最全的換熱器技術(shù)問(wèn)答
1．換熱設(shè)備如何分類？
答：按《石油化工總公司設(shè)備分類目錄》可分為：
（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(zhuǎn)（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，主要是傳導(dǎo)和對(duì)流兩種傳熱方式。熱流體先用對(duì)流給熱的方式將熱量傳給管壁的一側(cè)，再以傳導(dǎo)的方式將熱量從管壁一側(cè)傳過(guò)另一側(cè)，最后管壁另一側(cè)又以對(duì)流給熱方式將熱量傳給了冷流體，從而完成了換熱器的傳熱過(guò)程。
3．介質(zhì)流速對(duì)換熱效果有何影響？
答：介質(zhì)在換熱器內(nèi)的流速越大，其傳熱系數(shù)也越大。因此提高介質(zhì)在換熱器內(nèi)的流速可以大大提高換熱效果，但增加流速帶來(lái)的負(fù)面影響是增大了通過(guò)換熱器的壓力降，增加了泵的能量消耗，所以要有一定的適宜范圍。
4．換熱管表面結(jié)構(gòu)對(duì)換熱效果有何影響？
答：采用特殊設(shè)計(jì)的換熱管表面結(jié)構(gòu)，如翅片管，釘頭管，螺紋管等，一方面增大了傳熱面積，另一方面特殊表面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效果，所以這些表面結(jié)構(gòu)要比光管表面的性能優(yōu)異。
5．換熱管表面除垢目前常用有那些方法？
答：換熱管表面除垢常用方法有：
機(jī)械除垢：鋼釬人工清垢、壓力水清垢
6．換熱管表面防垢有那些方法？
答：（1）鎳磷鍍
（2）化學(xué)涂層，847涂料
7．換熱設(shè)備強(qiáng)化傳熱有那些常用方法？
答：換熱設(shè)備強(qiáng)化傳熱的主要方法
一是采用增大傳熱表面的結(jié)構(gòu)，如
1采用翅片管，釘頭管，螺紋管，波紋管等
2管表面進(jìn)行機(jī)械加工：螺環(huán)管、螺旋槽管、螺紋管等
3采用小管徑管子，可增加相同管板面積上的布管數(shù)，增大傳熱面積
二是增加流體在換熱器內(nèi)的流速，可以大大提高其傳熱系數(shù)，如：
1增設(shè)擾流子，如在管中插入螺旋帶，管外設(shè)置折流板，假管等。
2增加管程或殼程數(shù)目。
另外，采用導(dǎo)熱性能良好的材料來(lái)制造換熱器，做好換熱器防腐防垢措施，及時(shí)清垢等都是提高傳熱效果的手段。
8.列管式換熱器檢修時(shí)，對(duì)堵管的數(shù)目有什么要求？
答：管束個(gè)別管子腐蝕穿孔允許用經(jīng)過(guò)加工的圓錐度為3～5°的金屬柱塞堵死。一般在同一管程內(nèi)，堵死的管數(shù)不超過(guò)總管數(shù)的10%，但根據(jù)工藝上的要求，可以適當(dāng)增加。
9.為什么管板兩側(cè)的墊片必須選用同一種材料？
答：因?yàn)楣馨鍍蓚?cè)的法蘭緊固螺栓是同一螺栓，施加在管板兩側(cè)墊片的比壓是一樣的。如果兩側(cè)兩側(cè)墊片選擇不同材料，必然使其中一側(cè)墊片比壓不夠而造成密封失效或另一側(cè)的墊片比壓過(guò)大而造成密封失效，因此管板兩側(cè)的墊片必須選用同一種材料。
10.冷卻水換熱器為什么會(huì)產(chǎn)生水垢？
答：水垢是由水中的溶解鹽類結(jié)晶析出，附著于換熱器管壁上而形成的，它的特點(diǎn)是密實(shí)堅(jiān)硬，附著牢固，清除困難。水中大量存在的懸浮粒子可以成為晶種，其它雜質(zhì)離子，細(xì)菌，粗糙的金屬表面等都對(duì)結(jié)晶過(guò)程有強(qiáng)烈的催化作用，大大降低了結(jié)晶析出所需的過(guò)飽和度，因此冷卻水換熱器很容易產(chǎn)生水垢。
11.浮頭式換熱器有那些主要部件？
