山東換熱器清洗2.6 材料選用 列管換熱器的材料應根據操作壓強、溫度及流體的腐蝕性等來選用。在高溫下一般材料的機械性能及耐腐蝕性能要下降。同時具有耐熱性、高強度及耐腐蝕性的材料是很少的。常用的金屬材料有碳鋼、不銹鋼，低合金鋼、銅和鋁等;非金屬材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等。不銹鋼和有色金屬雖然抗腐蝕性能好，但價格高且較稀缺，應盡量少用。本設計殼體采用碳鋼，管程采用不銹鋼。本設計允許壓降不大于 105Pa，參照 GB151-1999，不銹鋼可以承受。 3.流動空間及流速的確定 管徑選用Pa，參照 GB151-1999，不銹鋼可以承受。 3.流動空間及流速的確定 管徑選用 ф25×2 的較**冷拔傳熱管(不銹鋼)，管內流速取 Ui= 0.5m/s。 二、= 0.5m/s。 二、確定物性山東換熱器清洗數據 (1)定性溫度:可取流體進口溫度的平均值。(大豆油沸點>150℃) 殼程大豆油的定性溫度為: T=(133+40)/2=86.5(℃) 管程流體的定性溫度為: t=(30+40)/2=35℃ (1)定性溫度:可取流體進口溫度的平均值。(大豆油沸點>150℃) 殼程大豆油的定性溫度為: T=(133+40)/2=86.5(℃) 管程流體的定性溫度為: t=(30+40)/2=35℃ 9根據定性溫度，分別查取殼程和管程流體的有關物性數據。 (2)大豆油在 90℃下的有關物性數據如下: 密度: 根據定性溫度，分別查取殼程和管程流體的有關物性數據。 (2)大豆油在 90℃下的有關物性數據如下: 密度: ρo=875.山東換熱器清洗2 kg/m3 定壓比熱容: 定壓比熱容: cpo =2.052kJ/(kg·℃) 導熱系數: =2.052kJ/(kg·℃) 導熱系數: λo=0.150W/(m·℃) 粘度: =0.150W/(m·℃) 粘度: μo=0.00665 Pa·s (3)循環冷卻水在 35℃下的物性數據: 密度: =0.00665 Pa·s (3)循環冷卻水在 35℃下的物性數據: 密度: ρi =993.95 kg/m3 定壓比熱容: 定壓比熱容: cpi4.174 kJ/(kg·℃) 導熱系數: 4.174 kJ/(kg·℃) 導熱系數: λi=0.6257W/(m·℃) 粘度: =0.6257W/(m·℃) 粘度: μi=0.000728 Pa·s 三=0.000728 Pa·s 三、計算總傳熱系數 1.熱流量 : Qo =m0CpoΔto=2000×2.052×(133-40)=381672 kJ/h=106.02 (kW) 2=2000×2.052×(133-40)=381672 kJ/h=106.02 (kW) 2.平均傳熱溫差: △t平均傳熱溫差: △tm'=2121lnt-ttt????=30-4040-133ln30)-(40-40)-(13山東換熱器清洗3=37.2(℃) 3.冷卻水用量 : W=37.2(℃) 3.冷卻水用量 : Wi =itQ?Pi0C ==)/(03.9144)3040(174. 4381672hkg??? 4.總傳熱系數 K: 管程傳熱系數 : 4

