本文在分析换热器管束振动机理的基础上,结合工程实际,针对性地提出了预防措施。 2 振动机理研究进展 管壳式换热器内流体的运动十分复杂,流体的流速和方向不断地发生不规则的变化,使传热管处在不均匀的力场中,受到流体流动的各种激发力作用,较易产生振动。一般认为,换热器管束振动主要是由壳程内的横向流所诱发,管程流体流动诱发振动的可能性较小。振动产生的根本原因是,流致振动的频率与换热器的固有频率接近,此时换热器就会产生强烈的振动。流致振动的机理可归纳为以下几点 : 2.1 卡门漩涡 当流体横掠换热管时,如果流动雷诺数大到一定程度,在其两侧的下游交替发生漩涡,形成周期性的漩涡尾流,称为卡门漩涡。漩涡流致使圆管上的压力分布呈周期性变化
一、概述列管换热器在化工装置中使用非常普遍,同样列管换热器的防腐问题也成为所有化工企业注重的问题。列管换热器的腐蚀经常会导致管束、管口、管板处的腐蚀泄露问题,严重影响企业安全生产,泄漏物进入冷却水系统即污染环境又造成物料浪费,严重时还会导致恶性事故。公司丁二烯装置采用的是乙腈法丁二烯抽提技术,其生产原料主要包括丁二烯、乙腈、亚硝酸钠、、TBC等。2011年8月装置停车大检修期间,对E102A/B、E201A/B总计4台换热器进行解体检修。拆除封头后发现管板腐蚀严重,管板与列管缝隙腐蚀泄漏。后期经贝尔佐纳防腐技术修复后恢复生产运行。二、换热器管板修补施工1.管板修补前状况以E102A/B型换热器为例,E102A/B为丁二烯装置一萃塔冷凝器,壳程介质为碳四,管程介质为循环冷却水,筒体和封头材料为16MnR,管束材料为20#钢,管板材料为16Mn。列管式换热器在制作时,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
针对目前对带内流道的板翅式换热器研究较少及其散热量计算误差较大等问题,基于空气、热流体及散热器三者耦合的基础,构建了带内流道的板翅式换热器散热特性的仿真分析模型以及小型风洞实验系统;结果表明,构建的仿真分析模型在空气速度为1 m/s、入口温度为25℃的冷却条件下,其散热量随热流体流量的增大而增加,直至流量为3 L/min后趋于稳定,该模型的数值分析结果与实验结果偏差在5%以内.实验验证之后,探索了换热器的散热性能与流道分级数的作用关系;结果显示,采用4级结构内流道的散热器散热性能,温度均匀性,但其内流道的温度仍**热流体的入口温度22 K,这表明了在仿真分析中同时考虑空气、热流体及散热器三者耦合作用的必要性
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