看，主要有强度胀强度胀+密封密封 焊、强度焊焊、强度焊+胀接、强度焊胀接、强度焊+强度胀强度胀等几种形式。等几种形式。 39 n换热管的排布换热管的排布 换热管排列形式换热管排列形式 40 n管箱结构管箱结构 管箱的作用是把管道中来的流体均匀分布到各换管箱的作用是把管道中来的流体均匀分布到各换 热管中，将换热管内流体汇集在一起送出换热器热管中，将换热管内流体汇集在一起送出换热器 41 v管壳式换热器的壳程结构管壳

20、式换热器的壳程结构 n壳体壳体 壳程中进口接管处常装有防冲板或称缓冲板壳程中进口接管处常装有防冲板或称缓冲板 防冲板的布置防冲板的布置 42 n折流板或挡板折流板或挡板 安装折流板的目的是为了提高壳程流体的流速，安装折流板的目的是为了提高壳程流体的流速， 增加湍动程度，提高传热效率，增大壳程流体的传热增加湍动程度，提高传热效率，增大壳程流体的传热 系数同时也可减少结垢系数同时也可减少结垢 单弓形折流板单弓形折流板 43 双弓形双弓形 三弓形三弓形 圆盘圆盘圆环形折流板圆环形折流板 44 折流板是通过拉杆和定距管固定的，其结构如图所示。折流板是通过拉杆和定距管固定的，其结构如图所示。 拉杆一端的

21、螺纹拧入管板，拉杆一端的螺纹拧入管板， 折流板用定距管定位，最后一折流板用定距管定位，最后一 块折流板靠拉杆螺母固定块折流板靠拉杆螺母固定。 拉杆和定距管结构拉杆和定距管结构 拉杆与折流板点焊固定拉杆与折流板点焊固定 45 换热管外径 1014192532384557 拉杆直径1012121616161616 公称直径 拉杆直径 DN 400 400DN 700 700DN 900 900DN 1300 1300D N 1500 900D N 1800 1800D N 2000 10461012161824 1244810121418 16446681012 拉杆直径拉杆直径/mm 拉杆数量拉

22、杆数量/mm 46 v 管壳式换热器的标准管壳式换热器的标准 n标准 为了适应生产发展的需要，中国对使用较多的换热器实行了 标准化。可选用的标准有 JB/T 4714-1992浮头式换热器和冷凝 器型式与基本参数、JB/T 4715-1992固定管板式换热器型式 与基本参数、JB/T 4716-1992立式热虹吸式重沸器型式与基 本参数、 JB/T 4717-1992U形管式换热器型式与基本参数 等。GB 151-1999管壳式换热器是中国颁布的第一部非直接 受火钢制管壳式换热器的国家标准，适用的换热器形式有固定管 板式、浮头式、U形管式和填料函式 47 n标记标记 48 v其他类型的换热器其

23、他类型的换热器 n板面式换热器板面式换热器 n特点：特点：具有传热效率高、结构紧凑、重量轻等优点具有传热效率高、结构紧凑、重量轻等优点 ，又由于液体在换热器无论进行并流、逆流、错流，又由于液体在换热器无论进行并流、逆流、错流 都可以，板片还可以根据传热面积的大小而增减，都可以，板片还可以根据传热面积的大小而增减， 因此适用性较强因此适用性较强 49 n螺旋板式换热器螺旋板式换热器 n基本结构基本结构 螺旋板式换热器螺旋板式换热器 结构示意图结构示意图 1-切向缩口；切向缩口；2-外圈板；外圈板； 3-支持板；支持板；4-螺旋板；螺旋板； 5-半圆端板；半圆端板；6-中心隔板；中心隔板； 7-支

24、承圈；支承圈；8-圆钢；圆钢； 9-定距柱定距柱 50 型螺旋板换热器型螺旋板换热器 螺旋板式换热器的结构形式螺旋板式换热器的结构形式 51 n螺旋板式换热器的特点螺旋板式换热器的特点 n传热效率高传热效率高 n能有效地利用流体的压头损失能有效地利用流体的压头损失 n不易污塞不易污塞 n能利用低温热源，并能精确控制出口温度能利用低温热源，并能精确控制出口温度 n结构紧凑结构紧凑 n密封结构可靠密封结构可靠 n温差应力小温差应力小 n由于结构紧凑，一般不需要保温，热损失少由于结构紧凑，一般不需要保温，热损失少 n制造简单制造简单 n承压能力受限制，最高工作压力为承压能力受限制，最高工作压力为4M

