化工企業(yè)遍及運用列管式換熱器。該換熱器價格低,制作簡略。缺陷是換熱作用欠佳,管程易堵,冷媒耗費大。1999年,我廠冰機體系技能改造中,選用了北京某公司的波紋管技能,將其合作單位制作的波紋管換熱器(F = 500m 2)用于出產(chǎn)。經(jīng)過一年多的出產(chǎn)試運轉(zhuǎn),該技能在節(jié)省水源,進步換熱作用,下降體系壓力降等方面顯著優(yōu)于傳統(tǒng)技能,且波紋管換熱器具有操作簡略,占地小,管程不易堵等長處。筆者以該臺換熱器為例,介紹波紋管技能,以供參閱。1理論剖析1.1結(jié)構(gòu)特色

　　波紋管換熱器與一般換熱器的差異在于以波紋管替代直管。波紋管是由<25mm×0.8mm的薄壁不銹鋼(0Cr18N i10T i)管經(jīng)過專用設(shè)備加工而成。波紋管與直管選用搭焊接。1.2或許發(fā)作的問題　　波紋管壁厚只要0.8 mm ,最薄處為0.75mm。咱們天然會對其安穩(wěn)性,抗腐蝕性及耐介質(zhì)的沖刷才能等發(fā)作疑問。事實上,這也是技能人員有必要考慮到的問題。1.3技能剖析(1)工作狀況　　該臺波紋換熱管的作用是用冷卻水將氣氨冷卻成液氨。管程通水,殼程通氣氨(液氨) ,水壓p水= 0.3M Pa,氣(液)氨p氨= 1.3M Pa,進口水溫t水進= 9.5℃,出口水溫t水出= 16℃,氣(液)氨平均溫度tW = 37℃。(2)安穩(wěn)性剖析　　由工況及結(jié)構(gòu)特色可知,波紋管首要失效損壞應(yīng)力來自氣氨的壓力和因為管子兩頭固定溫差引起管子熱脹并轉(zhuǎn)換為軸向壓應(yīng)力。所以波紋管的側(cè)向和軸向一起受均布外壓p的作用。軸向外壓對管子失穩(wěn)影響不大。能夠直接將波紋管僅受側(cè)向外壓圓筒的失穩(wěn)作為首要失效問題進行評論和規(guī)劃。管子的失效或許是當(dāng)外壓到達必定值時,管壁的徑向撓度隨緊縮應(yīng)力的添加而急劇增大,直到管子被壓癟?！　〔y管是由光管管坯加工而成。有資料介紹,波紋管失穩(wěn)失效部位坐落波紋管本體兩頭的直管段。　　該波紋管長度L = 4950 mm ,直徑(以光管計) D 0= 25 mm ,壁厚n= 0.8 mm , L C為臨界長度?！　∫驗長 C= 1.17D 0 (D 0/n) 1/2 = 1.17×25 (25/0.8) 1/2 = 163.5 mm ,L > L C,故為長圓筒。已知壁厚、管長及管徑,依據(jù)圖算法原理,能夠算出波紋管在37℃下的許用外壓〔p〕為21784 M Pa(核算進程略) ,〔p〕> p氨,故波紋管不會發(fā)作安穩(wěn)失效。(3)腐蝕失效

　　關(guān)于奧氏體不銹鋼波紋管換熱管來說, Cl-應(yīng)力腐蝕是失效的首要損壞方式,腐蝕一般先以裂紋呈現(xiàn),后快速向前開展,直至失效。Cl-應(yīng)力腐蝕的溫度規(guī)模一般為70～250℃,這兒的溫度為37℃,故發(fā)作Cl-應(yīng)力腐蝕的或許性極小。別的, Cl-也是發(fā)作腐蝕的一個重要因素,關(guān)于不銹鋼資料,其工作環(huán)境中Cl-濃度應(yīng)小于或等于25×10- 6,經(jīng)檢測,巨化工業(yè)用水中的Cl-濃度為4×10- 6,氣氨和液氨中的Cl-濃度能夠忽略不計。所以,波紋管在這種工況下是比較安全的。(4)沖刷磨損

　　至于水中泥沙的沖刷,構(gòu)成不銹鋼管管壁減薄,然后縮短波紋管的壽數(shù)?，F(xiàn)在,在技能剖析上還存在很大的困難,但據(jù)咱們對廊房管道運送局供暖設(shè)備進行調(diào)查,成果比較抱負。該局水質(zhì)含沙量較大,一個9m直徑的沉積槽,運轉(zhuǎn)5個月,積沙深達1.5m。但自1995年11月至1999年1月,該局投用的波紋管換熱器運轉(zhuǎn)正常,從未檢修。

　　因為波紋管技能運用于化工范疇還不多,或許還會有其它失效方式。筆者也僅僅與列管式換熱器作了比較。2實踐運用作用

　　波紋管換熱器因為波紋節(jié)的存在,增大了換熱面積,因為壁厚只要018 mm ,換熱作用較好。最為重要的是因為波紋節(jié)的存在,液體流經(jīng)管內(nèi)時不斷湍動,換熱作用很好。另一方面,因為液體湍流,不斷沖刷內(nèi)壁,使塵垢很難構(gòu)成,波紋管簡直不會呈現(xiàn)管堵現(xiàn)象。

　　為充沛考察波紋管換熱器的運用狀況,咱們在1999年11月至2000年4月,停掉4臺立式列管換熱器,且波紋管的冷媒(冷卻水)減至夏日用水量的1/3,成果出產(chǎn)根本安穩(wěn)。經(jīng)過一年的功能查核,根本完成了最初估計方針:年節(jié)省水量600萬t,節(jié)省水費66萬元,因為氣氨總管壓力下降,節(jié)電600 kW·h,年節(jié)省電費約31.3萬元,排污合格,設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況杰出。

　　2000年年頭,巨化集團公司壓力容器檢測站對波紋管進行了檢測:打開封頭時,未發(fā)現(xiàn)列管中有污物阻塞狀況。對恣意抽取的6根管進行內(nèi)窺鏡查看(深化長度為1.6～1.8 m ) ,成果表明內(nèi)壁腐蝕狀況不顯著,未見腐蝕坑或其他嚴峻腐蝕現(xiàn)象,管波峰內(nèi)也未發(fā)現(xiàn)污物積存。3運用波紋管換熱器應(yīng)留意的問題

　　運用波紋管換熱器時,必定要留意以下幾點:(1)針對具體狀況選取。不銹鋼波紋管換熱器對工況要求較嚴(特別是對Cl-的濃度) ,冷媒介質(zhì)的壓力也不能太高。(2)波紋管換熱器管制的抗震性較差,運送及吊裝時,不得呈現(xiàn)過度磕碰。(3)波紋管換熱器運轉(zhuǎn)10個月左右應(yīng)泊車一次,便于波紋管縮短恢復(fù)。波紋管的縮短也有利于塵垢的脫落。(4)每個廠冷媒清潔程度不同,新上的波紋管換熱器最好能在進口加裝一臺過濾設(shè)備,一起應(yīng)定時打開封頭查看。