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化學(xué)清洗在列管換熱器中的應(yīng)用如何？

列管換熱器因具有體積小,裝置和操作便當(dāng),換熱效果好等優(yōu)點(diǎn)被普遍應(yīng)用于焦化廠消費(fèi)的換熱系統(tǒng)。但列管換熱器也存在一定的缺陷,即結(jié)垢、腐蝕、穿孔內(nèi)漏時(shí),無法處置,大多是一次性運(yùn)用,一臺(tái)160m2的螺旋板換熱重視9.7t,價(jià)值為8～9萬元,所以換熱器因結(jié)垢梗塞而改換形成的糜費(fèi)非常宏大。

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因這兩臺(tái)列管換熱器擔(dān)負(fù)著從蒸氨系統(tǒng)送來的溫度35～40℃的蒸氨廢水,在此與18℃的低溫水停止熱交流,使蒸氨廢水的溫度必需降到25℃左右才干堅(jiān)持洗氨塔內(nèi)正常的噴淋洗氨。假如蒸氨廢水的溫度高于28℃的煤氣溫度,洗濯效果差,煤氣中的NH3、HCN、H2S、CO2等雜質(zhì)就清洗不下來,那么煤氣凈化效果就不好,而市民1運(yùn)用不合格的煤氣易發(fā)作平安問題,以至形成供煤氣管道、設(shè)備的腐蝕,發(fā)作煤氣走漏,危及市民的生命平安。

原2臺(tái)螺列管換熱器裝置設(shè)置在洗濯泵房屋頂上,梗塞的換熱器內(nèi)有大量垢物雜質(zhì),重量比新?lián)Q熱重視量增加很多,且泵房前有許多管道支架等障礙物,吊車無法靠近,因此吊裝非常艱難。后將靠邊的一臺(tái)換下,但由于2臺(tái)換熱器是串聯(lián)運(yùn)用,梗塞問題仍沒得到基本處理。

關(guān)于螺旋板式換熱器的結(jié)垢問題處理

螺旋板式換熱器是換熱器的一種。在焦化廠粗1苯生產(chǎn)中多處使用到了螺旋板式換熱器。但螺旋板式換熱器結(jié)垢導(dǎo)致?lián)Q熱效果不佳成為影響生產(chǎn)的重要問題。因此，有效的阻止結(jié)垢成為生產(chǎn)的關(guān)鍵。

換熱器作為在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)兩種物料間的熱量傳遞的設(shè)備，在化工行業(yè)一直以來得到廣泛的使用，螺旋板式換熱器作為換熱器的一種同樣應(yīng)用在化工行業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，是化工生產(chǎn)中重要的輔助生產(chǎn)設(shè)備。對(duì)于螺旋板式換熱器的結(jié)垢問題是最常見的失效形式。解決螺旋板式換熱器結(jié)垢最1好的辦法是嚴(yán)格操作工藝規(guī)程，保持良好的日常維護(hù)，并進(jìn)行定期的清洗。

1·螺旋板式換熱器的基本結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)以及工作原理

1.1基本結(jié)構(gòu)、類型和特點(diǎn)

1.1.1基本結(jié)構(gòu)

螺旋板式換熱器是由兩張較長的鋼板疊放在一起卷制而成的，每張板上均布地焊有定距柱，它使兩張板之間產(chǎn)生一定的間距，形成換熱流道。定距柱起到支撐鋼板抵抗流體壓力的作用，也起到流體在換熱流道中流動(dòng)時(shí)增加湍流從而提高換熱效率的作用。相鄰兩流道流過的兩種流體溫度不同，它們通過螺旋鋼板進(jìn)行傳熱，達(dá)到換熱的目的。

1.1.2類型

a、不可拆式。卷制后的螺旋板式換熱器，其兩端焊死，不可拆卸，形成固定結(jié)構(gòu)，流道內(nèi)部不可觸及。它適用于不易堵塞的流體換熱。不可拆式又分臥式和立式的結(jié)構(gòu)。b、可拆式。卷制后的螺旋板式換熱器，每端只將一個(gè)流道焊死，而另—個(gè)流道開放，然后在端面上加端蓋加以密封，其端蓋可以拆卸，從而可以清理流道內(nèi)部。它適用于易堵塞的流體換熱。c、特殊形式。有些化工上用的螺旋板式換熱器，根據(jù)加工工藝的要求，需要特殊結(jié)構(gòu)，兩端帶有封頭、端蓋或兩個(gè)換熱器串連在一起，結(jié)構(gòu)不一。

1.1.3特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、傳熱效率高、操作靈活性大、應(yīng)用范圍廣、熱損失小、安裝和清洗方便等特點(diǎn)。傳熱流道長、流道間距大、耐熱溫、不易泄漏。因此它換熱效率較高，換熱后冷介質(zhì)的溫度容易接近熱介質(zhì)的溫度，適于粘稠性物料和含有顆粒性物料的加溫或降溫處理，但不適于含有纖維性生物料換熱。螺旋板式換熱器是一種換熱器設(shè)備，適用汽一汽、汽—液、液一液傳熱等。