25、Pa n修理困难修理困难 52 n平板式换热器平板式换热器 板式换热器是间壁式板式换热器是间壁式 换热器的一个主要类型换热器的一个主要类型 ，是一种以波纹板为传，是一种以波纹板为传 热面的新型的高效换热热面的新型的高效换热 器。板式换热器用于处器。板式换热器用于处 理从水到高黏度的液体理从水到高黏度的液体 ，用于加热、冷却、冷，用于加热、冷却、冷 凝、蒸发等过程凝、蒸发等过程 53 n基本结构基本结构 板式换热器的结构分解板式换热器的结构分解 54 n工作原理工作原理 板式换热器的换热板板式换热器的换热板 55 n结构特点结构特点 n传热效率高，比管壳式换热器高传热效率高，比管壳式换热器高2倍

26、以上倍以上 n使用安全可靠使用安全可靠 n占地小，易维护占地小，易维护 n很容易改变换热面积或流程组合很容易改变换热面积或流程组合 n有利于低温热源的利用有利于低温热源的利用 n阻力损失少阻力损失少 n冷却水量小冷却水量小 n投资效率低投资效率低 n垫圈常常需要拆卸和清洗，故漏泄的可能性很大垫圈常常需要拆卸和清洗，故漏泄的可能性很大 n不易处理有悬浮物的物料不易处理有悬浮物的物料 n使用温度不能很高，处理量也相对较小使用温度不能很高，处理量也相对较小 56 n板式换热器的应用板式换热器的应用 板式换热器一般在压力为板式换热器一般在压力为2.5MPa和温度和温度180以内使用以内使用 ，性能可靠

27、。近年来，国外由于采用压缩石棉垫片，最高操，性能可靠。近年来，国外由于采用压缩石棉垫片，最高操 作温度达作温度达360，最高操作压力达，最高操作压力达2.8MPa。全焊式板式换热。全焊式板式换热 器使用压力高达器使用压力高达50.0MPa，温度达，温度达400 57 n板翅式换热器板翅式换热器 n基本结构基本结构 n板翅式换热器的板束板翅式换热器的板束 单元结构如图单元结构如图 所示，所示， 它是由它是由翅片、隔板和翅片、隔板和 封条封条三部分组成。在三部分组成。在 相邻的两隔板之间放相邻的两隔板之间放 置翅片及封条组成的置翅片及封条组成的 夹层，称为通道。将夹层，称为通道。将 这样的夹层根据

28、介质这样的夹层根据介质 的不同流动方式叠置的不同流动方式叠置 起来钎焊成整体，即起来钎焊成整体，即 组成板束（或称芯体组成板束（或称芯体 ） 板束单元结构板束单元结构 介质流动方向介质流动方向 58 n结构特点结构特点 n传热效率高传热效率高 n结构紧凑、重量轻结构紧凑、重量轻 n适应范围广适应范围广 n制造工艺复杂，要求严格制造工艺复杂，要求严格 n容易堵塞，清洗和检修较困难，若因腐蚀产生内漏，则很容易堵塞，清洗和检修较困难，若因腐蚀产生内漏，则很 难修理难修理 n一般适用范围一般适用范围 某些规范规定，用于空气分离设备、石油化工装置和机械动力某些规范规定，用于空气分离设备、石油化工装置和机

29、械动力 装置等的铝制板翅式换热器，其一般适用的压力和温度范围为：装置等的铝制板翅式换热器，其一般适用的压力和温度范围为： n设计温度：设计温度：200 + 150 n设计压力：设计压力：06MPa 59 n套管式换热器套管式换热器 n基本结构基本结构 60 n优点优点 n缺点缺点 结构简单，传热面积增减自如，因为它由标准构件组合而成，安装时结构简单，传热面积增减自如，因为它由标准构件组合而成，安装时 无需另外加工；传热效能高，它是一种纯逆流型换热器，同时还可以无需另外加工；传热效能高，它是一种纯逆流型换热器，同时还可以 选取合适的截面尺寸，以提高流体速度，增大两侧流体的给热系数，选取合适的截面

