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管殼換熱器的損壞分析

       在石油化工裝置中,換熱器所占比例是塔和槽類設備的兩倍,并且使裝置停運的原因中是屬換熱器損壞漏油占半數左右,由于換熱器的故障發生率為塔類和管管道類的三倍,因此對換熱器的報壞分析具有重要意義。

       振動分析

       換熱器的損壞主要原因是振動。換熱器的振動破壞包括管子和折流板管孔間的磨損、管子在折流板處所受到的振動和剪切碰撞等應力的疲勞破壞、管子間的相互碰撞磨損以及管板處管子的疲勞破壞等。

       1.管子振動原因的分析:

有許多引起換熱器振動的根源,而其中的某一或某幾個則可能是激起危害性的振動根源。由往復機械(化工振動篩的詳細說明)帶來的脈動是激振的一個根源;而通過支承構件或連接管道傳來的某些振動,是另一個激振根源.由于這些類型激振根源頻率為系統所決定,相對來說是可以預計到的。而流體力學激振的機理則比較難以預計。

流體流動激振可分為兩大類型:即平行于管子軸線的流動所激發的(稱縱向流)和由垂直于管軸線的流動所激發的(稱橫向流我).橫向流在通常情況下可引起很大的振幅,對換熱器的管子危害性很大。

      2.振動的判別標準:

  對于液體,當渦流發散頻率大于1/3固有頻率及平行流體渦流生產16-8振動電機的無因次振幅Y,>O. 0075時振動可能發生.

  對于氣體或燕氣,除上列判別標誰外,還存在音頻及湍流擾動頻率。當湍流擾動頻率或渦流發散頻率大于1/3,固有頻率或在0.8-1.2音頻時可能發生振動。

  3.消除振動的方法:

  降低殼程線速,當不能改變流童時,可加大管心距或增加殼徑。

  提高管子固有頻率,有效辦法是縮短管子無支承最大跨長或改變管材,增加壁厚,但效果不如方法1)顯著。

  改變折流板形式或改用折流桿,也可在滿足傳熱及壓降的前提下改變管子排列方式。

  當接管發生振動時可加大接管直徑。


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