1.2工作原理

對(duì)于換熱的兩種介質(zhì)，如果都是液體，在螺旋板式換熱器的流道內(nèi)要按逆流方式流動(dòng)。所謂逆流是指進(jìn)行換熱的兩相鄰流道內(nèi)的兩種液體，沿螺旋流道彼此相反的方向流動(dòng)，這樣能使兩種流體介質(zhì)之間始終保持一定溫差，從而達(dá)到最1好的傳熱效果。

對(duì)于換熱的兩種介質(zhì)，一種是液體，另一種是氣體，則它們?cè)诼菪迨綋Q熱器內(nèi)要按錯(cuò)流方式流動(dòng)，即液體在換熱器內(nèi)沿螺旋方向流動(dòng)，而氣體沿?fù)Q熱器的軸向直接通過，這主要是考慮到氣體的特點(diǎn)，氣體一般要求流量大，阻力小，或有的是用于蒸汽冷凝，因此一般不讓氣體沿螺旋方向流動(dòng)。

2·螺旋板式換熱器在焦化廠粗1苯生產(chǎn)中的應(yīng)用

我單位焦化廠化產(chǎn)回收中粗1苯工段多處使用螺旋板式換熱器作為熱交換的主要設(shè)備。

構(gòu)成螺旋板式換熱器的主換熱材料，主要分為碳鋼和不銹鋼兩大類。我單位焦化廠為避免腐蝕結(jié)垢問題的出現(xiàn)采用的是不銹鋼材質(zhì)不可拆式的螺旋板式換熱器。螺旋板式換熱器在粗1苯工段的作用主要是：

2.1油油換熱器(富油預(yù)熱貧油降溫)，換熱面積225㎡.

洗苯塔底富油由富油泵加壓后送至粗1苯冷凝冷卻器與脫苯塔頂出來的粗1苯汽換熱，將富油預(yù)熱至60%，然后至貧富油換熱器(螺旋板式換熱器)與脫苯塔塔底出來的貧油換熱，由60%升到130℃，最后進(jìn)入管式爐被加熱至180℃左右進(jìn)入脫苯塔，從脫苯塔塔頂蒸出的粗1苯油水混合汽進(jìn)入粗1苯冷凝冷卻器被從洗苯塔底的富油和16℃的制冷水冷卻至30℃左右，然后進(jìn)入粗1苯油水分離器進(jìn)行分離。

脫苯后的熱貧油從脫苯塔底流出，自流入貧富油換熱器與富油換熱，使其溫度降至90℃左右。

2.2貧油冷卻器油冷卻)，換熱面積200㎡人貧油槽的貧油由貧油泵加壓送至貧油冷卻器，分別被32℃循環(huán)水和16.c制冷水冷卻至約30%，送洗苯塔噴淋洗滌焦?fàn)t煤氣。

3·螺旋板式換熱器運(yùn)行中出現(xiàn)的結(jié)垢問題

我焦化廠化產(chǎn)回收在投產(chǎn)半年后粗1苯工段的貧油冷卻器(螺旋板式換熱器)出現(xiàn)了嚴(yán)重堵塞結(jié)垢腐蝕問題。出現(xiàn)這種現(xiàn)象其主要原因是：受當(dāng)?shù)厮此|(zhì)較差，含堿量的影響。用于循環(huán)的冷卻水水質(zhì)問題是造成結(jié)垢的最主要原因。新招聘人職的操作工人未能嚴(yán)格按照《崗位操作規(guī)程》進(jìn)行定期的吹掃。受市場(chǎng)價(jià)格居高的影響，購入的洗油質(zhì)量難于保證，導(dǎo)致循環(huán)貧富洗油質(zhì)量較差，結(jié)垢、腐蝕、沉積現(xiàn)象嚴(yán)重。洗油再生器在粗1苯的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，起著阻止循環(huán)洗油的質(zhì)量逐漸惡化，保證洗油質(zhì)量的作用。洗油再生器運(yùn)行不正常，垢的—個(gè)因素。受市場(chǎng)煤源供應(yīng)問題，煉焦的入爐煤氣質(zhì)量較差，含硫量較高，造成設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。

4·螺旋板式換熱器結(jié)垢問題的處理措施

4.1及時(shí)更換結(jié)垢嚴(yán)重的螺旋板式換熱器，保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

4.2對(duì)結(jié)垢嚴(yán)重的螺旋板式換熱器進(jìn)行清洗處理。螺旋板式換熱器結(jié)垢嚴(yán)重的是冷卻水通道，對(duì)于貧油通道內(nèi)結(jié)垢相對(duì)較少，因此重要的是清洗冷卻水通道內(nèi)的水垢。

