湖北回收二手钛材列管式冷凝器

不锈钢冷凝器
不锈钢冷凝器，是一种冷却设备。
冷凝器——不锈钢冷凝器、列管式冷凝器、列管冷凝器
不锈钢冷凝器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
不锈钢冷凝器既可是一种单独的设备，如加热器、冷却器和凝汽器等；也可是某一工艺设备的组成部分，如氨合成塔内的热交换器。由于制造工艺和科学水平的限制，早期的换热器（冷凝器）只能采用简单的结构，而且传热面积小、体积大和笨重，如蛇管式换热器等。随着制造工艺的发展，逐步形成一种管壳式换热器，它不仅单位体积具有较大的传热面积，而且传热效果也较好，长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。
不锈钢冷凝器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。 该设备一般都用金属材料制成，其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器；不锈钢除主要用于不同的耐腐蚀条件外，奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料；镍合金则用于高温条件下.。

管壳式换热器
管壳式换热器(shell and tube heat exchanger)又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢；但传热系数低、占地面积大。可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用较广的类型。 [1]
管壳式换热器有固定管板式汽-水换热器、带膨胀节管壳式汽-水换热器、浮头式汽-水换热器、U形管壳式汽-水换热器、波节型管壳式汽-水换热器、分段式水-水换热器等几种类型。管壳式换热器的主要控制参数为加热面积、热水流量、换热量、热媒参数等。 [2]
中文名 管壳式换热器 外文名 shell and tube heat exchanger 别 **管式换热器 优 点 耐高温、高压 控制参数 加热面积、热媒参数等 产品标准 《管壳式换热器》GB151-2014
目录
1 结构
2 分类
3 特点
4 换热器选用要点
5 安装要点
6 执行标准
▪ 产品标准
▪ 工程标准
7 腐蚀分析
▪ 影响因素
▪ 防腐保护
结构
管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。
管壳式换热器的主要控制参数为加热面积、热水流量、换热量、热媒参数等。
FPR浮动盘管容积式换热器
FPR浮动盘管容积式换热器
流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程。图示为较简单的单壳程单管程换热器，简称为1-1型换热器。为提高管内流体速度,可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。
分类编辑
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大，换热器内将产生很大热应力，导致管子弯曲、断裂，或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差**过50℃时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施，管壳式换热器可分为以下几种主要类型：
①固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体，结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时，可在壳体上安装有弹性的补偿圈，以减小热应力。
②浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动，完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广，但结构比较复杂，造价较高。
③ U型管式换热器 每根换热管皆弯成U形，两端分别固定在同一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器完全消除了热应力，结构比浮头式简单，但管程不易清洗。
④涡流热膜换热器涡流热膜换热器采用较新的涡流热膜传热技术，通过改变流体运动状态来增加传热效果，当介质经过涡流管表面时，强力冲刷管子表面，从而提高换热效率。较高可达10000W/m2℃。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式，在换热管表面形成绕流，对流换热系数降低。
各种分类换热器性能对比：
对比项目
浮动盘管换热器
螺纹管换热器
涡流热膜换热器
适用介质种类
蒸汽、水
蒸汽、水
弱腐蚀性化工原料、蒸汽、水
介质的参数范围
