毕业设计（论文）-F150浮头式换热器的设计说明书

.换热器的安全防腐5.1换热器的腐蚀换热器的腐蚀主要是换热器中的金属被腐蚀。金属腐蚀是指金属受到环境的化学或电化学反应的影响。金属腐蚀造成的危险是惊人的。根据相关资料，每年有三分之一的金属因氧气而腐烂，即使经过防腐处理，其中十分之一的金属也会被腐蚀。美国标准局进行了一项研究，每年损失70亿美元相当于560亿人民币。在我们国家没有做过这方面的统计，但从每年的锅炉腐蚀报废情况来看是相当惊人的。5.2换热器的防腐5.2.1BF30a防腐阻垢剂BF30a防腐阻垢剂:该药由北京化工学院研制，它是根据缓蚀作用原理，利用阈值效应规律，把具有多种功能的防腐阻垢剂配制成为BF30a药剂，投放到水系统中，扩散到达并吸附于金属表面，从而连续地起到防止锅炉及换热器在运行时腐蚀结垢和停用时腐蚀的作用。1.药剂的使用方法(1)对于用原水的蒸汽锅炉和热水锅炉系统a.随锅炉上水按2kg/m3量基础投药;b.运行期间随补水按1kg/m3量补充投药;c.停用时按Ikg/m3量投药、封闭锅炉。(2)对于用软化水的蒸汽锅炉和热水锅炉系统a.随锅炉上水按1.5kg/m3量基础投药;b.运行期间随补水按0.8kg/m3量补充投药:c.停用时按1kg/m3量投药、封闭锅炉。2.药剂的优点(1)高效:对运行锅炉系统的缓蚀率、阻垢率达99%。(2)方便:只是按工艺要求投药。(3)连续:不管运行或停用都能长期做到防腐阻垢。(4)全面:不仅对锅炉的运行和停用起到防腐，而且对整个热网系统提供全面的防腐阻垢。(5)廉价:不需要昂贵的除氧器及软化水器的投资费用，在停用或运行时均不需要更换药品从而可节约运行费用。5.2.2海绵铁除氧防腐从给水中除去溶解氧，以往常用的方法有热力除氧法、真空除氧法、解吸除氧法、氧化还原型树脂法等。海绵铁除氧法于1994年由武汉水利电力大学王蒙聚教授研究，航空设计院姚荣佑高工设计及试验。该产品具有低投入、易控制、易维修、除氧效果好、运行成本低等优点，是很有发展前途的新型除氧设备。5.3换热器的清洗5.3.1机械清洗法机械净化方法通常采用喷水清洗。这项方法适用于碳化物污垢层，化学净化无法去除，其好处是设备磨损程度较低。缺点是需要拆除设备。喷水清洗，水压力的选择是重要的，通常用于50到70mpa的压力。压力太低，净化效率太低，压力过大可能会损坏设备。因此，初步压力试验必须在喷水清洗前进行。喷管的清洁不仅可以从内部，而且可以从管道的外部和简体内部进行。更令人满意的结果可以用来清洁塑料鳍、热交换器或炉子。水中氯气的含量必须由不锈钢热交换加热器的净化控制。5.3.2栲胶与碱剂清洗1.净化原理栲胶与碱剂清洗是用橡胶强力提取物和碱性清洁剂一起进行作用。它的机制有三个功能:(1)疏松:由于乙烯的主要成分是碱性介质中的单宁，很容易溶解在无营养酸中，它对泥浆中的金属离子产生复杂影响，溶解二氧化碳，使它们更容易发酵。(2)渗透:橡胶中单宁甚至可以穿透粘土层和设备基质中的金属之间，在金属表面形成单宁被铁保护膜，破坏粘土和金属之间的结合强度，使其更容易剥离。(3)改变晶型结构:橡胶提取物和硫酸盐纳基发生作用，硫酸盐用硬壳制成晶体，棒状结构变成更松软的网状结构。2.除垢方法(1)栲胶用量:根据结垢厚度计算栲胶用量，一般每吨水加栲胶5~10kg。(2)调整pH值:pH用氢氧化钠或磷酸三钠校正pH，除垢剂的pH>7，其剂量根据垢厚来确定。在垢厚2至5毫米之间，磷酸三钠为每吨水3至5kg，或者每吨水2至4kg氢氧化钠。碱剂的加入不仅有利于栲胶的除垢效果，，而且有利于硫酸盐水垢的去除。5.3.3盐酸清洗盐酸是一种廉价易得的商品，所以都用盐酸来去除污垢，它的除垢机理有以下四种作用:1.溶解作用盐酸在碳酸盐土壤中很容易反应，产生一种容易溶解的氯化物，溶解了这种污垢。2.剥离作用盐酸可以溶解金属表面的氧化物，从而破坏金属与粘土的结合，使其很容易从附在金属氧化剂上的盐酸中分离出来。3.气掀作用盐酸与碳酸盐水垢作用所产生的大量二氧化碳，在逸出过程中，对于难溶解或溶解速度较慢的垢层，具有一定的气掀动力，使之从管壁上脱落下来，水垢中碳酸盐成分愈多，在酸洗时这种气掀作用就愈强烈。4.疏松作用对于含有硅酸盐和硫酸盐的混合水垢，虽然盐酸反应无法溶解，但与盐酸混合的氧化碳酸盐和铁在盐酸溶液后溶解，残留的水垢就会变得疏松，在流动酸洗情况下，它们很容易被冲刷下来。5.4换热器的防垢处理换热器运行一定时间以后，热交换器就会将一层白水粘附在热交换墙的内部和外部。水垢形成的主要原因是水中含有钙和盐，具有共同的特性，其溶解度随着水温的升高而下降，变成了难以溶解的盐。