答：主要部件有：管束，折流板，防沖板，拉桿，定距管，殼體，管箱，管板，進(jìn)口法蘭，出口法蘭，浮動(dòng)管板，浮頭法蘭，浮頭蓋，浮頭鉤圈，浮頭墊片，外頭蓋法蘭，外頭蓋側(cè)法蘭，外頭蓋，外頭蓋墊片，放氣口，排液口，管箱法蘭，管箱側(cè)法蘭，管箱墊片，管箱側(cè)墊片，固定鞍座，活動(dòng)鞍座。
12.固定管板式換熱器有哪些主要部件？
答：主要部件有：管束，折流板，拉桿，定距管，殼體，管箱(頂蓋)，管板，進(jìn)口法蘭，出口法蘭，管箱法蘭，管箱墊片，固定鞍座，活動(dòng)鞍座，耳式支座，膨脹節(jié)。
13.U型管換熱器有哪些主要部件？
答：主要部件有：U型管束，折流板，防沖板（內(nèi)導(dǎo)流筒），拉桿，定距管，殼體，管箱，管板，進(jìn)口法蘭，出口法蘭，管箱法蘭，管箱側(cè)法蘭，管箱墊片，管箱側(cè)墊片，固定鞍座，活動(dòng)鞍座。
14.套管式換熱器有哪些主要部件？
答：套管式換熱器主要部件有：內(nèi)管，外管，回彎頭
15.水浸式換熱器有哪些主要部件？
答：水浸式換熱器主要部件有：進(jìn)口管，出口管，集合管，蛇管，冷卻水箱。
16.噴淋式換熱器有哪些主要部件？
答：噴淋式換熱器主要部件有：管束，風(fēng)機(jī)，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么特點(diǎn)？
答：固定管板式換熱器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，簡(jiǎn)單，造價(jià)低，在相同的殼徑內(nèi)布管數(shù)最多，單管更換維修方便，管內(nèi)清洗方便，但管外清洗較困難，管子與殼體溫差應(yīng)力大。U型管式換熱器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，無(wú)溫差應(yīng)力問(wèn)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(nèi)彎頭不易清掃，管板上布管數(shù)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(diǎn)是管束可自由移動(dòng)，無(wú)溫差應(yīng)力問(wèn)題，管束可自由抽出，便于清洗管外和管束，但浮頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，浮頭處密封要求較嚴(yán)格，運(yùn)行時(shí)浮頭處易泄漏且不易檢查發(fā)現(xiàn)。
18.固定管板式換熱器適用于哪些地方？
答：固定管板式換熱器適用于殼程介質(zhì)清潔，不易結(jié)垢，介質(zhì)溫差比較小的場(chǎng)合。
19.U型管式換熱器適用于哪些地方？
答：U型管式換熱器適用于管殼壁溫差較大，管內(nèi)走清潔介質(zhì)的高溫高壓的場(chǎng)合
20.浮頭式換熱器適用于哪些地方？
答：浮頭式換熱器適用于管殼溫差較大，介質(zhì)不清潔，需經(jīng)常清洗的場(chǎng)合。
21.列管式換熱器的排列有三角形排列和正方形轉(zhuǎn)45°角排列，為什么？
答：三角形排列和正方形轉(zhuǎn)45°角排列各有其優(yōu)缺點(diǎn)。三角形排列的優(yōu)點(diǎn)是緊湊，傳熱效率高，在同樣的管板面積上排管數(shù)最多，比正方形排列約多15%，但不易清洗管子外表面；而正方形轉(zhuǎn)45°角排列清洗管子外表面較方便，但排管數(shù)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，為什么管徑分別選用φ32，φ25，φ19，φ16？
答：管徑的大小會(huì)直接影響換熱器的性能。管徑小，給熱系數(shù)大，在相同容積內(nèi)有效傳熱面積也大。這樣既可使結(jié)構(gòu)緊湊，又節(jié)省材料。但管徑過(guò)小時(shí)也會(huì)帶來(lái)不利影響，對(duì)于相同流速的流體，管徑越小，流動(dòng)時(shí)受到的阻力越大，其壓力損失也隨之增加，此外過(guò)細(xì)的管子還容易被污物堵塞，使得清掃困難，因此換熱器的管徑一般為16毫米至32毫米。