沖冼：酸洗前，先對(duì)換熱器進(jìn)行開式?jīng)_洗，使換熱器內(nèi)部沒有泥、垢等雜質(zhì)，這樣既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。將清洗液倒人清洗設(shè)備，然后再注入換熱器中。

酸洗：將注滿酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2h.然后連續(xù)動(dòng)態(tài)循環(huán)3~4h.其間每隔0.5h進(jìn)行正反交替清洗。酸洗結(jié)束后，若酸液pH值大于2，酸液可重復(fù)使用。

堿洗：酸洗結(jié)束后，用NaOH，Na2CO3，，Na3PO4，軟化水按一定的比例配制好，利用動(dòng)態(tài)循環(huán)的方式對(duì)換熱器進(jìn)行堿洗，達(dá)到酸堿中和，使換熱器板片不再腐蝕。

水洗：堿洗結(jié)束后，用清潔的軟化水反復(fù)對(duì)換熱器進(jìn)行沖洗0.5h，將換熱器內(nèi)的殘?jiān)鼜氐讻_洗干凈。

記錄：清洗過程中，應(yīng)嚴(yán)格記錄各步驟的時(shí)間，以檢查清洗效果。清洗結(jié)束后，要對(duì)換熱器進(jìn)行打壓試驗(yàn)合格后方可使用。

4.3加強(qiáng)螺旋板式換熱器的使用管理

運(yùn)行前，應(yīng)排凈設(shè)備內(nèi)的殘留空氣，避免影響換熱效果。嚴(yán)禁超溫、超壓運(yùn)行，出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)立即停止運(yùn)行：壓力、溫度超過設(shè)計(jì)值;焊縫發(fā)生裂縫，鼓泡、變形、泄漏或其他異?，F(xiàn)象;安全附件失效;周圍發(fā)生事故，影響影響安全。

5·螺旋板式換熱器更換后的預(yù)防措施及運(yùn)行效果

5.1螺旋板式換熱器更換后的運(yùn)行效果新螺旋板式換熱器投入生產(chǎn)后，各項(xiàng)數(shù)據(jù)顯示運(yùn)行良好，但要保持

這種狀態(tài)就必須有好的管理措施。

5.2防止螺旋板式換熱器結(jié)垢的預(yù)防措施制定了嚴(yán)格的操作規(guī)程。并嚴(yán)格要求操作工^、嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，認(rèn)真填寫運(yùn)行記錄，做到有據(jù)可查。嚴(yán)把水質(zhì)關(guān)，必須對(duì)系統(tǒng)中的水和軟化罐中的軟化水進(jìn)行嚴(yán)格的水質(zhì)化驗(yàn)，合格后才能注人管網(wǎng)中。對(duì)換熱器進(jìn)行定期結(jié)垢監(jiān)測(cè)，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)清洗。

總之，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，換熱器結(jié)垢是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。要想能夠保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行，就要加大管理力度，注意換熱物料的性質(zhì)，定期清洗，盡可能的減少或避免結(jié)垢的發(fā)生。如果出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象要及時(shí)的進(jìn)行清洗除垢來恢復(fù)生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)效率。同時(shí)，保持設(shè)備良好的運(yùn)行狀態(tài)，還可以減少能源消耗，延長設(shè)備使用壽命，減少生產(chǎn)事故的發(fā)生。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。

影響換熱器壓降的因素 

    折流桿式換熱器以桿式支撐替代原弓形擋板，具有抗振、低壓降等優(yōu)點(diǎn)。其與傳統(tǒng)的折流板管殼首先假定對(duì)影響換熱器壓降因素的分析可知，從固定管板式換熱器型/號(hào)標(biāo)準(zhǔn)中查到500式換熱器相比較，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上有較大變化。殼程內(nèi)部采用折流桿組成的折流柵做管間支撐，從而使殼程流體由橫向流動(dòng)變?yōu)槠叫辛鲃?dòng)，這不僅較大減少了傳熱死區(qū)，而且大幅度減少了流體因反復(fù)折流而造成的殼程流體阻力損失。

    殼程流體在非傳熱界面區(qū)域，如管間支撐物的局部處，形體阻力損失很小，而大部分的流體壓降可用來促進(jìn)傳熱界面上的流體湍流，從而在低輸送功的情況下，獲取較高的傳熱膜系數(shù)。如某廠應(yīng)用同種負(fù)荷的折流桿換熱器與折流板換熱器，折流桿換熱器壓降減少到50%，設(shè)備總傳熱系數(shù)提高35%.因此在一定的雷諾數(shù)下，采用折流桿式換熱器替代傳統(tǒng)的折流板換熱器具有優(yōu)越性。

    管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的管殼式換熱器的折流板采用弓形板式支撐。弓形折流板的設(shè)置提高了殼程內(nèi)流體的流速和湍流的程度，提高了傳熱效率。但是流體在殼程內(nèi)的流動(dòng)時(shí)而垂直于管束，時(shí)而又平行于管束，從而增加了流體的流動(dòng)阻力。