30、尺寸，以提高流体速度，增大两侧流体的给热系数， 因此它的传热效果好。液因此它的传热效果好。液液换热时，传热系数为液换热时，传热系数为 8701750W/（m 2 ）。这一点特别适合于高压、小流量、低给热系数流体的换热。）。这一点特别适合于高压、小流量、低给热系数流体的换热。 占地面积大；单位传热面积金属耗量多，约为占地面积大；单位传热面积金属耗量多，约为管壳式换热管壳式换热 器器的的5倍；管接头多，易泄漏；流阻大。所以一般用于换倍；管接头多，易泄漏；流阻大。所以一般用于换 热量不大的场合。热量不大的场合。 61 第三节第三节 换热设备的使用与维护换热设备的使用与维护 v换热器的日常维护换热器的

31、日常维护 n日常检查日常检查 n温度温度 温度是换热器运行中主要的操作指标，测定及检查换热温度是换热器运行中主要的操作指标，测定及检查换热 器中各流体的进、出口温度变化，可以分析判断介质流量的器中各流体的进、出口温度变化，可以分析判断介质流量的 大小换热情况的好坏。大小换热情况的好坏。传热效率主要表现在传热系统上，通传热效率主要表现在传热系统上，通 常传热系数在短时间内变化较小，发生变化时会连续下降，常传热系数在短时间内变化较小，发生变化时会连续下降， 定期测量换热器两种介质的出入口温度、流量，计算传热系定期测量换热器两种介质的出入口温度、流量，计算传热系 数作记录图表，作为判断传热系数变化的

32、依据。若低于某一数作记录图表，作为判断传热系数变化的依据。若低于某一 规定值，则应清洗管束以提高传热系数，保证一定的传热效规定值，则应清洗管束以提高传热系数，保证一定的传热效 率。率。 62 n压力压力 通过对流体压力及进出口压差的测定与检查，可判断换通过对流体压力及进出口压差的测定与检查，可判断换 热器内部结垢，堵塞情况及流体流量大小或泄漏情况。热器内部结垢，堵塞情况及流体流量大小或泄漏情况。高压高压 流体往低压流体中泄漏，使低压流体压力很快上升，甚至超流体往低压流体中泄漏，使低压流体压力很快上升，甚至超 压，并可能产生各种不良后果，对运行中的高压换热器应特压，并可能产生各种不良后果，对运行

33、中的高压换热器应特 别警惕这一点。操作中若发现压力骤变，除检查换热器本身别警惕这一点。操作中若发现压力骤变，除检查换热器本身 外，还应考虑系统内部其他因素的影响，如系统阀门损坏及外，还应考虑系统内部其他因素的影响，如系统阀门损坏及 输送流体的机械发生故障等输送流体的机械发生故障等 63 n泄漏泄漏 换热器在运行中产生外漏是较容易发现的。对低毒介质换热器在运行中产生外漏是较容易发现的。对低毒介质 轻微的气体外漏，可以直接抹上肥皂水或发泡剂来检查，亦轻微的气体外漏，可以直接抹上肥皂水或发泡剂来检查，亦 可借助试纸变色情况检查。通过检查换热器外壳体表面涂层可借助试纸变色情况检查。通过检查换热器外壳体

34、表面涂层 的剥落污染情况来预测壳体的泄漏，是低压换热器检查壳体的剥落污染情况来预测壳体的泄漏，是低压换热器检查壳体 外泄漏的一种常用方法外泄漏的一种常用方法 内部泄漏，操作人员不易直接发现，但可从介质的温度、内部泄漏，操作人员不易直接发现，但可从介质的温度、 压力、流量、异常声响、振动及其异常现象来判断压力、流量、异常声响、振动及其异常现象来判断 64 n振动振动 换热器内的流体一般有较高的流速，由于流体的脉冲和换热器内的流体一般有较高的流速，由于流体的脉冲和 横向流动都会引起基础支架的振动，如支架结构，位置不合横向流动都会引起基础支架的振动，如支架结构，位置不合 适或螺栓的松动、折断等会使振

35、动加剧。要求控制振动偏差适或螺栓的松动、折断等会使振动加剧。要求控制振动偏差 在在250以下，超过此值，则需要检查处理以下，超过此值，则需要检查处理 n保温保温 保温（保冷）层的损坏会直接影响换热器的传热效率，保温（保冷）层的损坏会直接影响换热器的传热效率， 另外，由于保温（保冷）层一旦破坏，在壳体外部就将积附另外，由于保温（保冷）层一旦破坏，在壳体外部就将积附 水分，使壳体发生局部腐蚀，因此，发生保温（保冷）层破水分，使壳体发生局部腐蚀，因此，发生保温（保冷）层破 损应尽快修补，并且要求采取措施，防止水分进入保温层内损应尽快修补，并且要求采取措施，防止水分进入保温层内 部部 65 n腐蚀分析

