1. Comment classer les équipements d’échange thermique ?

Réponse : Selon le « Catalogue de classification des équipements de Petrochemical Corporation », il peut être divisé en :

(1) Échangeur de chaleur à calandre et à tubes

(2) Échangeur de chaleur à boîtier

(3) Échangeur de chaleur immergé dans l'eau

(4) Échangeur de chaleur par pulvérisation

(5) Échangeur de chaleur rotatif (à tube serpent)

(6) Échangeur de chaleur à plaques

(7) Échangeur de chaleur à plaques et ailettes

(8) Échangeur de chaleur à tubes et ailettes

(9) Chaudière à chaleur résiduelle

(10) Autres

2. Comment un échangeur de chaleur transfère-t-il la chaleur ?

Réponse : Dans l’échangeur de chaleur à parois de séparation le plus courant, il existe deux méthodes principales de transfert de chaleur : la conduction et la convection.Le fluide chaud transfère d’abord la chaleur d’un côté de la paroi du tube par convection, puis transfère la chaleur d’un côté de la paroi du tube à l’autre par conduction.Enfin, l’autre côté de la paroi du tube transfère la chaleur par convection.La chaleur est transférée au fluide froid, complétant ainsi le processus de transfert de chaleur de l'échangeur thermique.

3.Quel effet le débit du fluide a-t-il sur l'effet de transfert de chaleur ?

Réponse : Plus le débit du fluide dans l'échangeur de chaleur est élevé, plus son coefficient de transfert de chaleur est élevé.Par conséquent, l'augmentation du débit du fluide dans l'échangeur de chaleur peut grandement améliorer l'effet d'échange de chaleur, mais l'impact négatif de l'augmentation du débit est d'augmenter la chute de pression à travers l'échangeur de chaleur et d'augmenter la consommation d'énergie de la pompe, donc il doit y avoir une certaine portée appropriée.

4. Quel effet la structure de surface du tube d'échange thermique a-t-elle sur l'effet de transfert de chaleur ?

Réponse : L'utilisation de structures de surface spécialement conçues pour les tubes d'échange thermique, telles que les tubes à ailettes, les tubes à tête de clou, les tubes filetés, etc., augmente d'une part la zone de transfert de chaleur et, d'autre part, la turbulence de la surface spéciale. augmente considérablement le débit de fluide à l'extérieur du tube.Le degré de turbulence, les deux aspects, peuvent améliorer l'effet global de transfert de chaleur de l'échangeur de chaleur, de sorte que ces structures de surface ont de meilleures performances que la surface du conduit de lumière.

5. Quelles sont les méthodes couramment utilisées pour détartrer la surface des tubes d’échange thermique ?

Réponse : Les méthodes courantes de détartrage de la surface des tubes d'échange thermique comprennent :

Détartrage mécanique : détartrage manuel avec perceuse en acier, détartrage à l'eau sous pression

détartrage chimique

6.Quelles sont les méthodes pour éviter le tartre à la surface des tubes d’échange thermique ?

Réponse : (1) Placage nickel-phosphore

(2) Revêtement chimique, revêtement 847

7. Quelles sont les méthodes courantes pour améliorer le transfert de chaleur dans les équipements d’échange thermique ?

Réponse : Les principales méthodes pour améliorer le transfert de chaleur dans les équipements d'échange thermique

La première consiste à adopter une structure qui augmente la surface de transfert de chaleur, telle que

1 Utilisez des tubes à ailettes, des tubes à tête de clou, des tubes filetés, des soufflets, etc.

2. Traitement mécanique de la surface du tuyau : tuyau à anneau en spirale, tuyau à rainure en spirale, tuyau fileté, etc.

3. L'utilisation de tuyaux de petit diamètre peut augmenter le nombre de tuyaux sur la même zone de plaque tubulaire et augmenter la zone de transfert de chaleur.

La seconde consiste à augmenter le débit du fluide dans l'échangeur thermique, ce qui peut améliorer grandement son coefficient de transfert thermique, comme par exemple :

1 Ajoutez des spoilers, comme l'insertion de bandes en spirale dans le tube, la pose de déflecteurs à l'extérieur du tube, de faux tubes, etc.

