换热设备是一种典型的能量交换设备,在石油化工、建筑材料、冶金、电力等行业中得到广泛应用。它的性能如何,换热效率如何,直接影响到设备的运行费用和设备的安全运行状况。研究结果表明,运行中90%以上的换热器存在不同程度的结垢问题,而结垢导致换热器传热性能下降,流动阻力增加,能耗增加,设备运行成本增加。所以换热设备的防垢、抑垢、除垢一直是各行业设备管理中亟待解决的问题。
分析设备问题。
在换热设备的使用过程中,由于水处理设备操作不当,水质控制不严,将不符合水质标准的循环水注入到换热器中,使水中的钙镁碳酸盐在遇热时分解成碳酸钙和氢氧---沉淀物。一部分沉淀物粘附在热交换器受热较大的表面上,形成硬垢;另一部分悬浮于循环水中,在低速流动的表面上形成二次水垢。水垢导热性能极差,导致换热---,传热效率---降低,造成热能的浪费。数据表明,水垢每增加1毫米,其热效率就会降低约8%。水垢的存在会堵塞热交换器的通道,增加系统阻力,影响设备安全和热交换器正常运行。
换热设备的性能特点
夹套式换热设备是间壁式换热器的一种,在容器外壁安装夹套制成,结构简单;但其加热面受容器壁面---,传热系数也不高。为提高传热系数且使釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时,亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施,以提高夹套一侧的给热系数。为补充传热面的不足,也可在釜内部安装蛇管。夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。
夹套式换热器主要用于反应器中,装在反应器外部形成一个封闭的夹层,使流体进入夹层内,通过器壁与反应器内物料进行热交换。夹套式换热器的结构比较简单,能在物料反应的同时进行换热,省去了另设换热设备的麻烦。夹套式换热设备缺点是由于夹套的传热面不大,夹套间隙比较狭窄,流体流动速度不大,传热系数不高。夹套式换热器主要应用于用蒸气加热或用冷水冷却控制反应器内反应温度和压力的场合。因夹套内无法清洗,故不适于容易生垢和带有污物的介质进入夹套。
夹套式换热设备在容器外壁安装夹套制成结构简朴;但其加热面受容器壁面---传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施以提高夹套一侧的给热系数.为补充传热面的不足也可在釜内部安装蛇管.夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。
应该注意带夹套换热的反应器,它的外筒受夹套内介质压力的作用,属于内压容器;而内筒则属于外压容器,所以在生产过程中一定要控制夹套介质的压力,如超过允许压力值,很可能使反应器内筒失稳而被压瘪,造成设备损坏。
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