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固定管板换热器气体排不净时传热面积被占掉

固定管板换热器气体排不净时传热面积被占掉
作者:云获客 来源: 技术分享 24 次浏览

固定管板换热器壳程高点的气体排不掉时,那一段管子泡在气里,传热面积只剩下部在工作。这和整面结垢不同,排气之后出力会马上回来。

固定管板换热器气体排不净时传热面积被占掉

固定管板换热器的传热突然变差,而两侧压差并没有明显升高时,要先看壳程高点是不是积了一囊气体。气体排不掉,气囊占据壳体上部,泡在气里的管子几乎不参与换热,因为气体侧的膜系数远低于液体。真正还在工作的只是下部仍被液体浸没的那一段面积。管束又抽不出来,这段气囊从外面看不到,只能从排气和温度分布上判断。

气体来自溶解气析出、工艺里夹带的不凝气,或停机时壳程放空后又没有排净。固定管板换热器的壳程若没有在最高点有效排气,气囊就停在那里。被气囊盖住的管子外壁是干的或只有薄液膜,热流极小。下部管子仍按设计在换热,所以出口温度是两部分掺出来的:下部被加热或冷却过的流体,加上上部几乎原样通过的流体,混合后显得传热不足。

壳程上部壁温会偏离下部。固定管板换热器若壳程走热流体,上部被气囊占据处壁面反而凉,因为热流体没有贴到壁上;下部是热的。这种上凉下热,和结垢造成的整体温度都偏、没有上下差别不一样。用手或表面温度沿壳体高度量一圈,台阶出现在气液分界上。

排气之后面积会马上回来

打开高点排气阀,先排出气,随后见液,固定管板换热器的传热会在短时间里恢复,出口温度回到原来的温差,并不需要清洗。气排净后上部壁温和下部趋于一致。若排气阀打开只有液体、没有气,传热仍差,就不是气囊占面积,要转向结垢或流量。

排气阀装得低于真正的最高点,或者排气管道有袋形,气体排不干净。固定管板换热器的壳体最高处仍留着一囊气,排气口已经见液,操作上会以为气已经排完。上部壁温仍然偏凉,说明气囊还在排气口以上。这时要核对排气口是不是最高点,而不是加大清洗剂量。

不凝气若随介质连续带入,排一次只能维持一时,气囊会重新积起来。固定管板换热器的传热就一阵好一阵差,差的时候上部又变凉。连续排放一小股,或在高点保持微开的排气,面积才能稳定。结垢没有这种“一排气就好、停了又坏”的节奏。

结垢不会因为排气而消失

结垢把热阻加在整个浸润表面上,固定管板换热器上下壁温没有气液分界那种台阶,压差随垢层增厚而上升。打开排气阀,出来的是液体,传热一点不恢复。气囊则是压差不一定升高,甚至因为有效液流截面被气占据、局部速度改变而压差略有波动,排气后传热恢复、压差也稳定下来。

液体没有充满壳程、液位本身就低,也会让上部管子露在气里,现象和气囊相似。差别在于补液以后液位上来,固定管板换热器的上部壁温恢复;若液位已经满、高点仍凉,那是气体排不出去,不是进液太少。看壳程是否已经有背压和满液,再决定是补液还是排气。

气囊长期留在壳程里,上部管子外壁处于干湿交替,容易局部腐蚀,固定管板换热器以后会在这一个高度上出现管子泄漏。那是气囊的后果,不是传热变差的起始原因。起始原因仍是气体占据了面积。把后来的泄漏当成唯一问题去堵管,而不设排气,新的气囊还在。

固定管板换热器气体排不净时,上部传热面积退出工作,下部仍正常,所以壁温上下不一致,排气见气之后温差马上恢复。结垢是整个表面变差、压差升高、排气无效。液位不足则要靠补液而不是靠排气来恢复上部壁温。

所以传热变差而压差不高时,先打开固定管板换热器壳程最高点的排气。有气、排气后出力回来,就是面积被气囊占掉。没有气、上下壁温一样差,再按结垢或流量去查。排气口已经见液而上部壁温仍然偏凉,说明固定管板换热器的气囊还停在排气口以上,要改排气点的高度,而不是加大清洗药量。一排气传热就恢复、停排后又变差,则是不凝气在连续带入。结垢没有这种一排气就恢复的节奏,压差也不会在排气之后自己降下来。