纏繞管式換熱機組每一根換熱管均以螺旋結(jié)構(gòu)按一定規(guī)律均勻纏繞在殼體內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)一方面延長了換熱管長度,換熱充分;另一方面大大地改變了流體的流動狀態(tài),增強了湍流效果,強化了傳熱。同時,螺旋纏繞彈性管束設(shè)計,可有效消除換熱器湍流抖振、熱應(yīng)力等各種應(yīng)力,實現(xiàn)應(yīng)力自消除。
纏繞管式換熱機組適用的溫度范圍廣,適應(yīng)熱沖擊,能夠自身去除熱應(yīng)力,緊湊度非常高,由于自身具有特殊的構(gòu)造,使得其流場充分發(fā)展,不存在流動死區(qū)。其中特別的是,通過設(shè)置多股管程(殼程單股),能夠在一臺設(shè)備內(nèi)滿足多股流體的同時換熱。換熱器是在芯筒與外筒之間的空間內(nèi)將傳熱管按螺旋線形式交替纏繞而成的,相鄰兩層螺旋狀傳熱管的螺旋方向是相反的,并采用具有特殊形狀的定距件,使之能夠保持一定的間距。
關(guān)鍵技術(shù)主要有:
1、結(jié)構(gòu):合理分配液化段和過冷段的熱負(fù)荷,使液化段和過冷段相對協(xié)調(diào),結(jié)合特大型換熱器的載荷分配以及換熱管相對較軟的特性,采用足夠剛度的中心筒,從設(shè)計上保證纏繞的均勻性。組合設(shè)計技術(shù)的充分應(yīng)用使“冷塔”結(jié)構(gòu)合理,管殼程及物料進出口位置的合理選擇,使流體的分布更均勻,多管板結(jié)構(gòu)的應(yīng)用使結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化。
2、材料:由于大型氮氣液化工廠的熱負(fù)荷都是數(shù)十乃至數(shù)百兆瓦級的,再加上低溫要求,目前適用的材料只有兩種,換熱面積2×104以下的換熱管還可以考慮采用薄壁不銹鋼材料,2×104以上的換熱管基本采用鋁合金材料。
在初次運行時需注意以下幾個方面:
1、檢查冷熱媒進出口與輸送管道連接處,確保安裝無泄漏隱患。
2、進行換熱器減壓閥預(yù)熱和調(diào)試。
3、在汽水換熱中,初次運行速度不應(yīng)過快,控制好溫度和熱量,使其逐漸遞增,有預(yù)熱過程。
4、當(dāng)正常運行后,及時關(guān)閉疏水閥的旁通閥,使蒸汽疏水閥開始正常運行。
5、初次運行,應(yīng)定時查看換熱器及周邊配套設(shè)施運行情況,杜絕安全隱患,并做好安檢記錄。