列管换热器在制作时,管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊,焊缝形状存在不同程度的缺陷,如凹陷、气孔、夹渣等,焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分一般与工业冷却水接触,而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀,这就是我们常说的电化学腐蚀。研究表明,工业水无论是淡水还是海水,都会有各种离子和溶解的氧气,其中氯离子和氧的浓度变化,对金属的腐蚀形状起重要作用。另外,金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此,管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。从外观看,管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物,分布着大小不等的凹坑。以海水为介质时,还会产生电偶腐蚀。化学腐蚀就是介质的腐蚀,换热器管板接触各种各样的化学介质,就会受到化学介质的腐蚀。另外,换热器管板还会与换热管之间产生一定的双金属腐蚀。
节水、节能,加环保,运行费用低。冷凝器采用潜热换热的方式,不仅提高了换热效率,还节约了设备的运行需水量。而冷凝器的结构整合,除了省略了冷却水从冷却塔到凝汽器的传输环节,节约了循环水的用水量之外,还有效地降低了水泵的输出功率,从而达到节能降耗的效果。设备运行因省去了冷却塔,避免了因大量用水产生的水处理问题,这与节水、节能因素一起构成了运行成本节约因素。
在既定的热交换设备中其热交换面积是一定的,因而要提高传热量,除了提高对数平均温差外,其重要途径是如何提高传热系数。而冷凝器传热系数的大小则取决于冷凝器的结构、管壁内外两侧(制冷剂侧及冷却介质侧)放热系数以及传热表面污脏的程度,下面简单地分析一下影响冷凝器的传热系数的因素。
蒸发式冷凝器工作时,制冷剂蒸汽从上部进入蛇形管组,在管内凝结放热并从下部出液管流入贮液器。而冷却水由循环水泵送到喷水器,从蛇形盘管组的正上方向盘管组的表面喷淋,通过管壁吸收管内冷凝热量而蒸发。设在箱体侧面或部的风机强迫空气自下而上掠过盘管,促进水的蒸发并带走蒸发的水分。其中,风机安装在箱体部,蛇形管组位于风机的吸气侧时称为吸入式蒸发冷凝器,而风机安装在箱体两侧,蛇形管组位于风机的侧时称为压送式蒸发冷凝器,吸入式空气能均匀地通过蛇形管组,故传热效果好,但风机在高温高湿条件下运行,易发生故障。压送式虽空气通过蛇形管组不太均匀,但风机电机工作条件好。
蒸发式冷凝器
蒸发式冷凝器的换热主要是冷却水在空气中蒸发吸收气化潜热而进行的。按空气流动方式可分为吸入式和压送式。
蒸发式冷凝器由冷却管组、给水设备、通风机、挡水板和箱体等部分组成。冷却管组为无缝钢管弯制成的蛇形盘管组,装在薄钢板制成的长方形箱体内。箱体的两侧或部设有通风机,箱体底部兼作冷却水循环水池。
针对冷却塔防腐问题,传统方法以补焊为主,但补焊易使管板内部产生内应力,难以消除,可能造成冷却塔管板焊缝再次渗漏。现西方国家多采用高分子复合材料的方法进行保护。其具有优异的粘着性能及抗温、抗化学腐蚀性能,在封闭的环境里可以安全使用而不会收缩,特别是良好的隔离双金属腐蚀和耐冲刷性能,从根本上杜绝了修复部位的腐蚀渗漏,为冷却塔提供一个长久的保护涂层。
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