2. Augmentez le nombre de passes de tube ou de passes de coque.

De plus, utiliser des matériaux ayant une bonne conductivité thermique pour fabriquer des échangeurs de chaleur, prendre des mesures anti-corrosion et anti-calcaire pour les échangeurs de chaleur et nettoyer en temps opportun sont autant de moyens d'améliorer l'effet de transfert de chaleur.

8. Lors de la révision de l'échangeur de chaleur à tubes et tubes, quelles sont les exigences concernant le nombre de tubes bloqués ?

Réponse : Les trous de corrosion dans les tubes individuels du faisceau de tubes peuvent être bloqués avec des pistons métalliques traités avec un cône de 3 à 5°.Généralement, dans le même processus de canalisation, le nombre de canalisations bloquées ne dépasse pas 10 % du nombre total de canalisations, mais il peut être augmenté de manière appropriée en fonction des exigences du processus.

9. Pourquoi les joints des deux côtés de la plaque tubulaire doivent-ils être fabriqués dans le même matériau ?

Réponse : Étant donné que les boulons de fixation de la bride des deux côtés de la plaque tubulaire sont les mêmes boulons, la pression spécifique appliquée aux joints des deux côtés de la plaque tubulaire est la même.

Si différents matériaux sont sélectionnés pour les joints des deux côtés, la pression spécifique du joint d'un côté ne sera pas suffisante, provoquant une défaillance de l'étanchéité, ou le joint de l'autre côté aura une pression spécifique trop élevée, provoquant une défaillance de l'étanchéité.Par conséquent, les joints des deux côtés de la plaque tubulaire doivent être utilisés avec le même matériau.

10. Pourquoi l'échangeur thermique à eau de refroidissement produit-il du tartre ?

Réponse : Le tartre se forme par la cristallisation des sels dissous dans l'eau et par l'adhésion à la paroi du tube de l'échangeur de chaleur.Il se caractérise par être dense et dur, avec une forte adhérence et difficile à enlever.

Un grand nombre de particules en suspension dans l’eau peuvent devenir des germes de cristaux.D'autres ions d'impuretés, bactéries, surfaces métalliques rugueuses, etc. ont tous un fort effet catalytique sur le processus de cristallisation, réduisant considérablement la sursaturation requise pour la cristallisation.Par conséquent, échangeurs de chaleur à eau de refroidissement Il est facile de produire du tartre.

11. Quels sont les principaux composants d’un échangeur de chaleur à tête flottante ?

Réponse : Les principaux composants sont : faisceau de tubes, déflecteur, plaque anti-collision, tirant, tube de distance, coque, boîte à tubes, plaque tubulaire, bride d'entrée, bride de sortie, plaque tubulaire flottante, bride de tête flottante, couvercle de tête flottant, flottant anneau de crochet de tête, joint de culasse flottant, bride de couvercle de culasse externe, bride latérale de couvre-culasse externe, couvre-culasse externe, joint de couvre-culasse externe, évent, orifice de vidange, bride de boîte à tuyaux, bride latérale de boîte à tuyaux, joint de boîte à tuyaux, côté boîte à tuyaux joint, selle fixe, selle mobile.

12.Quels sont les principaux composants de l'échangeur de chaleur à plaques et tubes fixes ?

Réponse : Les principaux composants sont : le faisceau de tubes, le déflecteur, le tirant, le tube de distance, la coque, la boîte à tubes (couvercle supérieur), la plaque tubulaire, la bride d'entrée, la bride de sortie, la bride de la boîte à tubes, le joint de la boîte à tubes, les selles fixes, les selles mobiles, supports d'oreilles, joints de dilatation.

13.Quels sont les principaux composants de l'échangeur de chaleur à tube en U ?