36、与防护腐蚀分析与防护 n腐蚀部位及原因腐蚀部位及原因 n换热管及与管板的连接处是换热管及与管板的连接处是 经常发生腐蚀的部位，如图经常发生腐蚀的部位，如图 5-43所示，离管子入口端所示，离管子入口端40 50cm处的管端腐蚀最经常处的管端腐蚀最经常 发生，这与入口介质的涡流发生，这与入口介质的涡流 磨损与腐蚀共存有关，管子磨损与腐蚀共存有关，管子 内侧有遗物堆积或粘着也易内侧有遗物堆积或粘着也易 产生腐蚀。管子与管板连接产生腐蚀。管子与管板连接 处的腐蚀主要分布在管板边处的腐蚀主要分布在管板边 ，管板孔与管子之间的缝隙，管板孔与管子之间的缝隙 区，对单纯的强度胀接，会区，对单纯的强度胀接，会

37、 产生应力腐蚀裂纹产生应力腐蚀裂纹 66 n防腐蚀措施防腐蚀措施 n壳程为电解质时，应避免选用不同嗲电解电位材质的折流壳程为电解质时，应避免选用不同嗲电解电位材质的折流 板板 n对已有的换热器对已有的换热器 存在折流板对壳体的电化学腐蚀时，要存在折流板对壳体的电化学腐蚀时，要 做到定期检查做到定期检查 n对已造成壳体减薄的检修时可采取堆焊处理对已造成壳体减薄的检修时可采取堆焊处理 n对必须采取高电位折流板的，壳体内侧做贴衬处理对必须采取高电位折流板的，壳体内侧做贴衬处理 n对有应力腐蚀的情况，最有效的办法是消除换热管与管孔对有应力腐蚀的情况，最有效的办法是消除换热管与管孔 之间的间隙之间的间隙

38、 67 n振动的防护振动的防护 换热器管子产生振动的原因主要有两种：一种是换热器管子产生振动的原因主要有两种：一种是 外界激振源引起的振动，或通过支撑构件或连接管道外界激振源引起的振动，或通过支撑构件或连接管道 传来的振动。另一种是流体流动激振，又可分为管侧传来的振动。另一种是流体流动激振，又可分为管侧 和壳侧流体激发的振动和壳侧流体激发的振动 n振动破坏的位置一般出现在下列位置处振动破坏的位置一般出现在下列位置处 n传热管件支承跨度中间位置处，由于管间相互碰撞，外观传热管件支承跨度中间位置处，由于管间相互碰撞，外观 呈现明显磨口。呈现明显磨口。 n紧靠折流板缺口处，换热管与折流板发生碰撞而遭

39、磨损。紧靠折流板缺口处，换热管与折流板发生碰撞而遭磨损。 n折流板管孔内，传热管振动时折流板管孔边缘对传热管的折流板管孔内，传热管振动时折流板管孔边缘对传热管的 锯切、碰撞，严重时会导致管子断裂。锯切、碰撞，严重时会导致管子断裂。 n传热管原有的一些细小裂纹或缺陷，因振动逐渐扩展，最传热管原有的一些细小裂纹或缺陷，因振动逐渐扩展，最 终导致破坏终导致破坏。 68 n主要防振措施主要防振措施 n降低流体在壳程的流速降低流体在壳程的流速 n提高管子的固有频率提高管子的固有频率 n改变折流板的形式，以改变换热管的支承状况改变折流板的形式，以改变换热管的支承状况 设计仍是解决流体诱发振动的关键所在，一

40、个合格的设计仍是解决流体诱发振动的关键所在，一个合格的 工艺设计，应能避免换热器管束产生大的振动。在工艺设计，应能避免换热器管束产生大的振动。在 实际生产中，当工艺发生较大变化时，可以通过上实际生产中，当工艺发生较大变化时，可以通过上 述方法减少或避免产生振动述方法减少或避免产生振动 69 v管壳式换热器的检修管壳式换热器的检修 换热器的检修可分为定期和不定期检修。不定期检换热器的检修可分为定期和不定期检修。不定期检 修是临时性的检修，定期检修根据生产装置的特点、介修是临时性的检修，定期检修根据生产装置的特点、介 质性质、腐蚀速度、运行周期等情况分为大修和小修质性质、腐蚀速度、运行周期等情况分为大修和小