山東換熱器密封墊2、 按材料分類: 分為金屬材料和非金屬材料換熱器。3、 按結構分類: 分為管殼式換熱器和板式換熱器。介質中 1 ) 管殼式換熱器: 特點是圓形的外殼中裝有管束。一種介質流經換熱管內的通道及其相貫通部分(稱為殼程) 。 它可分為:浮頭式換熱器、 U型管式換熱器、 套管式換熱器、 固定管板式換熱器等。2) 板式換熱器: 它是由壓成各種形狀的薄板組成傳熱面的， 冷、 熱兩種介質分別在相鄰兩板之間流動。 常見的板式換熱器有平板式換熱器、 傘板式換熱器、 螺旋板式換熱器及板殼式換熱器。?板式換熱器的傳熱效率雖然較高， 但由于其強度低， 密封性能差， 山東換熱器密封墊故其應用受到了限制。 因此，在石油、 化工工業中應用較多的是管殼式換熱器， 它已被當成傳統的換熱設備來加以使用。 1 、 管殼式換熱器的總體結構以及特點1 ) 浮頭式換熱器?浮頭式換熱器的一端管板是固定的。 與殼體剛性連接， 另一端管板是活動的， 與殼體之間并不相連。 活動管板一側總稱為浮頭， 浮頭式換熱器的管束可山東換熱器密封墊從殼體中抽出， 故管外壁清洗方便， 管束可在殼體中自由伸縮， 所以無溫差應力; 但結構復雜、 造價高， 且浮頭處若密封不嚴會造成兩種流體混合。 浮頭式換熱器適用于冷熱流體溫差較大(一般冷流進口與熱流進口溫差可達1 1 0℃) ，介質易結垢需要清洗的場合。 在煉油廠中使用的各類管殼式換熱器中浮頭式*多。 ?總體結構圖如圖1 2) 固定管板式換熱器?這類換熱器的結構簡單， 重量輕， 造價較低， 在相同的殼層情況下， 可較其他型式的列管換熱器多排一些傳熱管子。 但是殼體與管層之間的流體的溫差不能太大， 因溫差太大時， 會產生較大的熱應力， 使管子與管板結合處松脫而產生泄漏。此外這類換熱器因管板是固定的， 所以在檢修，更換管子或山東換熱器密封墊清洗殼層時， 都比較困難。 此換熱器適用于殼程介質不易結垢， 或是有結垢但可進行化學清洗的場合; 殼壁與管壁因溫度差而引起的膨脹量之差不大， 或膨脹差雖大但殼程壓力不高的情況。 ?總體結構圖如圖2蓋(或底) ; 2-管板; 3-管子; 4-外殼; 5-法蘭; 6， 7-連接管; 8-支座; 9-折流板 3) U型管式換熱器?這種換熱器不同于固定管板式和浮頭式， 只有一塊管板山東換熱器密封墊， 換熱管作為U字形、 兩端都固定在同一塊管板上; 管板和殼體之間通過螺栓固定在一起。這種換熱器結構簡單、 造價低， 管束可在殼體內自由伸縮， 無溫差應力， 也可將管束抽出清洗且還省了一塊管板; 但U形管管內清洗困難且管子更換也不方便， 由于U形彎管半徑不能太小， 故與其他管殼式換熱器相比布管較少， 結構不夠緊湊。它適用于冷熱流體溫差較大、 管內走清潔不易結垢的高溫、 高壓、 腐蝕性較大的流體的場合。 ?總體結構如圖3 4) 釜式換熱器?這種換熱器的殼體直徑一般為管束直徑的1 .5~2.0倍， 管束偏置于殼體的下方， 頁面淹沒管束， 使管束上部形成一定的汽液分離空間。 此換熱器多用來做蒸發器、 精餾塔的重沸器或簡山東換熱器密封墊單的廢熱鍋爐。 根據需要， 管束可以是固定管板型、 浮頭型或U型管型。