Réponse : Les principaux composants sont : faisceau de tubes en forme de U, déflecteur, plaque anti-collision (tube de guidage intérieur), tirant, tube de distance, coque, boîte à tuyaux, plaque tubulaire, bride d'entrée, bride de sortie, méthode de boîte à tuyaux Bride, bride latérale de boîte à tuyaux, joint de boîte à tuyaux, joint latéral de boîte à tuyaux, selle fixe, selle mobile.

14. Quels sont les principaux composants d'un échangeur de chaleur à chemise et à tubes ?

Réponse : Les principaux composants de l’échangeur de chaleur à manchon et tube sont : le tube intérieur, le tube extérieur, le coude de retour

15.Quels sont les principaux composants d’un échangeur de chaleur immergé dans l’eau ?

Réponse : Les principaux composants de l'échangeur thermique immergé dans l'eau sont : le tuyau d'entrée, le tuyau de sortie, le tuyau collecteur, le tuyau enroulé et le réservoir d'eau de refroidissement.

16.Quels sont les principaux composants d’un échangeur de chaleur à pulvérisation ?

Réponse : Les principaux composants de l'échangeur de chaleur par pulvérisation sont : le faisceau de tubes, le ventilateur, la buse d'eau, le tuyau de drainage et la pompe d'alimentation en eau.

17. Quelles sont les caractéristiques des échangeurs de chaleur à plaques et tubes fixes, des échangeurs de chaleur à tubes en forme de U et des échangeurs de chaleur à tête flottante ?

Réponse : L'échangeur de chaleur à plaques et tubes fixes se caractérise par une structure compacte, une simplicité, un faible coût, le plus grand nombre de tubes dans le même diamètre de coque, un remplacement et un entretien faciles d'un seul tube et un nettoyage pratique à l'intérieur du tube, mais c'est difficile pour nettoyer l'extérieur du tube, ainsi que le tube et la coque. La différence de température provoque un stress important.

L'échangeur de chaleur à tube en forme de U se caractérise par une structure relativement simple, aucun problème de contrainte de différence de température, un débit de fluide important, une faible consommation de métal et convient aux fluides à haute température et haute pression.Le faisceau de tubes peut être extrait pour faciliter le nettoyage du côté de la coque et entre les tubes, mais les coudes des tubes ne sont pas faciles à nettoyer., le nombre de tubes sur la plaque tubulaire est petit, la distance entre les tubes est grande, il y a un espace au centre du faisceau de tubes et le fluide à l'extérieur du tube est facile à court-circuiter.

Les caractéristiques de l'échangeur de chaleur à tête flottante sont que le faisceau de tubes peut se déplacer librement sans problèmes de contrainte de différence de température.Le faisceau de tubes peut être extrait librement, ce qui est pratique pour nettoyer l'extérieur du tube et le faisceau de tubes.Cependant, la tête flottante présente une structure complexe et un coût élevé.Les exigences d'étanchéité au niveau de la tête flottante sont strictes et la tête flottante est facile à utiliser pendant le fonctionnement.Fuite et difficile à détecter.

18. Où les échangeurs de chaleur à plaques et tubes fixes peuvent-ils être utilisés ?

Réponse : L'échangeur de chaleur à plaques et tubes fixes convient aux occasions où le milieu côté coque est propre, non sujet au tartre et où la différence de température du milieu est relativement faible.

19.Où les échangeurs de chaleur à tubes en forme de U peuvent-ils être utilisés ?

Réponse : L'échangeur de chaleur à tube en forme de U convient aux situations à haute température et haute pression où la différence de température entre les parois du tube et de la coque est importante et où le fluide propre s'écoule dans le tube.

20. Où les échangeurs de chaleur à tête flottante peuvent-ils être utilisés ?

Réponse : L'échangeur de chaleur à tête flottante convient aux occasions où la différence de température entre le tube et la coque est importante, le fluide n'est pas propre et un nettoyage fréquent est nécessaire.

21. La disposition des échangeurs de chaleur à tubes et tubes comprend une disposition triangulaire et une disposition carrée avec un angle de 45°.Pourquoi?

