缠绕管式换热器先容
缠绕管式换热器不仅是大型化工工艺历程紧张的装备，并且是一种高效节能的装备。这种换热器布局繁复，价格昂贵，并且处于安装紧张部位，因此一旦这些换热器产生泄漏，整套安装必必要完工，并且重新制造一台最快必要半年，企业的丧失将十分宏大。正常换热器的使用寿命寻常在12～20年支配，企业可以依据实践使用情况和使用寿命的限期来有方案地举行改换，但是在国内也有很多企业由于对绕管换热器的全历程办理不到位，使用了很短时间即产生了质量成绩。为了确保缠绕管换热器长周期运转，对缠绕管换热器使用的全历程办理十分必要。
1、缠绕管式换热器简介
缠绕管式换热器由绕管芯体和壳体两局部构成（图1）。绕管芯体由中央筒、换热管、垫条及管卡等构成。换热管严密地绕在中央筒上（图2），用平垫条及异形垫条分开，确保管子之间的横向和纵向间距，垫条与管子之间用管卡安稳毗连，换热管与管板接纳强度焊加贴胀的毗连布局，中央筒在制造中起支承作用，因此要求有一定的强度和刚度。壳体由筒体和封头号构成。
它使用于工程的主要优点有：
a. 布局紧凑，单位容积具有较大的传热面积。对管径8～12mm的传热管，每立方米容积的传热面积可达100～170m2；
b. 可同时举行多种介质的传热；
c. 管内的利用压力高，现在外洋最高利用压力可达21. 56MPa；
d. 传热管的热变大可自行补偿；
e. 换热器容易完成大型化。
2、缠绕管式换热器的产业使用情况 在外洋，缠绕管式换热器广泛使用于大型氛围分散安装的过冷器及液化器（液体氧、液体氨安装），林德公司在构成氨甲醇洗体系中推出的缠绕管换热器系列正是富裕发扬了该种换热器的作用。缠绕管式换热器在我国现在主要使用于大化肥构成氨安装（美国德士古工艺）中甲醇洗工段，每套安装中寻常有6台缠绕管式换热器，这些换热器的具体情况见表1。
在我国最早的十多套安装中的缠绕管换热器多数已改换，此中多数是已到使用寿命限期，但也有不少为办理不善而形成的毁坏。表2是一些用户的装备主要毁坏缘故，表3分析装备毁坏缘故的百分比。
3、缠绕管换热器的使用办理
缠绕管换热器的使用办理历程主要有4个方面：制造历程控制、除垢洗濯武艺的选用、安装运转的好效办理及产物缺陷修复方案的准确运用。
3.1 制造历程的控制 由于缠绕管换热器的特别性，使用厂家必需从开头制造举行全历程控制，依据不同的使用场合提出不同的控制要求。主要控制内容：
a. 管子的选用。现在使用管子为有缝钢管和无缝钢管，有缝钢管可靠性较差，实用于低压；而无缝钢管全体功能较好，但有单薄地区，必需对接洽举行固溶处理。腐化性强的介质宜接纳无缝钢管；反之，宜接纳有缝钢管。盘管直径大宜接纳有缝管，直径小宜接纳无缝管。
b.盘管的控制。盘管控制的优劣直接影响到换热器的换热听从，尤其是对结垢情况影响较大。因此，盘管时必需使层间距过量，没有窄间隙死角，避免局部地区安插不匀称，形成流体壅闭，低落流体的流畅面积。
c. 焊接的控制。缠绕管的毁坏情势最稀有的是管口泄漏，这是装备的紧张部位。寻常缠绕管换热器为了提高换热听从，接纳管子都比力小和薄，焊接容易产生缺陷。因此，焊接必需严厉控制线能量，最好要接纳主动焊，焊缝要匀称和丰满。
d. 缠绕管换热器都是竖直运转，下管板与管子间易产生间隙腐化，这也是较稀有的毁坏情势之一。因此，胀接要做到二点：一是要有切合的胀度，消弭间隙，避免腐化；二是避免过胀，招致管板塑性变形，低落了胀接的可靠度。
