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
针对换热器EA-207管板与换热管焊缝失效,通过金相、SEM和EDS等手段,分析了换热管与管板失效部位的显微组织、腐蚀产物的成分。结果表明,焊缝处存在明显的未焊透,并有深且尖锐的尖角,导致局部应力集中。由于焊接过程中热循环的作用,在焊缝中出现魏氏组织等,使焊缝韧性大幅下降,缺口敏感性增加。换热器在服役过程中,壳程处为气相丙烯,在较高压力的作用下,气流速度较大,气体势必在管板-管焊缝处滞留。内部气相丙烯的不断撞击加之贴胀工艺未满足设计要求、焊接质过程中造成的焊缝厚度较薄及尖锐的空隙,终迅速引起焊缝的失效破坏。后提出了改进措施。
折流杆式换热器在国内的应用已近20年,多数折流杆式换热器管束支撑结构的设计参考小尺寸换热器试验模型,但小尺寸模型的试验数据存在一定局限性,不完全适用于大型折流杆换热器管束支撑结构的设计.本文以国内某电厂大流量折流杆式换热器管束振动磨损为例,研究分析大型折流杆换热器支撑结构设计中存在的问题,并提出了优化和改进措施.
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