Réponse : La disposition triangulaire et la disposition carrée à un angle de 45° ont chacune leurs propres avantages et inconvénients.Les avantages de la disposition triangulaire sont la compacité et l'efficacité élevée du transfert de chaleur.Il possède le plus grand nombre de tubes dans la même surface de plaque tubulaire, soit environ 15 % de plus que la disposition carrée.Cependant, il n'est pas facile de nettoyer la surface extérieure des tubes ;tandis que la disposition carrée est tournée à un angle de 45° pour nettoyer la surface extérieure des tubes.C'est plus pratique, mais le nombre de tuyaux est bien inférieur à celui de la disposition triangulaire.

22. Quels sont les matériaux couramment utilisés pour les tubes des échangeurs de chaleur à tubes et tubes ?

Réponse : Les matériaux de tubes couramment utilisés comprennent : 10#, 20#, 12CrMo, 15CrMo, 0Cr13, 1Cr13, 1Cr5Mo, 0Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni9Ti, tube en titane, 410, 321, etc.

23. Dans l'échangeur de chaleur à tubes, pourquoi les diamètres de tubes φ32, φ25, φ19 et φ16 sont-ils choisis respectivement ?

Réponse : La taille du diamètre du tube affectera directement les performances de l’échangeur de chaleur.Le diamètre du tuyau est petit, le coefficient de transfert de chaleur est grand et la zone de transfert de chaleur efficace est également grande dans le même volume.Cela peut rendre la structure compacte et économiser des matériaux.Cependant, si le diamètre du tuyau est trop petit, cela aura également des effets néfastes.Pour des fluides ayant le même débit, plus le diamètre du tuyau est petit, plus la résistance à l'écoulement est grande et la perte de pression augmentera également.De plus, les tuyaux trop fins sont facilement obstrués par la saleté.Cela rend le nettoyage difficile, c'est pourquoi le diamètre du tube de l'échangeur thermique est généralement compris entre 16 mm et 32 ​​mm.

24. Pourquoi les trous de boulons du support de l'échangeur thermique sont-ils ronds ou longs ?

Réponse : Les trous de boulons sur le support fixe sont ronds afin de fixer solidement la coque à la fondation.Les trous de boulons sur le support mobile sont longs et circulaires.Le but est de permettre à la coque de se dilater et de se contracter librement lorsqu'elle est soumise à des changements de température, afin d'éviter des contraintes importantes et de protéger l'équipement.

25.Quels sont les joints d’échangeur de chaleur couramment utilisés ?

Réponse : Les joints d'échangeur de chaleur couramment utilisés comprennent les joints en amiante résistant à l'huile, les joints recouverts de fer, les joints à dents ondulées et les joints métalliques.

26. À quels problèmes faut-il prêter attention lors de la sélection de petits boulons à tête flottante pour les échangeurs de chaleur à tête flottante ?

(1) Longueur

(2) Corrosion sous contrainte humide H2S

(3) Température

27. Quelle est la fonction des déflecteurs (tiges de déflecteur) dans l'échangeur de chaleur à tubes et tubes ?

Réponse : Les déflecteurs (tiges de déflecteur) dans l'échangeur de chaleur peuvent changer la direction d'écoulement du fluide côté calandre, augmenter le débit du fluide côté calandre, augmenter la turbulence du milieu, améliorer l'efficacité du transfert de chaleur et soutenir le faisceau de tubes.

28. Pourquoi les échangeurs de chaleur à tubes et tubes ont-ils un passage à un tube, un passage à deux tubes, un passage à quatre tubes, un passage à six tubes et un passage à huit tubes ?

Réponse : Lorsque le nombre total de tubes dans l'échangeur de chaleur est le même, l'augmentation du nombre de passages de tubes peut augmenter le débit dans chaque tube, augmentant ainsi le coefficient de transfert de chaleur et réduisant la surface de transfert de chaleur requise.Cependant, cela augmente également la chute de pression et empêche le fluide d'échanger complètement de la chaleur à contre-courant, et la structure de l'échangeur de chaleur devient plus complexe.Par conséquent, le nombre de passages de tubes généralement utilisé n’est pas inférieur à 2 ni supérieur à 8. La sélection spécifique doit être basée sur les exigences réelles du processus.

