换热器管束-管板焊缝失效及焊接工艺综述

管壳式换热器是石油化工行业中最为常用的换热器类型之一。其管束与管板之间的焊缝处是换热器的薄弱部位,非常容易发生失效。对不锈钢管壳式换热器管束-管板焊缝失效形式进行了总结,并详细地综述了不锈钢管壳式换热器管束与管板的焊接工艺,包括焊前处理、焊接方法、工艺参数、焊接检验等;针对性地提出了管束与管板的焊接工艺要点,为减少焊缝处的失效提供了借鉴。     

柴油加氢装置高压换热器管束断裂原因与防护

对热高分气与混氢换热器断裂管束进行了失效原因分析。结果表明,氯化物应力腐蚀开裂是管束失效的主要原因,氢的存在及管板与管束在溶液环境组成的腐蚀电池加快了该腐蚀的速度。针对腐蚀原因采取了优化设计和制造、安装和操作等腐蚀防护措施,效果良好。     

管壳式换热器管束加工工艺要点分析

对换热器管束加工工艺进行有效控制,并实践论证管板焊接、换热管装配、薄壁换热管胀接的加工工艺,从而解决换热器管板变形及换热管胀接失效问题。     

换热器管束失效的原因分析

正管壳式换热器、合成塔和废热锅炉的管束是薄弱环节,最容易失效。管束失效的形式主要有腐蚀开裂。传热能力迅速下降、碰撞破坏、管子切开、管束泄漏等多种。常见的原因如下:1、腐蚀。换热器多用碳钢制造,冷却水中溶解的氧所致的氧极化腐蚀极为严重,管束寿命往往只有几个月或1～2 a,加之工作介质又有许多是有腐蚀性的,如小氮肥的碳化塔冷却水箱,在高浓度碳化氨水的腐蚀和碳酸氢氨结晶腐蚀双重作用下,碳钢冷却水箱有时仅使用2～3个月就发生泄漏。     

大型管壳式换热器的随机响应分析

换热器管束的振动破坏问题是严重影响换热器运行安全性的一个关键问题。根据随机振动理论对管壳式换热器流体诱导管束振动进行了分析，建立换热器管束振动的力学模型，确定流体激振力分布，应用随机振动理论推导出换热器管束振动随机响应的均方根和谱密度。研究表明，采用随机振动理论可以较好地预测管壳式换热器管束流体诱导振动；纵向流换热器与折流板换热器相比，具有优异的抗振性能。     

换热管束腐蚀分析及对策研究

大庆某炼油厂的换热器管束发生泄漏，利用进口扫描电镜和能谱仪对换热器管体内外壁和内壁涂层进行检测分析，发现泄漏原因是管体内壁的涂层存在质量问题，改进措施是采用钛纳米涂层换热管束，很好地解决了管束腐蚀泄漏问题。     

双股流低温缠绕管式换热器设计计算方法

提出一种适用于双股流逆流型缠绕管式换热器的换热工艺计算方法,应用数值模拟方法确定双股流缠绕管束基本物理参数.按照双股流甲醇-甲醇缠绕管式换热器计算流程进行编程迭代计算,对比分析计算数据并建立双股流低温缠绕管式换热器管束模型.研究表明:引入数值模拟方法可简化双股流缠绕管式换热器管束的缠绕工艺,获得双股流缠绕管式换热器结构总体设计参数并应用于建模过程.将所建模型及相应三维物理模型应用于传热工艺计算过程,可通过编程计算并优化双股流换热整体设计计算过程.     

管壳式换热器管束防振动设计改进探讨

以典型管壳式换热器管束破坏现象案例分析,结合客户实际工况要求,对管束防振动采取相应的改善设计,优化管束折流板支撑形状,并规范进、出水管设计要点等,有效提高管束防振动功能,效果良好。     

浅谈换热器管束制作过程中的关键工序

管壳式换热器属于多腔容器,且因含管板计算,因此设计复杂。本文就换热器管束制作过程中的关键工序进行了探讨,并针对关键工序提出了一些建议,以期能为更好地进行换热器管束的制作提供参考。     

考虑双向流固耦合的换热器弹性管束流致振动特性三维数值模拟研究EI北大核心CSCD

为研究换热器管束的流致振动特性,开展了考虑双向流固耦合情况下的换热管束三维数值模拟研究。建立换热管及管内外流域的三维有限元模型,计算单、多跨换热管的固有频率,考虑到换热管与支撑板之间的有效支撑具有随机性,对支撑板失效情况下的四跨管固有频率及振型进行了计算。在此基础上,针对单、多管与管外流域进行双向流固耦合数值模拟分析。结果表明:计算得到的固有频率与理论值误差基本低于3%;同阶固有频率随着支撑失效个数增多而降低;单、多跨管的振动频率与之升、阻力频率一一对应;多跨管对称跨的振动位移曲线形状相似且幅值相近;管束间距越大,管子之间相互影响越小,振动位移曲线越易出现Strouhal振型。     