山東換熱器清洗 (4)管子在管板上排列的間距(指相鄰兩根管子的中心距)，隨管子與管板的連接方法不同而異。通常，脹管法取 t=(1.3~1.5)do，且相鄰兩管外壁間距不應小于 6mm，即 t≥(d+6)。本設計采用焊接法連接，所以排列間距取 t=32mm(管間距)。 (5)管程和殼程數的確定。當流體的流量較小或傳熱面積較大而需管數很多時，有時會使管內流速較低，因而對流傳熱系數較小。為了提高管內流速，可采用多管程。但是程數過多，導致管程流體阻力加大，增加動力費用;同時多程會使平均溫山東換熱器清洗 度差下降;此外多程隔板使管板上可利用的面積減少，設計時應考慮這些問題。列管式換熱器的系列標準中管程數有 1、2、4 和 6 程等四種。采用多程時，通常應使每程的管子數大致相等。考慮到選用管子直徑小，為了不影響達到換熱要求，本設計選用 4 程。 2.5 外殼直徑的確定 換熱器殼體的內徑應等于或稍大于(對浮頭式換熱器而山東換熱器清洗 言)管板的直徑。根據計算出的實際管數、管徑、管中心距及管子的排列方法等，一般在初步設計時，可先分別選定兩流體的流速，然后計算所需的管程和殼程的流通截面積，于系列標準中查出外殼的直徑。待全部設計完成后，仍應用作圖法畫出管子排列圖。 2.6 材料選用 列管換熱器的材料應根據操作壓強、溫度及流體的腐蝕性等來選用。在高溫下一般材料山東換熱器清洗 的機械性能及耐腐蝕性能要下降。同時具有耐熱性、高強度及耐腐蝕性的材料是很少的。常用的金屬材料有碳鋼、不銹鋼，低合金鋼、銅和鋁等;非金屬材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等。不銹鋼和有色金屬雖然抗腐蝕性能好，但價格高且較稀缺，應盡量少用。本設計殼體采用碳鋼，管程采用不銹鋼。本設計允許壓降不大于 10，且相鄰兩管外壁間距不應小于 6mm，即 t≥(d+6)。本設計采用焊接法連接，所以排列間距取 t=32mm(管間距)。 (5)管程和殼程數的確定。當流體的流量較小或傳熱面積較大而需管數很多時，有時會使管內流速較低，因而對流傳熱系山東換熱器清洗 數較小。為了提高管內流速，可采用多管程。但是程數過多，導致管程流體阻力加大，增加動力費用;同時多程會使平均溫度差下降;此外多程隔板使管板上可利用的面積減少，設計時應考慮這些問題。列管式換熱器的系列標準中管程數有 1、2、4 和 6 程等四種。采用多程時，通常應使每程的管子數大致相等?？紤]到選用管子直徑小，為了不影響達到換熱要求，本設計選用 4 程。 2.5 外殼直徑的確定 換熱器殼體的內徑應等于或稍大于(對浮頭式換熱器而言)管板的直徑。根據計算出的實際管數、管徑、管中心距及管子的排列方法等，一般在初步設計時，可先分山東換熱器清洗 別選定兩流體的流速，然后計算所需的管程和殼程的流通截面積，于系列標準中查出外殼的直徑。待全部設計完成后，仍應用作圖法畫出管子排列圖。