29. Quelles sont les causes des fuites internes dans les échangeurs de chaleur à tubes et tubes ?

Réponse : Les fuites internes de l'échangeur de chaleur peuvent être dues aux raisons suivantes :

Le tube d'échange thermique est corrodé, perforé ou cassé.

Corrosion et amincissement de l'embouchure du tuyau provoquant des fuites

Le joint de dilatation entre le tube d'échange thermique et la plaque tubulaire est desserré

Des fissures, des pores ou des perforations dues à la corrosion se produisent au niveau du soudage entre le tube d'échange thermique et la plaque tubulaire.

Le petit boulon à tête flottante est desserré ou cassé

Le petit joint de culasse flottant est endommagé

La petite tête flottante ou le joint de la plaque tubulaire flottante est endommagé

30. Pourquoi faut-il tester la pression de l'eau après la révision de l'échangeur thermique ?

Réponse : Le but du test de la pression de l'eau après la révision de l'échangeur de chaleur est de vérifier si l'échangeur de chaleur a la capacité de résister en toute sécurité à la pression de conception (c'est-à-dire la résistance à la pression), l'étanchéité, la qualité de l'interface ou du joint, la qualité du soudage. et l'étanchéité de la structure d'étanchéité.degré.De plus, la déformation résiduelle des soudures des métaux de base des conteneurs et des tuyaux peut être observée après pression, et les problèmes liés aux matériaux peuvent être découverts à temps.

31. Pourquoi certains échangeurs de chaleur à tubes sont-ils installés verticalement et d'autres horizontalement (horizontal) ?

Réponse : Certains échangeurs de chaleur de type tube sont verticaux et d'autres sont horizontaux, en considérant principalement les aspects suivants :

① Exigences du processus de production : par exemple, certains rebouilleurs nécessitent un certain niveau de liquide moyen.Si un échangeur de chaleur horizontal est utilisé, l'exigence de hauteur de niveau de liquide ne peut pas être satisfaite, donc un échangeur de chaleur vertical doit être sélectionné ;

② À grande échelle : Si la zone d'échange thermique d'une unité de traitement nécessite des milliers de mètres carrés, si vous choisissez un échangeur de chaleur horizontal avec une longueur de caloduc de 6 mètres, vous aurez peut-être besoin de plusieurs échangeurs de chaleur, qui occuperont une grande zone et n’est pas propice à une disposition spatiale efficace de l’appareil., si vous choisissez un échangeur de chaleur vertical avec une longueur de tube d'échange de chaleur de 12 mètres, une unité peut résoudre le problème ;

③ Réduire la chute de pression : certains processus de production nécessitent de minimiser la chute de pression pendant le processus de transport du support.Des échangeurs de chaleur verticaux sont sélectionnés et disposés côte à côte avec la tour pour raccourcir le pipeline de connexion à la tour et réduire la chute de pression.

32. Pourquoi certains endroits utilisent-ils des échangeurs de chaleur à manchons et tubes et des échangeurs de chaleur immergés dans l'eau, tandis que d'autres utilisent des échangeurs de chaleur à tubes et tubes ?

Réponse : Actuellement, la plupart des équipements d'échange de chaleur sélectionnés pour les unités de raffinage du pétrole et de production chimique sont des échangeurs de chaleur tubulaires.Cependant, dans certaines unités de production, il existe encore un petit nombre d'échangeurs thermiques à manchons et d'échangeurs thermiques immergés dans l'eau.Bien que l'échangeur de chaleur à tubes et tubes ait une structure compacte et une efficacité d'échange thermique élevée, en raison des petits tubes d'échange thermique, il est facile de provoquer un blocage s'il est utilisé dans des milieux contenant des particules solides.Par conséquent, dans les endroits où le milieu contient des particules solides, des échangeurs de chaleur à manchon ou des échangeurs de chaleur immergés dans l'eau sont généralement utilisés.