温度：0-150度
压力：0-1.0MPa
温度：0-150度
压力：0-1.6MPa
温度：-40-400度
压力：0-10.0MPa
热效率
热效率=92%
热效率=93%
热效率=96%
防垢性能
自动除垢
人工除垢
具有防垢功能
耐震、噪音
振动较大，噪音大
振动较小，噪音小
振动微弱，噪音小
使用寿命
7年左右
10年左右
20年左右
维修
停机维修，更换管束
停机维修，拔管再胀管
*维修
特点
1.高效节能，该换热器传热系数为6000-8000W/m2.0C。
2.全不锈钢制作，使用寿命长，可达20年以上。
3.改层流为湍流，提高了换热效率，降低了热阻。
4.换热速度快，耐高温（400℃），耐高压（2.5Mpa）。
5.结构紧凑，占地面积小，重量轻，安装方便，节约土建投资。
6.设计灵活，规格齐全，实用针对性强，节约资金。
7.应用条件广泛，适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换。
8.维护费用低，易操作，清垢周期长，清洗方便。
9.采用纳米热膜技术，显著增大传热系数。
10.应用领域广阔，可广泛用于热电、厂矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工等领域。
11.传热管采用外表面轧制翅片的铜管,导热系数高，换热面积大。
12.导流板引导壳程流体在换热器内呈折线形连续流动，导流板间距可根据较佳流速进行调节，结构坚固，能满足大流量甚至**大流量、脉动频率高的壳程流体换热。
13.当壳程流体为油液时，适用于粘度低和较清洁的油液换热。
换热器选用要点
1）、根据已知冷、热流体的流量，初、终温度及流体的比热容决定所需的换热面积。初步估计换热面积，一般先假定传热系数，确定换热器构造，再校核传热系数K值。
管壳式换热器
管壳式换热器
2）、选用换热器时应注意压力等级，使用温度，接口的连接条件。在压力降，安装条件允许的前提下，管壳式换热器以选用直径小的加长型，有利于提高换热量。
3）、换热器的压力降不宜过大，一般控制在0.01～0.05MPa之间；
4）、流速大小应考虑流体黏度，黏度大的流速应小于0.5～1.0m/s；一般流体管内的流速宜取0.4～1.0m/s；易结垢的流体宜取0.8～1.2m/s。
5）、高温水进入换热器前宜设过滤器。
6）、热交换站中热交换器的单台处理和配置台数组合结果应满足热交换站的总供热负荷及调节的要求。在满足用户热负荷调节要求的前提下，同一个供热系数中的换热器台数不宜少于2台，不宜多于5台。
安装要点
1）、热交换器应以较大工作压力的1.5倍做水压试验，蒸汽部分应不低于蒸汽供汽压力加0.3MPa；热水部分应不低于0.4MPa。在试验压力下，保持10min压力不降。
2）、管壳式换热器前端应留有抽卸管束的空间，即其封头于墙壁或屋顶的距离不得小于换热器的长度，设备运行操作通道净宽不宜小于0.8m。
3）、各类阀门和仪表的安装高度应便于操作和观察。
4）、加热器上部附件（一般指安全阀）的较高点至建筑结构较低点的垂直净距应满足安装检测的要求，并不得小于0.2m。
执行标准
产品标准
《管壳式换热器》GB151-2014
《导流型容积式水加热器和半容积式水加热器(U型管束)》CJ/T 163-2002
工程标准
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002
腐蚀分析
管壳式换热器的材料一般以碳钢、不锈钢和铜为主，其中碳钢材质的管板在作为冷却器使用时，其管板与列管的焊缝经常出现腐蚀泄漏，泄漏物进入冷却水系统污染环境又造成物料浪费。
管壳式换热器在制作时，管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊，焊缝形状存在不同程度的缺陷，如凹陷、气孔、夹渣等，焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分一般与工业冷却水接触，而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀，这就是我们常说的电化学腐蚀。研究表明，工业水无论是淡水还是海水，都会有各种离子和溶解的氧气，其中氯离子和氧的浓度变化，对金属的腐蚀形状起重要作用。另外，金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此，管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。从外观看，管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物，分布着大小不等的凹坑。以海水为介质时，还会产生电偶腐蚀。化学腐蚀就是介质的腐蚀，换热器管板接触各种各样的化学介质，就会受到化学介质的腐蚀。另外，换热器管板还会与换热管之间产生一定的双金属腐蚀。
影响因素
综上所述，影响管壳式换热器腐蚀的主要因素有：