山東換熱器密封墊2.3 流體兩端溫度的確定 若換熱器中冷熱流體的溫度都由工藝條件所規定，就不存在確定流體兩端溫度的問題。若其中一個流體僅已知進口溫度，則出口溫度應由設計者來確定。例如用冷水冷卻某熱流體，冷水的進口溫度可以根據當地的氣溫條件作出估計，而換熱器出口的冷水溫度，便需要根據經濟衡算來決定。為了節省水量，可使水的出口溫度提高些，但傳熱面積就需要加大;為了減小傳熱面積，則要增加水量。兩者是相互矛盾的。本次化工原理課程設計任務書的操作條件給出換熱器中冷熱流體的溫度,因此就不存在確定流體兩端溫度的問題。 2.4 管子的規格和排列方法 (1)選山東換熱器密封墊擇管徑時，應盡可能使流速高些，但一般不應超過前面介紹的流速范圍。易結垢、粘度較大的液體宜采用較大的管徑。我國目前試用的列管式換熱器系列標準中僅有ф25×2mm 及 ф19×2mm 兩種規格的管子。 管子的選用可參照 GB151-1999，由于本設計要求大豆油為傳熱媒介黏度大，選擇19×2mm 兩種規格的管子。 管子的選用可山東換熱器密封墊參照 GB151-1999，由于本設計要求大豆油為傳熱媒介黏度大，選擇ф25×2mm。 (2)管長的選擇是以清洗方便及合理使用管材為原則。長管不便于清洗，且易彎曲。一般出廠的標準鋼管長為 6m，則合理的換熱器管長應為 1.5、2、2.5、3、4.5 或 6m。系列標準中也采用這四種管長。此外，管長和殼徑應相適應，一般取 L/D 為 4~10(對直徑小的換熱器可大些)。 本設計選用 3m 以配合管子的排列和管子數量能滿足換熱要求。 (3)如前所述，管子在管板上的排列方法有等邊三角形、正方形直列和正方形錯列等。等邊三角形排列的優點有:管板的強度高;流體走短路的機會少，且管外流體擾動較大 ， 因而對流傳熱系數較高;相同的殼徑內可排列更多的管子。正方形直列排列的優點是便于清洗列管的外壁，適用于殼程流體易產生污垢的場合;但其對流傳熱系數較正三山東換熱器密封墊角排25×2mm。 (2)管長的選擇是以清洗方便及合理使用管材為原則。長管不便于清洗，且易彎曲。一般出廠的標準鋼管長為 6m，則合理的換熱器管長應為 1.5、2、2.5、3、4.5 或 6m。系列標準中也采用這四種管長。此外，管長和殼徑應相適應，一般取 L/D 為 4~10(對直徑小的換熱器可大些)。 本設計選用 3m 以配合管子的排列和管子數量能滿足換熱要求。 (3)如前所述，管子在管板上的排列方法有等邊三角形、正方形直列和正方形錯列等。等邊三角形排列的優點有:管板的強度高;流體走短路的機會少，且管外流體擾動較大 ， 因而對流傳山東換熱器密封墊熱系數較高;相同的殼徑內可排列更多的管子。正方形直列排列的優點是便于清洗列管的外壁，適用于殼程流體易產生污垢的場合;但其對流傳熱系數較正三角排 8列時為低。正方形錯列排列則介于上述兩者之間，即對流傳熱系數(較直列排列的)可以適當地提高。 本設計選用等邊三角行排列，水對管子的腐蝕程度不高，相對于氣體，液體為媒介的換熱器更重要的是傳熱系數高。 (4)管子在管板上排列的間距(指相鄰兩根管子的中心距)，隨管子與管板的連接方法不同而異。通常，脹管法取 t=(1.3~1.5)d列時為低。正方形錯列排列則介于上述兩者之間，即對流傳熱系數(較直列排列的)可以適當地提高。 本設計選用等邊三角行排列，水對管子的腐蝕程度不高，相對于氣體山東換熱器密封墊，液體為媒介的換熱器更重要的是傳熱系數高。

板式換熱器簡介       板式換熱器是用薄金屬板（一般為不銹鋼)壓制成具有一定形狀波紋的換熱板片，然后加密封膠墊，疊裝而成的一種換熱器（見圖1）。主要由板片、密封膠墊、夾緊螺栓、壓緊板、整機框架等零部件組成。冷熱介質通過相鄰換熱板片流經各自通道，中間通過一層薄換熱板片進行換熱,因此具有高效節能，換熱系數高，使用安全可靠，結構緊湊，休積小，占地少，組合靈活,調整維修方便等特點。

板式換熱器的清洗準備工作

2.1板式換熱器結垢分析

板式換熱器一般可分為:水-水交換和汽-水交換兩種方式。水-水交換方式冷熱介質均為水，且冷熱水溫差不大大概在70-90℃之間、兩邊結垢情況基木相同；汽一水交換方式熱介質為水蒸氣，一般不易結垢。冷介質為水，溫度約90℃,易結垢。其垢樣大致可分為水垢和污垢，尤以水垢為主。水垢主要是水中溶解的各種鹽類受熱分解溶解度降低而結晶沉積在傳熱片上，通常為碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、和硅酸鹽這類垢結晶政密比較堅硬且難以清除。污垢一般是由顆粒細小的泥沙、塵土、不溶性鹽類的泥裝物、膠狀氫氧化物、雜物碎屑、腐蝕產物、油污、藻類等組成，這種垢體積較大，疏松容易清除。

2.2清洗工藝選擇       板式換熱器的清洗方式分為閉路循環清洗和拆卸浸泡清洗兩種工藝，在清洗前可根據循環水質進行垢樣分析，對照下表選取相應的清洗工藝：

　從二十世紀20年代出現應用于食品工業的板式換熱器，其結構緊湊，傳熱效果好，因此陸續發展為多種形式?，F在換熱器作為傳熱設備普遍應用，在工業中應用非常普及，特別是耗能量較大的領域，隨著節能技術的飛速發展，換熱器的種類越來越多，適用于不同介質、不同工況、不同溫度以及不同壓力的換熱器其結構和型式亦不相同，換熱器種類隨新型、高效換熱器的開發不斷更新，具體分類如下：

