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冷卻器
一、概述列管式冷卻器器是冶金、化工、、能源、交通、輕工、食品等工業(yè)部門普遍采用的熱交換裝置。它適用于冷卻器、冷凝、加熱、蒸發(fā)、廢熱回收等不同工況。由于其結(jié)構(gòu)堅固,使用彈性大,適應(yīng)性強(qiáng),近些年來又對結(jié)構(gòu)、工藝和材料等方面作了大量改進(jìn),使它的技術(shù)性能更趨于合理與先進(jìn)。因此,在門類眾多的熱交換器中,冷卻器,管式換熱器仍居于重要位置。
二、結(jié)構(gòu)與工作原理
列管式冷卻器器由外部殼體、內(nèi)部冷卻器體兩大部份組成。由于具體結(jié)構(gòu)方式的不同,從外部連接形式分為管螺紋式和法蘭式;從安裝形式分為臥式和立式;從浮動形式分為浮動盤式和浮動頭式;從冷卻器管結(jié)構(gòu)分為螺管式和翅片管式;從折流的結(jié)構(gòu)分為弓形折流板、矩形折流板、雙堰形折流板和圓形折流板等多種結(jié)構(gòu)形式,均按具體條件選用。
外部殼體包括:筒體、分水蓋和回水蓋。其上設(shè)有進(jìn)、出油管和進(jìn)、出水管,了解百家樂的規(guī)則,并附設(shè)排油、排水、排氣螺塞、鋅棒安裝孔連溫度計接口等。
冷卻器體由冷卻器管、定孔盤、動孔盤、折流板等組成。冷卻器管兩端與定、動孔盤連接,冷卻器裝載機(jī)冷卻器里邊漏機(jī)油;定孔盤和外體法蘭連接,動孔盤可在外體內(nèi)自由伸縮,以消除溫度對冷卻器管由于熱脹冷縮而產(chǎn)生的影響。折流板起強(qiáng)化傳熱及支承冷卻器管的作用。
列管式冷卻器器的熱介質(zhì)是由筒體上的接管進(jìn)口,順序經(jīng)各折流通道,曲折地流至接管出口。而冷卻器介質(zhì)則采用雙管程流動,即冷卻器介質(zhì)由進(jìn)水口經(jīng)分水蓋進(jìn)入一半冷卻器管之后,再從回水蓋流入另一半冷卻器管進(jìn)入另一側(cè)分水蓋及出水管。冷介質(zhì)在雙管程流過程中,吸收熱介質(zhì)放出的余熱由出水口排出,使工作介質(zhì)保持額定的工作溫度。
三、使用與操作
1、冷卻器器的基礎(chǔ)須足以使冷卻器不發(fā)生下沉,在定孔盤頭蓋端應(yīng)留足夠的空間以便能從殼體內(nèi)抽出管束,冷卻器就位時應(yīng)按吊裝規(guī)范進(jìn)行,待水平找正后擰緊地腳螺絲,連接冷熱介質(zhì)的進(jìn)出管。
2、冷卻器器啟動前應(yīng)放盡腔內(nèi)的空氣,以提高傳熱效率,其步驟:
(1)、松開熱、冷介質(zhì)端的放氣螺塞,關(guān)閉介質(zhì)排出閥;
(2)、緩慢打開熱、冷介質(zhì)的進(jìn)水閥,使熱、冷介質(zhì)從放氣孔溢出為止,然后擰緊放氣螺塞,關(guān)閉進(jìn)水閥。
3、當(dāng)水溫升高5~10℃后,打開冷卻器介質(zhì)的進(jìn)水閥(注意:切忌快速打開進(jìn)水閥,因冷卻器水大量流過冷卻器器時,會使換熱器表面長期形成一層導(dǎo)熱性很差的“過冷層”),再打開熱介質(zhì)的出入閥,使之處于流動狀態(tài),然后注意調(diào)整冷卻器介質(zhì)的流量,使熱介質(zhì)保持在至佳使用溫度。
4、如果冷卻器水一側(cè)發(fā)生電化腐蝕,可在指定位置安裝鋅棒。
5、較臟的介質(zhì)通過冷卻器器之前,應(yīng)設(shè)有過濾裝置。
6、被冷卻器介質(zhì)的壓力應(yīng)大于冷卻器介質(zhì)的壓力。
四、保養(yǎng)與維修
1、長期工作后,冷卻器管表面會積垢而增大熱阻和流阻,使換熱性能逐漸降低,以至不能保證冷卻器要求。顯然,保養(yǎng)的重點(diǎn)應(yīng)放在污垢清理,這里介紹幾種清理方法:
(1)