（1）介质成分和浓度：浓度的影响不一，例如在盐酸中，一般浓度越大腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀较严重，而当浓度增加到60%以上时，腐蚀反而急剧下降；
（2）杂质：有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等，这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀
（3）温度：腐蚀是一种化学反应，温度每提升 10℃，腐蚀速度约增加1~3倍，但也有例外；
（4）ph值：一般ph值越小，金属的腐蚀越大；
（5）流速：多数情况下流速越大，腐蚀也越大。
防腐保护
针对冷却塔防腐问题，传统方法以补焊为主，但补焊易使管板内部产生内应力，难以消除，可能造成冷却塔管板焊缝再次渗漏。现西方国家多采用高分子复合材料的方法进行保护。其具有优异的粘着性能及抗温、抗化学腐蚀性能，在封闭的环境里可以安全使用而不会收缩，特别是良好的隔离双金属腐蚀和耐冲

冷凝器的种类
「学员问题】冷凝器的种类？
「解答】蒸汽冷凝器
蒸汽冷凝器这种冷凝常应用于多效蒸发器末效二次蒸汽的冷凝，保证末效蒸发器的真空度。例（1）喷淋式冷凝器，冷水从上部喷嘴喷入，蒸汽从侧面入口进入，蒸汽与冷水充分接触后被冷凝为水，同时沿管下流，部分不凝汽体也可能被带出。例（2）充填式冷凝器，蒸汽从侧管进入后一上面喷下的冷水相接触冷凝器里面装了满了瓷环填料，填料被水淋湿后，增大了冷水与蒸汽的接触面积，蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出，不凝气体同上部管路被真空泵抽出，以保证冷凝器内一定的真空度。例（3）淋水板或筛板冷凝器，目的是增大冷水与蒸汽的接触面积。混合式冷凝器具有结构简单，传热效率高等优点，腐蚀性问题也比较容易解决。
锅炉用冷凝器
锅炉用冷凝器，又称烟气冷凝器，锅炉使用烟气冷凝器后，可有效节约生产成本，降低锅炉的排烟温度，提高锅炉热效率。使锅炉运行符合国家节能减排标准。
节能减排是国家“十一五”规划纲要转变经济发展方式的关键和保证，是落实科学发展观和保证经济又好又快发展的重要标志，特种设备作为耗能大户，同时也是环境污染的重要源头、加强特种设备节能减排的任务任重道远。《国民经济和社会发展*十一个五年规划纲要》确立了单位国内生产总能源消耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%为经济社会发展的约束性指标。其是有着工业生产“心脏”之称的锅炉是我国能源消耗的大户。高效能特种设备主要是指锅炉、压力容器中的换热设备等。
《锅炉节能技术监督管理规程》（以下简称《规程》）于2010年12月1日开始施行。并提出锅炉排烟温度不得**170℃、节能燃气锅炉热效率达到88%以上，未达到能效指标的锅炉不能办理使用登记。
在传统锅炉中，燃料在锅炉燃烧后，排烟温度相对较高，烟气中的水蒸汽仍处于气态，会带走大量的热量。在各类化石燃料中，天燃气的氢含量较高，氢的质量百分比约为20%到25%，因此，排烟中含有大量的水蒸汽，据测算，燃烧1平方米天燃气产生的蒸汽要带走的热量纸为4000KJ，约为其高位发热量的10%以上。
烟气冷凝余热回收装置，利用温度较低的水或空气冷却烟气，实现烟气温度降低，靠近换热面区域，烟气中水蒸汽冷凝，同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放，而换热器内的水或空气吸热而被加热，实现热能回收，提高锅炉热效率。
锅炉热效率提高：1NM3天燃气燃烧生产理论烟气量约为10.3NM3（大约为12.5KG）。以过量空气系数1.3为例，产生烟气14NM3（大约16.6KG）。取烟气温度200摄氏度降低至70摄氏度，放出物理显热约1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%，放出汽化潜热约1850KJ，总计放热3450KJ，约是天然气低位发热量的10%，若取80%烟气进入热能回收装置，可以提高热能利用率8%以上，节省天燃气燃料近10%.
分体布置，安装形式多样，灵活可靠。
螺旋鳍片管作为热面，换热效率高，受热面充足，烟气侧系统阴力小，满足普通燃烧器的要求。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。

列管式冷凝器
列管式冷凝器按材质分为碳钢列管式冷凝器、不锈钢列管式冷凝器和碳钢与不锈钢混合列管式冷凝三种。按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器。按结构分为单管程、双管程和多管程。传热面积0.5-500平方米。可根据用户需要定制。
中文名 列管式冷凝器 外文名 Tubular condenser 分 为 碳钢列管式冷凝器 形 式 固定管板式、浮头式 结 构 单管程、双管程和多管程
目录
1 冷凝器的分类
2 优点
3 影响效果因素
4 氧化铁垢
5 冷凝器泄露
▪ 原因
▪ 检修
冷凝器的分类编辑