換熱器的分類

一、按傳熱方式的不同分類：

　　1、混合式換熱器

　　這類換熱器的主要工作原理是兩種介質經接觸而相互傳遞熱量，實現傳熱，接觸面積直接影響到傳熱量，這類換熱器的介質通常一種是氣體，另一種為液體，主要是以涼水塔設備為主體的傳熱設備，但通常又涉及傳質，故很難區分與塔器的關系，通常歸口為塔式設備，化工廠和發電廠用涼水塔為最典型的混合式換熱器。

　　2、蓄能式換熱器（簡稱蓄能器）

　　這種換熱器的原理是熱介質先通過加熱固體物質達到一定溫度后，冷介質再通過固體物質被加熱，冷熱交替使之到達傳熱量的目的。主要用于回收和利用高溫廢氣的熱量。

　　3、間壁式換熱器

　　這類換熱器原理是冷、熱兩種介質被固體間壁隔開，并通過間壁進行熱量交換的，這類換熱器的用量非常大，占總量的99%。根據結構不同可分為管式、板式，其他型式。

二、按傳熱種類分類

　　1、無相變傳熱： 一般分為加熱器和冷卻器。

　　2、有相變傳熱：一般分為冷凝器和重沸器。重沸器又分為釜式重沸器、虹吸式重沸器、再沸器、蒸發器、蒸汽發生器、廢熱鍋爐。

三、按傳熱元件的不同分類

　　1、管式傳熱元件

　　有浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、填料函式換熱器、U型管式換熱器、蛇管式換熱器、雙殼程換熱器、單套管換熱器、多套管換熱器、外導流筒換熱器、折流桿式換熱器、熱管式換熱器、插管式換熱器、滑動管板式換熱器等

　　2、板式傳熱元件

　　有螺旋板換熱器、板式換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器、板式蒸發器、板式冷凝器、印刷電路板板換熱器等等

四、按非金屬材料換熱器的分類

　　有石墨換熱器、氟塑料換熱器、陶瓷纖維復合材料換熱器、玻璃鋼換熱器等

五、按空冷式換熱器的分類

　有干式空冷器、濕式空冷器、干濕聯合空冷器、電站空冷器、表面蒸發式空冷器、板式空冷器、能量回收空冷器、自然對流空冷器、高壓空冷器、穿孔板換熱器等等

六、按強化傳熱元件的分類

　　有螺紋管換熱器、波紋管換熱器、異型管換熱器、表面多孔管換熱器、螺旋扁管換熱器、螺旋槽管板換熱器、環槽管換熱器、縱槽管換熱器、螺旋繞管式換熱器、T型翅片管換熱器、新結構高效換熱器、內插物換熱器、鋸齒管換熱器等。

換熱器密封墊在發達國家各科研機構尤其注重環保技術的研發以美嘉華國際為代表的一大批高科技企業近兩年陸續推出相關新技術引起國際注目中國國內目前也在逐步向環保清洗劑新技術靠攏。 換熱器酸洗與環保清洗劑的對比(本文以福世泰克環保清洗劑為參考) (一)金屬腐蝕性 酸洗對換熱器、中央空調等熱交換設備都產生不可避免的腐蝕性損傷尤其是滲氫損傷會使金屬晶體組織受到破壞嚴重時導致氫脆和氫致裂紋對熱交換設備的安全運行造成潛在的危險。 環保清洗劑采用的是可生物降解的生物酸經過國家權威機構測試測得金屬腐蝕率僅為國家標準的 1/20甚至低于金屬在水中的腐蝕率是酸洗時金屬腐蝕率的百分之一甚至清洗劑原液對皮膚都不產生損傷。 (二)清洗效果 酸洗過程中由于清洗人員懼怕酸腐蝕設備造成設備損壞因此每次都不敢長時間清洗很容易造成清洗不徹底的情況雖然取得了一定的清洗效果但是很快又會產生水垢問題。 福世泰克環保清洗劑除依靠自身無腐蝕的優勢外溶垢效率也非常高每公斤原液可以清除 4 公斤水垢而且大部分的清洗工作只需 2-3 小時即可完成提高了清洗效率。 (三)毒性及環境影響 酸洗廢液因其酸的腐蝕性和緩蝕劑分解造成的毒性對生物危害很大嚴重污染環境酸洗是有毒有害的高污染清洗。 福世泰克主要成分采用先進的生物制劑所以可生物降解且無毒害無腐蝕以及不易燃如垢質中不含有害物質清洗廢液可以直接排放。 (四)清洗方法 酸洗對金屬有腐蝕作用。操作人員必須經過嚴格的培訓如操作不當容易造成設備的嚴重損壞甚至報廢。

