1.換熱設備如何分類?
答:按《石油化工總公司設備分類目錄》可分爲:
(1)管殼式換熱器
(2)套管式換熱器
(3)水浸式換熱器
(4)噴淋式換熱器
(5)回轉(蛇管)式換熱器
(6)板式換熱器
(7)板翅式換熱器
(8)管翅式換熱器
(9)廢熱鍋爐
(10)其他
2.換熱器是如何傳熱的?
答:在最普遍的間壁式換熱器中,主假如傳導和對流兩種傳熱方法。熱流體先用對流給熱的方法將熱量傳給管壁的一側,再以傳導的方法將熱量從管壁一側傳過另一側,最後管壁另一側又以對流給熱方法將熱量傳給了冷流體,從而完成了換熱器的傳熱過程。
3.介質流速對換熱結果有何影響?
答:介質在換熱器內的流速越大,其傳熱系數也越大。因此提高介質在換熱器內的流速可以大大提高換熱結果,但增加流速帶來的負面影響是增大了通過換熱器的壓力降,增加了泵的能量消耗,因此要有一定的適宜範圍。
4.換熱管外表結構對換熱結果有何影響?
答:采用特殊設計的換熱管外表結構,如翅片管,釘頭管,螺紋管等,一方面增大了傳熱面積,另一方面特殊外表的擾流作用大大增加了管外流體的湍流程度,兩方面都能提高換熱器的整體換熱結果,因此這些外表結構要比光管外表的性能優異。
5.換熱管外表除垢目前常用有那些方法?
答:換熱管外表除垢常用方法有:
機械除垢:鋼釺人工清垢、壓力水清垢
化學除垢
6.換熱管外表防垢有那些方法?
答:(1)鎳磷鍍
(2)化學塗層,847塗料
7.換熱設備強化傳熱有那些常用方法?
答:換熱設備強化傳熱的要緊方法
一是采用增大傳熱外表的結構,如
1采用翅片管,釘頭管,螺紋管,波紋管等
2管外表進行機械加工:螺環管、螺旋槽管、螺紋管等
3采用小管徑管子,可增加雷同管板面積上的布管數,增大傳熱面積
二是增加流體在換熱器內的流速,可以大大提高其傳熱系數,如:
1增設擾流子,如在管中插入螺旋帶,管外設置折流板,假管等。
2增加管程或殼程數目。
另外,采用導熱性能良好的材料來制造換熱器,做好換熱器防腐防垢措施,及時清垢等基本上提高傳熱結果的手段。
8.列管式換熱器檢修時,對堵管的數目有什麼要求?
答:管束個別管子腐蝕穿孔允許用經過加工的圓錐度爲3~5°的金屬柱塞堵死。一般在同一管程內,堵死的管數不超過總管數的10%,但根據工藝上的要求,可以適當增加。
9.爲什麼管板兩側的墊片必須選用同一種材料?
答:因爲管板兩側的法蘭緊固螺栓是同一螺栓,施加在管板兩側墊片的比壓是一樣的。如果兩側兩側墊片選擇不同材料,必定使其中一側墊片比壓不夠而造成密封失效或另一側的墊片比壓過大而造成密封失效,因此管板兩側的墊片必須選用同一種材料。
10.冷卻水換熱器爲什麼會産生水垢?
答:水垢是由水中的溶解鹽類結晶析出,附著于換熱器管壁上而形成的,它的特點是密實堅硬,附著牢固,清除困難。水中大批存在的懸浮粒子可以成爲晶種,其它雜質離子,細菌,毛糙的金屬外表等都對結晶過程有強烈的催化作用,大大降低了結晶析出所需的過飽和度,因此冷卻水換熱器很容易産生水垢。
11.浮頭式換熱器有那些要緊部件?
答:要緊部件有:管束,折流板,防沖板,拉桿,定距管,殼體,管箱,管板,進口法蘭,出口法蘭,浮動管板,浮頭法蘭,浮頭蓋,浮頭鈎圈,浮頭墊片,外頭蓋法蘭,外頭蓋側法蘭,外頭蓋,外頭蓋墊片,放氣口,排液口,管箱法蘭,管箱側法蘭,管箱墊片,管箱側墊片,固定鞍座,活動鞍座。
12.固定管板式換熱器有哪些要緊部件?
答:要緊部件有:管束,折流板,拉桿,定距管,殼體,管箱(頂蓋),管板,進口法蘭,出口法蘭,管箱法蘭,管箱墊片,固定鞍座,活動鞍座,耳式支座,膨脹節。
13.U型管換熱器有哪些要緊部件?
答:要緊部件有:U型管束,折流板,防沖板(內導流筒),拉桿,定距管,殼體,管箱,管板,進口法蘭,出口法蘭,管箱法蘭,管箱側法蘭,管箱墊片,管箱側墊片,固定鞍座,活動鞍座。
14.套管式換熱器有哪些要緊部件?
答:套管式換熱器要緊部件有:內管,外管,回彎頭
15.水浸式換熱器有哪些要緊部件?
答:水浸式換熱器要緊部件有:進口管,出口管,集合管,蛇管,冷卻水箱。
16.噴淋式換熱器有哪些要緊部件?
答:噴淋式換熱器要緊部件有:管束,風機,水噴嘴,排水管,給水泵。
17.固定管板式換熱器,U型管式換熱器,浮頭式換熱器各有什麼特點?