a、采用電動清管工具。即由電動機(jī)帶動一根柔性軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,軸端套有尼龍刷或鋼絲刷進(jìn)行旋轉(zhuǎn)洗刷,冷卻器管式冷卻器工作原理以及使用說明,并通過一個不漏水的罩把水注到軸的周圍,以便及時洗刷出松的污垢。
b、用一根圓管子,一端焊上與管子內(nèi)徑相仿的鋼絲刷一邊旋轉(zhuǎn)一邊推進(jìn),污垢可存積于管子內(nèi)腔,不會產(chǎn)生污垢越積越厚使推進(jìn)更困難,這種辦法較常使用,但勞動強(qiáng)度大,冷卻器裝載機(jī)冷卻器里邊漏機(jī)油。
(2)、采用高壓泵(壓力10~20Mpa)噴出高壓水進(jìn)行沖洗,效果較好,主要用于管間清洗。
(3)、采用海綿球?qū)Q熱管內(nèi)進(jìn)行自動清洗。根據(jù)不同的垢層采用不同硬度的海綿球,對于特殊的硬垢,可采用有一“帶”狀的金剛砂海綿球。其作用是利用較松軟并富有彈性海綿球進(jìn)入換熱管內(nèi),海綿球受壓縮與管子內(nèi)壁均有接觸,球與管壁產(chǎn)生相對運(yùn)動,不斷摩擦管壁,將沉積物除去。
(4)、化學(xué)清理法:
a、油側(cè)清洗可用三氯乙烯溶液進(jìn)行逆向循環(huán)清洗,溶液壓力不大于額定工作壓力。清洗時間視污垢情況而定,冷卻器循環(huán)冷卻水,然后再將清水引入器內(nèi)清洗,直至流出的水清潔為止。
b、采用浸泡四氯化碳。將溶液灌入冷卻器器,歷時15~20分鐘后觀看溶液顏色,若混蝕不堪,則更換新液重新浸泡,直至流出溶液與潔凈顏色相仿為止,然后反復(fù)用清水沖洗,這種清洗應(yīng)有良好的通風(fēng)環(huán)境,以免中毒。此辦法適應(yīng)于油清洗。
2、冷卻器器的故障多半由冷卻器管引起的。由于腐蝕、汽蝕、磨損而使管壁減薄和穿孔,也由于熱脹冷縮,流體運(yùn)動時產(chǎn)生的振動而造成的連接處及其它性損壞。冷卻器管破損后兩種介質(zhì)將互相滲合,應(yīng)及時進(jìn)行維修,其辦法有:
(1)、找出破損的冷卻器管,用管堵把兩端堵死。管堵的錐度為3~5度之間,管堵材料硬度應(yīng)低于或等于管子硬度,堵死的管子總數(shù)不得超過總數(shù)的10%。
(2)、取出破損管,更換新管重新脹接。
(3)、管端與管板連接處滲漏,應(yīng)重新脹接。如果腐蝕嚴(yán)重,應(yīng)更換管束。
3、冬季停用的冷卻器器應(yīng)放盡腔內(nèi)介質(zhì),以防凍裂冷卻器。
4、冷卻器器拆卸及重新裝配按下列步驟進(jìn)行:
(1)、關(guān)閉進(jìn)出油、水閥門,放出滯留的介質(zhì),然后把冷卻器器從系統(tǒng)中拆卸下來。
(2)、卸開回水蓋及分水蓋,檢查密封圈、冷卻器管破損及積垢等情況。如果只進(jìn)行管堵或更換冷卻器管可隨即進(jìn)行,如果需要拔出冷卻器管束須從固定管板方向移出(大型的冷卻器器可采用豎直(固定管板朝下),然后用起吊設(shè)備吊起殼體即可露出管束。
(3)、裝配時按拆卸的逆過程進(jìn)行,密封圈一般都應(yīng)更換新的。
(4)、安裝后應(yīng)分別進(jìn)行先油側(cè)后水側(cè)的氣密性試驗(yàn),試驗(yàn)壓力應(yīng)大于實(shí)際工作壓力的1.2 倍。
五、故障與排除
換熱性能下降
1、故障及產(chǎn)生原因
(1)冷卻器水量不足;
(2)腔內(nèi)積氣;
(3)換熱管壁積垢增大流阻和熱阻;
(4)機(jī)油浮化或冷卻器水有油水混合物;
(5)回水蓋與分水蓋法蘭連接處泄漏;
(6)動、定孔盤與換熱管連接處腐蝕而失去密封。
2、排除方法
(1) 故障及產(chǎn)生原因
①開大進(jìn)水閥;
②清理被阻塞的管路、閥門、濾網(wǎng)或換熱管;
(2)擰下螺塞排氣;
(3)選用適當(dāng)方法,清洗換熱管內(nèi)外表面污垢;
(4)①更換換熱管;
②用管塞堵死破損管(數(shù)量不大于10?);
(5)①擰緊兩端蓋上的螺絲;
②更換密封墊;
(6)更換管束。