缠绕管换热器制造的控制除了上述几个方面外，另有质料的控制、计划的控制等，使换热器产物切合不同企业的消费特点。
3.2 除垢武艺的选用 现在国内企业绕管换热器的毁坏大多由于酸洗除垢武艺不成熟形成的，此中主要是酸洗办法不妥。现在常用的酸洗液主要使用3种，即5%的HCl液、硝酸或氢氟酸以及柠檬酸。此中HCl的酸洗主要用于碳钢，后二者主要用于不锈钢酸洗。硝酸或氢氟酸酸性较强，它使用的是使垢剥落的原理举行除垢，且容易产生腐化；而柠檬酸是经过络互助用来除垢，酸性较弱。以甲醇换热器为例分析毁坏缘故。镇海炼化公司的E9、E10酸洗时，管束质料是碳钢，使用HCl酸液，酸洗后换热器下部的酸液没有及时排尽，使一些残液停留本人管板死区，在大修完工时期产生酸性腐化，使管子毁坏；上海某化工场一台36t绕管换热器，使用氢氟酸溶液举行酸洗，由于氢氟酸对焊缝的腐化性相当强，酸液渗入到管板接洽间隙，招致管头焊缝裂开；
宁夏化工场15E6用HNO3液除垢，HNO3除垢后将产生多量Fe3+，酸洗时间稍长，使Fe3+含量宏大于6×10-4的标准值，Fe3+依托于管子产生腐化，再加上HNO3酸洗时间长，没有及时排尽，酸液本身就产生较强腐化，招致管束毁坏。 现在，比力成熟的酸洗办法应是接纳酸性比力弱的柠檬酸，接纳多次少停留的办法，对一台换热器举行多达5～6次酸洗，每次时间短，冲洗干净，使得Fe3+不超标并且及时带走，确保换热器不受腐化。 除垢洗濯武艺的准确使用对换热器寿命十分紧张，使用办理中必需惹起高度器重，接纳公道的工艺方案举行酸洗。
3.3 安装利用的办理 缠绕管由于质料杂诘责题惹起质量成绩的也不少，依照计划要求，缠绕管式换热器用于介质杂质少、容易洗濯的场合，由于缠绕管换热器为了寻求其紧凑性，管间距与层间距的间距比力小，以是对证料的要求也较高。一旦安装动摇等就约莫引发质料杂质多而容易形成壅闭。因此，要好效地在利用上做好以下几方面：
a. 质料的选择。质料的杂质含量必需严厉控制，杂质含量增长会使局部杂质粘附于层间的支持件上，如此随着时间延伸，容易形成通道壅闭，致使换热面积大幅低落。
b. 体系布局计划公道。为避免粗大杂质进入换热器，要在体系的高明增设过滤网，过滤网的目数要视杂质轻重而定，质料经过过滤后才干进入换热器，如此避免了质料在管壳程内里形成壅闭。
c. 增长反冲洗安装。在换热器运转历程中，杂质容易向下堆积，一方面壅闭流道，另一方面产生垢下腐化，因此在换热器的下部增设反冲洗，经过气泡的情势，干扰内里的堆积杂质，使杂质一同随介质流走。别的，在安装利用中要特别注意开泊车的温度和压力的升降，要严厉控制升温的速率和压力的婚配，不然容易形成热胀冷缩不匀称等毁坏管头毗连。
3.4 装备修复方案的准确选用 缠绕管换热器寻常运转周期较长，但常常显现成绩，主要成绩有壅闭、管子泄漏和管口泄漏等，准确选择切合的修复方案对安装十分紧张。换热器显现壅闭后，疏浚的办法有两种：一种是用高压水枪冲洗，主要针对壅闭不是很严峻的情况；第二种就是用酸洗濯办法，主要用于严峻壅闭。如换热器经查显现了管子泄漏，那仅有在试压查漏明白的情况下举行堵管。换热器显现了管子泄漏成绩，要分两种情况举行修复：管口数目少，则接纳堵管办法；管口数目较多，堵管后会严峻影响换热后果，则宜选用抽芯补焊的办法修复绕管，缠绕管式换热器的抽芯修复固然繁复，但修复告捷的事例较多。
