列管冷凝器管板與列管的焊接注意事項

在制作列管冷凝器時，管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊，焊縫形狀存在不同程度的缺陷，如凹陷、氣孔、夾渣等，焊縫應力的分布也不均勻。列管冷凝器使用時管板部分一般與工業冷卻水接觸，而工業冷卻水中的雜質、鹽類、氣體、微生物都會構成對管板和焊縫的腐蝕。這就是我們常說的電化學腐蝕。研究表明，工業水無論是淡水還是海水，都會有各種離子和溶解的氧氣，其中氯離子和氧的濃度變化，對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外，金屬結構的復雜程度也會影響腐蝕形態。因此，管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看，管板表面會有許多腐蝕產物和積沉物，分布著大小不等的凹坑。以海水為介質時，還會產生電偶腐蝕。化學腐蝕就是介質的腐蝕，換熱器管板接觸各種各樣的化學介質，就會受到化學介質的腐蝕。另外，換熱器管板還會與換熱管之間產生一定的雙金屬腐蝕。一些管板還長期處于腐蝕介質的沖蝕中。尤其是固定管板換熱器, 還有溫差應力, 管板與換熱管聯接處易泄漏,導致換熱器失效。

冷凝器傳熱面積必須足夠，否則進入冷凝器中的二次蒸汽就難以全部被冷卻而使蒸發溫度升高，從而降低生產能力。這里除冷凝器的傳熱系數要選取合適外，在計算冷凝器的傳熱面積時有些直接影響傳熱效果的因素也是不能忽略的。（1）冷凝水放出的熱量對冷凝器效果的影響多效蒸發設備各效殼程中的冷凝水一般是從冷凝器中與冷凝器殼程中的冷凝水一并排出的（這不僅設備結構簡單，更主要是節能）。由于效體殼程中冷凝水溫度高于冷凝器殼程溫度，真空度高，冷凝水進冷凝器殼程時，冷凝水由于自蒸發而要放出 一定熱量。因此計算冷凝器的傳熱面積時這部分熱量應計入計算中。

（2）從各效不凝氣接口抽出的蒸汽對冷凝器的影響多效蒸發設備每效殼程一般都設有上下二個不凝氣接口，用以抽取殼程中的不凝性氣體。上下凝氣接口直接接到冷凝器的進汽口。每個效體殼程走蒸汽，管程走物料，往往從不凝氣接口抽取不凝氣的同時又要帶出一定數量的加熱蒸汽，這是因為理論上在加熱過程根據熱量衡算，各效殼程加熱蒸汽是沒有剩余的。實際上每個效體又可看成一個冷凝器加熱蒸汽不可能相對對的沒有剩余，因為在計算過程中還要考慮熱損失。

（3）物料預熱器對冷凝器的影響物料進入蒸發設備前的溫度都比較低，需要逐級預熱后才能達到沸點或沸點以上的溫度。溫度較低的物料對三效來說一般要分四級預熱。位于末效分離器之上的預熱為級預熱即單獨設置盤管式物料預熱器。該預熱器利用未效產生的二次蒸汽對物料進行預熱。其它三級預熱分別在三個效體殼程中完成。因此在計算冷凝器的傳熱面積時這部分熱量應扣除掉。

按材質分為碳鋼列管式冷凝器、不銹鋼列管式冷凝器和碳鋼與不銹鋼混合列管式冷凝器三種，按形式分為固定管板式、浮頭式、U型管式換熱器， 按結構分為單管程、雙管程和多管程。在列管冷卻器的使用中，對于阻力有一定的要求，一般以流道內介質平均流速0.3~0.6m/s為宜，阻力不大于100kPa為宜。為了保證實現該要求，需要以一定的措施來輔助，采用熱混合板:熱混合板的板片兩面波紋幾何結構相同,板片按人字形波紋的夾角分為硬板(H)和軟板(L),夾角(一般為 120度左右)大于90.采用非對稱型板式冷卻器:對稱型板式冷卻器由板片兩面波紋幾何結構相同的板片組成,形成冷熱流道流通截面積相等的板式冷卻器.采用多流程組合:當冷熱介質流量較大時,可以采用多流程組合布置,小流量一側采用較多的流程,以提高流速,獲得較高的傳熱系數.板式冷卻器旁通管:當冷熱介質流量比較大時,可在大流量一側板式冷卻器進出口之問設旁通管,減少進入板式冷卻器流量,降低阻力.冷凝器的種類很多一般使用超多的是立式冷凝器和臥式冷凝器兩種，本日針對這兩種設備進行一下簡單的對比；臥式冷凝器和立式冷凝器二者除安放位置和水的分配不同外，水的溫升和用水量也不一樣。立式冷凝器的冷卻水是沿著重力沿管內壁下流，只能是單行程，故要得到足夠大的傳熱系數K，即必須使用大量的水。臥式冷凝器是用泵將冷卻水壓送到冷卻管內，故可制成多行程式冷凝器，且冷卻水可以得到足夠大的流速和溫升(Δt=4～6℃)。所以臥式冷凝器用少量的冷卻水即可以得到足夠大的K值。但過分地加大流速，傳熱系數K值增大不多，而冷卻水泵的功耗卻顯著增加，所以氨臥式冷凝器的冷卻水流速一般取1m/s左右為宜，氟利昂臥式冷凝器的冷卻水流速大多采用1.5～2m/s。臥式與立式冷凝器制冷效果的不同特點列管式換熱器的腐蝕形式基本有兩種：電化學腐蝕和化學腐蝕。