基于不同截面形状的螺旋弹性管束换热器传热特性分析EI北大核心CSCD

为探究截面形状对螺旋弹性管束(spiral elastic tube bundle,SETB)换热器传热性能的影响,基于四种截面形状(四边形、六边形、椭圆形和圆形),采用双向流固耦合计算方法,对单层四螺旋弹性管束在不同入口速度条件下的振动和传热特性进行了研究。结果表明:不同截面形状的螺旋弹性管束在换热器内不同安装位置的振动响应有明显的不同。截面为椭圆形的螺旋弹性管束在振动和不振动条件下的传热系数最高,管束圆周上的局部传热系数最大,说明管束截面形状为椭圆时的传热性能最佳。振动能够实现强化传热,但振动剧烈的螺旋弹性管束其传热性能并不一定最佳,在进行螺旋弹性管束换热器设计时,并不是要一味追求高强度的振动,还要综合考虑螺旋弹性管束的安装位置和截面形状。     

降膜式蒸发器管束间流量分配均匀性对其性能的影响

通过模拟计算讨论降膜式蒸发器在运行过程中,换热管束内外流体不均匀分布对换热器整体性能的影响。管外性能的模拟计算采用根据管束中换热管位置、沿换热管束长度方向上网格离散的三维网格格式,管内性能的计算采用三维CFD计算方式。计算和分析表明,换热流体在换热器中的分布均匀性对换热器内管外局部干斑出现的比例,以及整体性能有明显的影响。     

深冷文献消息(国内部分)

<正>924101 换热器管束的流体弹性不稳定性聂清德 郭宝玉等《化工机械》1992 №263~69本文基于 Lever与 Weaver的流管模型,对换热器管束的流体弹性不稳定性进行了研究,证明     

真实流场中换热管流体诱导振动特性研究

工程用换热器中由于折流板的存在,壳程流体折返冲刷换热管,换热器内流场十分复杂。采用实验和数值模拟相结合的方法对正方形排列节径比为1.25的换热管束在真实流场中的流体诱导振动问题进行分析研究。结果表明:流体折返冲刷换热管,复杂的流体力分布抑制了换热管与漩涡脱落的共振效应。管束边缘换热管受到流体力作用,会极大地偏离原始位置,在新的平衡位置做小振幅振动,振动振幅受管束间隙流速影响较小。管束边缘换热管较大的刚体位移和小幅的高频振动,会加剧换热管与折流板间的切割效应。该研究结果可以作为大型换热器局部流体诱导振动分析与标准完善的依据。     

锥螺旋弹性管束及其振动控制的研究

管束振动的诱导与控制是弹性管束换热器在一定疲劳寿命前提下实现强化换热的重要保证。设计锥螺旋弹性管束和脉动流发生装置并对考虑流固耦合情况下锥螺旋管束的固有模态进行研究;通过谐响应分析,得到锥螺旋管束的频率响应;通过仿真分析脉动流发生装置中绕流体纵向尺寸对各分支管脉动流的影响,确定了工况流速下的绕流体纵向尺寸。结果表明:锥螺旋管束在流固耦合作用下固有频率有所下降;在相同入口流速条件下,随着绕流体纵向尺寸增大,脉动流发生装置同一分支管脉动流强度先增大后减小,而其频率先减小后增大。研究工作对锥螺旋弹性管束换热器设计具有重要意义。     

脉动流发生装置诱导弹性管束振动的实验研究

为了实现对换热器内弹性管束振动的有效激发和控制,提出了一种新型脉动流发生装置,搭建了脉动流诱导弹性管束振动测试实验台,测试了换热器内各排弹性管束在不同工况下的振动响应。结果表明:在脉动流发生装置诱导下,弹性管束主要有两个振动频率,一个频率基本不受入口流速的影响,另一个频率随入口流速的增加而增加;提出的脉动流发生装置,一方面使弹性管束的振动强度明显增加,另一方面在一定程度上解决了各排弹性管束振动不均的问题。     

水源热泵热水系统板式换热器冻结失效分析

从水源热泵热水系统的实际应用出发,针对市场上出现的最常见的板式换热器冻结失效原因进行分析。通过试验研究发现,机组水源侧板式换热器发生冻结失效的原因是水源侧水流量过低,而机组使用侧板式换热器发生冻结失效的原因是四通换向阀和热气旁通阀失效。最后针对板式换热器冻结失效问题给出改进措施,对提高热泵热水系统的可靠性设计具有重要的意义。     

换热器失效形式及案例分析

阐述了换热器常见的失效形式，对某石化炼油部几台换热器失效原因进行了分析，并提出预防措施。     

弹性管束缠绕结构换热器在化工流程中应用分析

主要介绍了新型弹性管束螺纹缠绕换热器，从结构上论述弹性管束有效补偿热应力破坏及螺旋缠绕湍流换热的优势。     

冷换设备换热管束腐蚀机理分析

高压换热器换热管因腐蚀发生泄漏而失效,本文从宏观和微观两个角度就该换热器的失效机理进行分析,并提出简要的防腐措施