24.為什么換熱器支座的螺栓孔有圓形的，也有長(zhǎng)條圓形的？
答：固定支座上的螺栓孔是圓形的，目的是為了能把殼體緊緊固定在基礎(chǔ)上?；顒?dòng)支座上的螺栓孔是長(zhǎng)條圓形的，目的是使殼體受到溫度變化時(shí)能自由的伸縮，避免產(chǎn)生較大的應(yīng)力，以保護(hù)設(shè)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意哪些問(wèn)題？
（1）長(zhǎng)度
（2）濕H2S應(yīng)力腐蝕
（3）溫度
27.列管式換熱器中折流板（折流桿）有什么作用？
答：換熱器中折流板（折流桿）可以起到改變殼程內(nèi)流體的流向，提高殼程內(nèi)流體的流速，增加介質(zhì)的湍流程度，提高傳熱效率以及支撐管束的作用。
28.為什么列管式換熱器有單管程，兩管程，四管程，六管程，八管程？
答：當(dāng)換熱器的總管數(shù)相同時(shí)，增加管程數(shù)可以使每程管子中的流速變大，因此可以增加給熱系數(shù)和減少所需傳熱面積。但同時(shí)也增大了壓力降，并使流體不能全以逆流方式換熱，而且換熱器結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。所以一般采用的管程數(shù)不少于2，不大于8，具體應(yīng)根據(jù)實(shí)際工藝要求來(lái)選擇。
29.列管式換熱器內(nèi)漏有哪些原因引起？
答：換熱器內(nèi)漏可能有以下原因：
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(dòng)
換熱管與管板焊接處產(chǎn)生裂紋，氣孔或腐蝕穿孔
小浮頭螺栓松動(dòng)或斷裂
小浮頭墊片損壞
小浮頭或浮動(dòng)管板密封損壞
30.換熱器檢修后為什么要試水壓？
答：換熱器檢修后試水壓的目的是檢查換熱器是否有具有安全的承受設(shè)計(jì)壓力的能力（即耐壓強(qiáng)度），嚴(yán)密性，接口或接頭的質(zhì)量，焊接質(zhì)量和密封結(jié)構(gòu)的緊密程度。此外還可以觀測(cè)受壓后容器和管道的母材焊縫的殘余變形量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)材料存在的問(wèn)題。
31.列管式換熱器安裝位置為什么有些是立置，有些是臥置（臥式）？
答：列管式換熱器有些是立置而有些是臥置，主要從下面幾個(gè)方面考慮：①生產(chǎn)工藝要求：如某些重沸器需要一定的介質(zhì)液位高度，若采用臥置換熱器，即無(wú)法達(dá)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(gè)工藝單元換熱面積需要數(shù)千平方米，若選擇熱管長(zhǎng)度6米的臥置換熱器，可能需要數(shù)臺(tái)換熱器，占地面積較大，不利于裝置的空間有效布置，若選擇換熱管長(zhǎng)度12米的立置換熱器，1臺(tái)就可以解決問(wèn)題；③減少壓力降：有些生產(chǎn)工藝要求盡量減少介質(zhì)輸送過(guò)程的壓力降，選擇立置換熱器并與塔器并列布置，使其縮短與塔器的連接管線，減少壓力降。
32.為什么有些地方選用套管式換熱器，水浸式換熱器，而另一些地方選用列管式換熱器？
答：目前煉油、化工生產(chǎn)裝置選擇的換熱設(shè)備，多數(shù)為列管式換熱器，但在一些生產(chǎn)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(jié)構(gòu)緊湊，換熱效率較高，但由于換熱管較小，若用于含有固體顆粒的介質(zhì)，就容易造成堵塞。因此在含有固體顆粒的介質(zhì)的地方，一般選用套管式換熱器或水浸式換熱器。
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