4、缠绕管换热器的使用出息分析
缠绕管换热器现在较多地使用于化工范畴的深冷安装，如空分和甲醇安装，随着国内对缠绕管换热器研讨的深化，国内多家单位不休攻关，扩展缠绕管换热器的使用范畴已取得开头的成果，主要有以下几方面趋向。
4.1 缠绕管换热器的大型化 由于缠绕管换热器特别布局计划，它封头小，管子可以长达数百米，现在已开发制造了一些大型的缠绕管换热器。如德州石化所使用的大型绕管换热器，该换热器尺寸为1600mm×20000mm，重达60t，换热面积为2000m2，是平凡相似壳体换热器的2倍支配。随着安装的大型化，这种缠绕管换热器也要求不休大型化。而平凡列管式换热器由于管子限定无法把换热器做大。
4.2 缠绕管换热器的低温化 缠绕管换热器具有高效的换热功能，但现在基本上使用于深冷安装。从2001年开头合肥通用所等企业开头研讨使用于低温场合的缠绕管换热器，并于2002年在镇海炼化投用，这种换热器接纳CrMo钢耐低温质料，利用参数见表4。颠末几年运转，该换热器的功能完全到达使用要求，质量也较可靠。这种产物的告捷使用，使得缠绕管换热器的使用范畴大大拓宽，可以从温度低使用转向低温使用，只需介质允许，在炼油行业也可以富裕发扬绕管换热器的优点。
4.3 缠绕管换热器的高压化 缠绕管换热器现在多使用于壳程压力高，管程压力低的场合，寻常壳程压力到达15.0MPa，而管程压力广泛小于5.0MPa。由于缠绕管换热器计划布局特点是管板小，壳程大，两头入口封头小，该布局能克制平凡高压换热器的弊端。平凡高压换热器均接纳浮头式或U形管式，当压力提高，不仅壳体厚度加大，并且法兰的强度品级要大幅提高，寻常的高压换热器如压力大于10MPa，当做到1.4m时，换热器将好坏常巨大，法兰也十分厚。
并且随着安装的大型化，高压换热器也必要不休扩展，这就给制造带来贫苦，如加氢裂化的锁紧环式高压换热器，管程压力14.5MPa，壳程压力为18.5MPa，直径为1.4m，此中换热器的管箱分量就已达45t，制造十分困难，若改做浮头式换热器则很难确保换热器的密封等要求。因此，随着加氢安装的大型化，锁紧环换热器也要大型化，要向1.6m或1.8m提高，不仅制造难度大，并且由于布局巨大，检维修将十分困难。而缠绕式换热器却可经过加长长度来增大面积，而两头的小管板使得毗连法兰小，容易制造。现在国内一些单位正在举行研讨，以缠绕管式换热器渐渐交换炼油行业一些高压换热器，如加氢裂化和重整等安装。
4.4 缠绕管换热器的多股化随着使用的成熟，缠绕管换热器渐渐完成多股流换热，这是其他换热器无法比力的特别功能。一台换热器一种壳程介质可同时跟两种或3种介质同时换热，如此可以大大提高安装的换热听从和换热空间。现在，国内的多股流换热器研讨制造渐渐开头，已有局部产物投入使用。
4.5 缠绕管换热器的微型化 缠绕管式换热器由于其高效的换热功能，它在向大型化提高的同时，也正渐渐向微型化提高。在一些空间遭到限定的场合，常规换热器达不到热互换的要求，而接纳缠绕管换热器能在相反空间可满意要求。正是由于这种精良功能，缠绕管换热器已在微型范畴使用。
5、完毕语 缠绕管式换热器是一种新型高效换热器，怎样准确地举行装备的全历程办理对安装运转相当紧张。并且随着使用的不休成熟，其使用范畴日益扩展，将发扬越来越大的作用。