板式換熱器的清洗 1 概 述 用于銅加工的 SUPERCHANGER 板式換熱器有兩種清洗方式手動清洗及就地清洗。如果條件具備應盡可能使用就地清洗系統因為就地清洗系統可用泵將水或清洗溶液輸送入裝置的內部用不著拆開換熱器。如果就地清洗系統對貴廠并不切實際可通過手動清洗方式清洗裝置。下面將著重對就地清洗清洗步驟作一些簡要論述。 2 板片清洗注意事項 1請勿使用鹽酸或含氯化物濃度超過 300×10-6 的水洗滌不銹鋼板片。 2不要使用磷酸或硫酸清洗鈦板。 3通常清洗溶液的濃度應在 4%以下特殊情況除外清洗溶液的溫度不應超過 60℃。 3 就地清洗CIP 就地清洗是清洗板片的首選方式 尤其是當 SUPERCHANGER 裝置中的工藝液體帶有腐蝕性時。在完成一個作業周期后應通過排液管將殘留的液體排盡以免腐蝕板片。 清理換熱器時遵照下列步驟進行。 1將換熱器兩邊進出管口內的液體排盡。如果排盡不了可用水將工藝液體強行沖出。 2用大約 43℃的溫水從換熱器的兩邊沖洗直到流出的水變得澄清且不含工藝流體。 

將沖洗的水排出換熱器連接就地清洗泵。見上述“板片清洗注意事項”的清潔劑選用建議 4要清洗徹底就必須使就地清洗溶液從板片的底部向頂部流動以確保所有的板片表面都用清洗溶液弄濕。 在清洗多流程換熱器時 必須使清洗液反向流動至少 1 2 的清洗時間以保證多流程所有板片表面的弄濕。 5最佳的清洗方案是使用就地清洗溶液以最大流速沖洗或以就地清洗噴嘴直徑允許最大流速清洗 噴嘴直徑 2 英寸允許的最大流速為 260GPM,噴嘴直徑 1 英寸允許的最大流速67GPM。如果能在徹底污染前按照制定的定期清洗計劃進行就地清洗作業那么清洗效果會更好。 6用就地清洗溶液清洗完后再用清水徹底沖洗干凈。 如果換熱器是用鹽水作為冷卻介質在清洗作業開展前應先將鹽水盡量排干凈然后用冷水將換熱器沖洗一遍。 如果在用熱就地清洗溶液對換熱器兩邊清洗之前 將所有的鹽水側底沖洗干凈對設備的腐蝕將最小。 4 反沖洗及網式過濾器 通常當換熱器中有纖維狀物及大顆粒物質存在時對裝置進行反沖洗的效果相當明顯。用下列兩種方式之一可達到反沖洗的目的 1用清水與正常操作相反方向沖洗裝置。 2布置管道并在管道上設置閥門以便在固定的時間內在產品邊以反向模式作業。這種特殊模式特別適合產品是蒸汽的換熱器。 3當水流中含有相當數量的固體或纖維物質時建議在換熱器前面的供水管線上裝網式過濾器。這樣可減少反向沖洗的次數。 5 就地清洗的原則 1當換熱器尚熱、帶壓、載液或正處于作業中時決不要打開換熱器。 