螺旋缠绕管式换热器的管理及应用前景分析。
螺旋缠绕管式换热器不仅是大型化工工艺的重要设备,也是高效节能的设备。这种热交换器结构复杂,价格昂贵,处于设备的关键部位。因此,一旦这些热交换器泄漏,整个设备必须停止工作,较早需要半年时间才能重建,企业的损失将非常大。正常换热器的使用寿命一般在12~20年左右,企业可以根据实际使用寿命和使用寿命有计划地更换。然而,由于国内许多企业对绕管换热器的整个过程管理不到位,使用短时间后会出现质量问题。为了保证绕管换热器的长期运行,有必要管理绕管换热器的整个使用过程。
螺旋缠绕管式换热器的使用管理过程主要包括四个方面:制造过程控制、除垢清洗技术的选择、设备运行的有效管理和产品缺陷修复方案的正确应用。
目前国内企业绕管换热器的损坏大多是酸洗除垢技术不成熟造成的,主要是酸洗方法不当。目前常用的酸洗液有三种,即5%HCl液、硝酸或氢氟酸、柠檬酸。其中HCl酸洗主要用于碳钢,后者主要用于不锈钢酸洗。硝酸或氢氟酸酸性强,利用脱垢原理去除水垢,容易腐蚀;柠檬酸通过络合作用去除水垢,酸性弱。以甲醇热交换器为例,分析损坏原因。
当前,较成熟的酸洗方法应采用酸性较弱的柠檬酸,采用多次少停留的方法,酸洗一台换热器多达5~6次,每次时间短,冲洗干净,使Fe3+不超标,及时带走,确保换热器不受腐蚀。
正确使用除垢清洗技术对换热器的使用寿命至关重要,应用管理应引起高度重视,酸洗应采用合理的工艺方案。
设备运行管理。
卷绕管因原料杂质问题而引起的质量问题也不少,根据设计要求,卷绕管式热交换器用于介质杂质少、易清洗的场合,由于卷绕管式热交换器为了追求其紧凑性,管间距与层间距的间距较小,因此对原料的要求也较高。设备一旦发生波动等,就会引起原料杂质过多,容易造成堵塞。所以在操作上要有效地做好以下工作:
A.原材料的选择。原材料的杂质含量必须严格控制。杂质含量的增加会使一些杂质附着在层间支撑件上,随着时间的推移,很容易造成通道堵塞,大大降低换热面积。
B.系统结构设计合理。为了防止粗杂质进入热交换器,过滤器应在系统上游增加。过滤器的数量应根据杂质的大小确定。原料只有经过过滤后才能进入热交换器,以防止原料在管壳过程中堵塞。
C.增加反冲洗装置。换热器运行过程中,杂质容易向下沉积,一方面堵塞流道,另一方面产生水垢腐蚀。因此,在换热器的下部增加反冲洗,通过气泡干扰内部的沉积杂质,使杂质与介质一起流动。此外,在设备运行过程中,应特别注意停车温度和压力的升降,严格控制加热速度和压力的匹配,否则容易造成热胀冷缩不均匀,破坏管头连接。
正确选择设备维修方案。
螺旋缠绕管式换热器一般运行周期较长,但经常出现问题。主要问题包括堵塞、管道泄漏和管口泄漏。正确选择合适的修复方案对设备非常重要。换热器堵塞后,疏通方法有两种:一种是用高压水枪冲洗,主要针对堵塞不是很严重;二是酸清洗,主要用于严重堵塞。如果换热器发现管道泄漏,只能在压力检查泄漏明确的情况下堵塞管道。换热器出现管道泄漏问题,应分两种情况进行修复:管道数量少,采用堵管方法;如果管道数量多,堵管后会严重影响换热效果,应选择抽芯焊接修复绕管。缠绕管式换热器的抽芯修复虽然复复复杂,但修复成功的案例很多。
螺旋缠绕管式换热器的应用前景分析。
目前,螺旋缠绕管式换热器广泛应用于化工领域的深冷装置,如空分和甲醇装置。随着我国缠绕管换热器研究的深入,国内许多单位不断关闭,扩大缠绕管换热器的应用领域取得了初步成绩,主要有以下趋势。
螺旋缠绕管式换热器的大型化。
由于缠绕管换热器的特殊结构设计,其封头小,可长达数百米。目前已经开发制造了一些大型缠绕管换热器。比如德州石化使用的大型缠绕管换热器,尺寸1600mm×2万mm,重60t,换热面积2000m2,是普通类似壳体换热器的两倍左右。随着装置的大规模化,这种缠绕管换热器也需要不断大规模化。普通管式换热器由于管道限制不能扩大换热器。