蒸发设备中的冷凝器利用冷却水将二次蒸汽冷却，它可分为两类，一类是间接式冷凝器，一类是直接式冷凝器。间接式冷凝器也叫表面式冷凝器， 包括列管式冷凝器，盘管式冷凝器及板式冷凝器。 目前国内外的蒸发设备采用列管式冷凝器越来越多。 [1]
优点编辑
1、冷却水不受二次蒸汽污染可以循环利用；
2、由于水在冷凝器内是闭式循环没有水的冲击声，不象水力喷射器所使用的冷却水暴露在外面有水的冲击 声；
3、不受空间高度的约束限制，可立式安装也可卧式安装，不象大气式冷凝器受空间高度的限制（大气式冷凝器安装高度在10.5m以上）。
4、冷却效果也不比直接式冷凝器差，并便于自控。 [1]
影响效果因素编辑
冷凝器传热面积必须足够，否则进入冷凝器中的二次蒸汽就难以全部被冷却而使蒸发温度升高，从而降低生
列管式冷凝器
列管式冷凝器
产能力。这里除冷凝器的传热系数要选取合适外，在计算冷凝器的传热面积时有些直接影响传热效果的因素也是不能忽略的。
（1）冷凝水放出的热量对冷凝器效果的影响
多效蒸发设备各效壳程中的冷凝水一般是从冷凝器中与冷凝器壳程中的冷凝水一并排出的（这不仅设备结构简单，更主要是节能）。由于效体壳程中冷凝水温度**冷凝器壳程温度，真空度高，冷凝水进冷凝器壳程时，冷凝水由于自蒸发而要放出 一定热量。因此计算冷凝器的传热面积时这部分热量应计入计算中。
（2）从各效不凝气接口抽出的蒸汽对冷凝器的影响
多效蒸发设备每效壳程一般都设有上下二个不凝气接口，用以抽取壳程中的不凝性气体。上下凝气接口直接接到冷凝器的进汽口。每个效体壳程走蒸汽，管程走物料，往往从不凝气接口抽取不凝气的同时又要带出一定数量的加热蒸汽，这是因为理论上在加热过程根据热量衡算，各效壳程加热蒸汽是没有剩余的。实际上每个效体又可看成一个冷凝器加热蒸汽不可能**的没有剩余，因为在计算过程中还要考虑热损失。
（3）物料预热器对冷凝器的影响
物料进入蒸发设备前的温度都比较低，需要逐级预热后才能达到沸点或沸点以上的温度。温度较低的物料对三效来说一般要分四级预热。位于末效分离器之上的预热为**级预热即单独设置盘管式物料预热器。该预热器利用未效产生的二次蒸汽对物料进行预热。其它三级预热分别在三个效体壳程中完成。因此在计算冷凝器的传热面积时这部分热量应扣除掉。 [1]
氧化铁垢编辑
铁垢是钢管在潮湿环境中生成的腐蚀产物，氧化铁垢的产生原因就是列管在停运以后时而空置、时而注满水，再加上壳程油料在30~40℃传热后冷凝水的侵蚀，造成锈层的存在并加快其腐蚀速度而生成的。这种化学介质与金属之间直接起化学反应使大量氧化铁垢产生而导致设备损坏的现象在换热容器中很普遍。
由于冷凝器管内腐蚀严重，氧化铁垢的产生导致换热能力下降，不能满足油加工生产线的正常运行，同时氧化铁垢的脱落沉积堵塞管内径，也减少了其设备的换热面积。如不立即加强保护，采取必要的防腐措施，较终会大大缩短冷凝器的使用寿命甚至会在短时间内使整台设备报废，造成不应有的损失。 [2]
冷凝器泄露编辑
原因
列管式冷凝器的泄漏一般是壳体损伤或列管 损伤、管口焊缝泄漏。由于生产的连续性，冷凝器一 般处于不问
列管式冷凝器
列管式冷凝器
断工作状态，很难发现漏点，发现了又很 难处理。究其原因大致有4种。
1、 外力损伤：
冷凝器在运输、安装等过程中由于受到外力的作用，往往会损伤暴露在外面的钢板外壳，使外壳出现裂纹或其它损坏，初期可能很小，不易被发觉，但使用一段时间后就会慢慢扩大，发生泄漏。
2、磨损腐蚀：
有些冷凝器已经使用了多年，钢管壁受到冷却水内杂质的磨损及物料等的腐蚀，使管壁有一定损害。加上为了去除水垢、泥垢、锈等，每年都要进行1~2次的清洗，也对管壁及管壳造成一定的损伤。 另外，一次水中含有的沙粒等硬物也会对管壁造成磨损。
3、焊接质量差：
大多数情况下，冷凝器的泄漏是在端头花板与列管管头的焊缝上。焊缝泄漏，只能说明是焊接质量问题。由于这部分通常是采用手工电弧焊，其中存在着夹渣、气泡、焊缝不饱满及未焊透等现象。这些情况在初期很难判断，但使用一段时间后就会暴露出来。
4、钢管质量差：
有些时候我们发现列管间物料从列管口冒出， 这说明管壁有破损，物料从管口漏入管内，再从管口冒出来。列管式冷凝器暴露在外面的是钢板外壳， 列管均匀分布在壳体内，并两头焊接在壳体两端的花板上，列管不会受到外力的损伤。而这些冷凝器使用时间还不太长，前面提到的磨损腐蚀损伤都不会太严重，因此只能认为列管泄漏是部分钢管质量有问题。 [3]
检修
1 、焊接修补：
当冷凝器的外壳损伤时可采用焊接修补的方法。具体做法是在壳体的损伤或裂纹处用手砂轮磨出一道凹痕
列管式冷凝器
列管式冷凝器
来，然后在凹痕内堆焊，最后用手砂轮将焊口磨平即可。若壳体有裂纹时，为防止在打磨和焊接时裂纹扩大，可先在裂纹两端用手电钻钻出 2个小孔。
2、焊接盲堵：
这是针对管壁泄漏而采取的方法。冷凝器的列管是无缝钢管，用钢质锥堵镶入管两端孔内，然后将锥堵与管子焊牢。
3、对拉盲堵：
这一方法是在焊接盲堵的基础上总结出来的，其特点是简单、安全，不需动火又不影响正常生产，作为封堵 漏管，切实可行。为了保证密封，螺纹上要涂密封胶或缠生料带，以达到完全堵牢的目的。