这种盐的存在对热交换产生了以下影响:1.水垢的热传导率很差，比钢低30-50倍，泥浆的存在会在加热表面产生热传导环，导致加热表面无法达到预期的温度下降。根据相关信息，试验产生Imm厚度的水垢，换热器会降低10%的效率。2.附着在热线表面的水垢使得清理变得困难，增加了维修成本，不仅是劳动力，还有预防性加热损伤，降低了热交换寿命。3.水垢产生后，减少了外层和内层热传热，增加了热表面内外循环阻力，而强的循环截面非常小，甚至完全堵塞，导致热交换器无法正常工作。加药软化处理对于处理水垢具有简单、高效、节约和缺乏专门生产水的设备等特点，且更温和。加药软化处理是一种非常实用的方法。根据添加药物的方法，目前有两种方法。根据加药的方法不同，分校正制处理和防垢剂处理两种方法。1.常用的校正剂常用的校正剂有NaoH、NaHCO3,等。水中的稳定和修正剂对水垢的形成做出反应，而不会产生永久的固体。海水中的校正器可以作为水中恒定强度的校正功能。2.常用的防垢剂广泛的防垢剂包括药物修正剂和三氯丙磷酸钠，一种由药物混合物等物质组成的强力提取物。在与水分离后，它们与离子源和盐盐分离，产生离子能量和水中的固体，形成光滑的表面，不含污垢。在循环系统中通常保持适度的数量，如水泥等防腐剂可以作为防止水垢产生的工具，即使水质发生变化(水硬度上升)，拷胶等防垢剂仍可起到防止生成水垢的作用。当给水的永硬较大，暂硬较小，且其计算硬度不超过3-4mol/L一般采用校正剂进行循环水系统处理。参考文献[1]秦叔经，叶文邦.化工设备设计全书-换热器［Ｍ］.北京：化学工业出版社，2003.15～16[2]工程材料实用手册编辑委员会.工程材料实用手册［Ｍ］.北京：中国标准出版社，2002.13～14[3]朱有庭.化工设备设计手册［Ｍ］.北京：化学工业出版社，2005.28～30[4]钱颂文.换热器设计手册［Ｍ］.北京：化学工业出版社，2002.24～26[5]朱振华，邵泽波.过程装备制造技术［Ｍ］.北京：化学工业出版社，2011.33～35[6]华南理工大学化工原理教研组.化工过程及设备设计［Ｍ］.广州：华南理工大学出版社，1986.72～75[7]赵惠清，蔡纪宁.化工制图［Ｍ］.北京：化学工业出版社，2018.45～46[8]谭蔚.化工设备设计基础［Ｍ］.天津：天津大学出版社，2017.64～66[9]顾芳珍,陈国桓.化工设备设计基础[M].天津:天津大学出版社,1997.28～30[10]黄振仁,魏新利.过程装备成套技术[M].北京:化学工业出版社,2001.55～60[11]黄振仁,魏新利.过程装备成套技术设计指南[M].北京:化学工业出版社，2003.44～46[12]郑津洋,董其伍,桑芝富.过程装备设计[M].北京:化学工业出版社,2018.52～54[13]邹广华,刘强.过程装备制造与检测[M].北京:化学工业出版社,2018.37～39[14]N．Jing,L．Zhen,B．P．Xu《Studyoncontrollimitsofsecondarystressstrengthinpressurevessels》［J］．InternationalJournalofPressureVesselsandPiping，2017.6～8[15]JohannTurnow,NikolaiKornev,ValeryZhdanov,EgonHassel.Flowstructuresandheattransferondimplesinastaggeredarrangement[J].InternationalJournalofHeatandFluidFlow，2017.12～14

致谢大学四年的学习生活即将结束了，想起大学四年的生活，感觉丰富的事情也很多。毕业将近，毕业设计也顺利完成，在写作过程中寻找理论阶段的论文资料，在开展课题之前的中期，在研究的各个阶段受到邹老师的指导和鼓励。在这个过程中邹老师多次询问我的毕业设计过程，并且及时提醒我修改，开拓了我的研究思路和方向，使我在设计速度和准确性方面有了很大的提高。邹老师的工作作风、工作态度、工作精神始终激励着我，不仅在毕业设计中给了我很大的帮助，而且对我今后的工作以及作为一个人也很有帮助，在这里，我表示衷心感谢并予以崇高的敬意。通过各位老师的指导，我学到了更多的专业知识，并学会了如何学习和如何为人处世。与此同时，我也要感谢我的同学，他们在很大程度上帮助了我。我非常感谢我的导师邹老师他为人随和热情，教学严谨细心，体贴入微。在个人谈话中总是像朋友一样鼓励你，帮助你，引导你。他还在论文撰写或绘制