答:固定管板式換熱器的特點是結構緊湊,簡單,造價低,在雷同的殼徑內布管數最多,單管更換維修便宜,管內清洗便宜,但管外清洗較困難,管子與殼體溫差應力大。U型管式換熱器的特點是結構較簡單,無溫差應力問題,流體流速大,金屬耗量少,適用高溫高壓流體,管束可抽出便于清掃殼程及管間,但管內彎頭不易清掃,管板上布管數少,管間距大,管束中心有間隙,管外流體易走短路。浮頭式換熱器的特點是管束可自由移動,無溫差應力問題,管束可自由抽出,便于清洗管外和管束,但浮頭結構複雜,造價高,浮頭處密封要求較嚴格,運行時浮頭處易泄漏且不易檢查發現。
18.固定管板式換熱器適用于哪些地點?
答:固定管板式換熱器適用于殼程介質清潔,不易結垢,介質溫差比較小的場合。
19.U型管式換熱器適用于哪些地點?
答:U型管式換熱器適用于管殼壁溫差較大,管內走清潔介質的高溫高壓的場合
20.浮頭式換熱器適用于哪些地點?
答:浮頭式換熱器適用于管殼溫差較大,介質不清潔,需經常清洗的場合。
21.列管式換熱器的排列有三角形排列和正方形轉45°角排列,爲什麼?
答:三角形排列和正方形轉45°角排列各有其優缺點。三角形排列的優點是緊湊,傳熱功效高,在同樣的管板面積上排管數最多,比正方形排列約多15%,但不易清洗管子外外表;而正方形轉45°角排列清洗管子外外表較便宜,但排管數量比三角形排列少的多。
22.列管式換熱器中常用列管的材料有哪些?
答:常用列管的材料有:10# ,20#,12CrMo,15CrMo,0Cr13,1Cr13,1Cr5Mo,0Cr18Ni9Ti,1Cr18Ni9Ti,鈦管,410,321,等等
23.列管式換熱器中,爲什麼管徑分別選用φ32,φ25,φ19,φ16?
答:管徑的大小會直接影響換熱器的性能。管徑小,給熱系數大,在雷同容積內有效傳熱面積也大。這樣既可使結構緊湊,又節省材料。但管徑過小時也會帶來不順影響,對于雷同流速的流體,管徑越小,流動時受到的阻力越大,其壓力損失也隨之增加,另外過細的管子還容易被汙物堵塞,使得清掃困難,因此換熱器的管徑一般爲16毫米至32毫米。
24.爲什麼換熱器支座的螺栓孔有圓形的,也有長條圓形的?
答:固定支座上的螺栓孔是圓形的,目的是爲了能把殼體緊緊固定在基礎上;顒又ё系穆菟ǹ资情L條圓形的,目的是使殼體受到溫度變化時能自由的伸縮,幸免産生較大的應力,以保護設備。
25.常用的換熱器墊片有哪些?
答:常用的換熱器墊片有耐油石棉墊,鐵包墊,波齒墊,金屬墊
26.浮頭式換熱器小浮頭螺栓選用要注重哪些問題?
(1)長度
(2)濕H2S應力腐蝕
(3)溫度
27.列管式換熱器中折流板(折流桿)有什麼作用?
答:換熱器中折流板(折流桿)可以起到改變殼程內流體的流向,提高殼程內流體的流速,增加介質的湍流程度,提高傳熱功效以及支撐管束的作用。
28.爲什麼列管式換熱器有單管程,兩管程,四管程,六管程,八管程?
答:當換熱器的總管數雷同時,增加管程數可以使每程管子中的流速變大,因此可以增加給熱系數和減少所需傳熱面積。但同時也增大了壓力降,並使流體不能全以逆流方法換熱,同時換熱器結構更加複雜。因此一般采用的管程數很多于2,不大于8,具體應根據實際工藝要求來選擇。
29.列管式換熱器內漏有哪些原因引起?
答:換熱器內漏也許有以下原因:
換熱管腐蝕穿孔,或斷裂
管口腐蝕減薄引起泄漏
換熱管與管板脹接處松動
換熱管與管板焊接處産生裂紋,氣孔或腐蝕穿孔
小浮頭螺栓松動或斷裂
小浮頭墊片損壞
小浮頭或浮動管板密封損壞
30.換熱器檢修後爲什麼要試水壓?
答:換熱器檢修後試水壓的目的是檢查換熱器是否有具有安全的承擔設計壓力的能力(即耐壓強度),嚴密性,接口或接頭的質量,焊接質量和密封結構的緊密程度。另外還可以觀測受壓後容器和管道的母材焊縫的殘余變形量,及時發現材料存在的問題。
31.列管式換熱器安裝位置爲什麼有點是立置,有點是臥置(臥式)?
答:列管式換熱器有點是立置而有點是臥置,要緊從下面幾個方面考慮:①生産工藝要求:如某些重沸器需要一定的介質液位高度,若采用臥置換熱器,即無法達到液位高度的要求,因此必須選擇立置換熱器;②大型化:如果一個工藝單元換熱面積需要數千平方米,若選擇熱管長度6米的臥置換熱器,也許需要數臺換熱器,占地段積較大,不順于裝置的空間有效布置,若選擇換熱管長度12米的立置換熱器,1臺就可以解決問題;③減少壓力降:有點生産工藝要求盡量減少介質輸送過程的壓力降,選擇立置換熱器並與塔器並列布置,使其縮短與塔器的連接管線,減少壓力降。
32.爲什麼有點地點選用套管式換熱器,水浸式換熱器,而另一些地點選用列管式換熱器?
答:目前煉油、化工生産裝置選擇的換熱設備,多數爲列管式換熱器,但在一些生産裝置中,仍保留有少量的套管式換熱器、水浸式換熱器。列管式換熱器雖然結構緊湊,換熱功效較高,但由于換熱管較小,若用于含有固體顆粒的介質,就容易造成堵塞。因此在含有固體顆粒的介質的地點,一般選用套管式換熱器或水浸式換熱器。