雙管板與單管板換熱器的區(qū)別

1、雙管板與單管板換熱器的區(qū)別從結(jié)構(gòu)、用途、制造等方面比較了雙管板換熱器和單管板換熱器。同單管板換熱器相比，雙管板換熱器管程殼程間泄漏概率低得多；受力 狀況更好。從結(jié)構(gòu)看，雙管板換熱器采用固定管板式結(jié)構(gòu)，管束不能 抽出清洗。實(shí)際使用表明，采用機(jī)械脹管法制造的雙管板換熱器，可 以滿足使用要求。1. 雙管板換熱器北京燕山石化公司 0.66 Mt/a 乙烯改擴(kuò)建工程中，制苯裝置改造 新上了三臺(tái)雙管板換熱器， 即汽提塔再沸器 （E 607 ，F(xiàn)=213 m2） 、抽 提蒸餾塔再沸器 （E 634 ， F=350 m2） 和余熱溶劑冷卻器 （E 111 ， F=150 m2） ，它們的管程走甲酰嗎啉溶劑，殼

2、程走蒸汽或水，該 溶劑具有遇水發(fā)生分解的特性。這三臺(tái)換熱器，經(jīng)過(guò)一年多使用，效 果很好，溶劑損耗同裝置改造前相比下降很多。2. 雙管板與單管板換熱器結(jié)構(gòu)比較雙管板換熱器采用固定管板結(jié)構(gòu)，管束不能抽出清洗，單管板換 熱器可采用多種結(jié)構(gòu)型式，管束可以抽出清洗。對(duì)于溫差較大的雙管 板換熱器，簡(jiǎn)體上可加裝波紋膨脹節(jié)；而單管板換熱器除可考慮簡(jiǎn)體 上加裝波紋膨脹節(jié)外，常采用浮頭或 U 型管型式來(lái)補(bǔ)償。對(duì)于雙管板換熱器，存在二種設(shè)計(jì)理念的認(rèn)識(shí)：一種認(rèn)為雙管板 換熱器用于絕對(duì)防止管殼程間介質(zhì)混串的場(chǎng)合，設(shè)計(jì)在內(nèi)外管板之間 空腔上加裝排液倒淋閥，供日常觀察和內(nèi)管板發(fā)生泄漏時(shí)排放，使得 管殼程介質(zhì)切實(shí)被內(nèi)外二層管

3、板隔離。這是采用雙管板結(jié)構(gòu)型式的主 要目的。另一種認(rèn)為雙管板換熱器可用于管殼程間介質(zhì)壓差很大的場(chǎng)合， 設(shè)計(jì)在內(nèi)外管板之間的空腔中加入一種介質(zhì)，來(lái)減小管殼程間介質(zhì)的 壓差。這和一般單管板換熱器一樣，不能絕對(duì)保證外管板上管口不發(fā) 生泄漏。3. 雙管板與單管板換器使用上的比較單管板換熱器最常見(jiàn)。在使用中除經(jīng)常出現(xiàn)墊片螺栓法蘭接頭密 封泄漏外，還會(huì)出現(xiàn)管板上的管口泄漏，以及焊接裂紋等。單管板換 熱器管板上的管口泄漏大部分出現(xiàn)在焊接收弧處。焊接收弧時(shí)氣體未 放干凈，有砂眼。雙管板換熱器具有內(nèi)外雙層管板，如果內(nèi)管板管口泄漏，還有外 管板防護(hù)。單管板換熱器焊接裂紋常出現(xiàn)在換熱器簡(jiǎn)體大法蘭盤錐體小端與 簡(jiǎn)體結(jié)

4、合部。這里出現(xiàn)問(wèn)題的主要原因，一是大法蘭盤錐體小端與簡(jiǎn) 體結(jié)合部應(yīng)力大；二是幾何尺寸和形狀突變，容易埋藏缺陷。實(shí)例 1， 2001 年 11 月北京燕山石化公司制苯裝置國(guó)外進(jìn)口的第一循 環(huán)氫預(yù)熱器 F04A（ 直徑 610 mm 。厚度 30 mm ，長(zhǎng)度 3780 mm ， 材質(zhì) 13CrM04） ，大法蘭盤錐體小端與簡(jiǎn)體連接焊縫處焊道上出現(xiàn) 幾段環(huán)向裂紋。該換熱器已經(jīng)使用 6 年，前部工藝為預(yù)硫化過(guò)程，導(dǎo)致?lián)Q熱器使用環(huán) 境中殘留有 H2S ，產(chǎn)生易裂易剝離的細(xì)粒狀的腐蝕物薄膜；當(dāng)溫度超過(guò) 300 時(shí)，薄膜中的細(xì)粒變?yōu)榇蟮慕Y(jié)晶體結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生裂紋。實(shí)例 2， 1996 年 12 月北京燕化石化公

5、司重整加氫聯(lián)合裝置新上一臺(tái) 換熱器 E108（ 直徑 1000 mm ，厚度 28mm ，材質(zhì) 13CrMo4） ，在試 壓過(guò)程中，換熱器一側(cè)簡(jiǎn)體大法蘭盤錐體小端與筒體連接焊縫處，出 現(xiàn)一段裂紋。做金相分析?？梢钥吹皆诹鸭y內(nèi)部及附近基體內(nèi)有比較 密集的氧化鐵夾雜物，方向垂直于換熱器軸線；在試驗(yàn)壓力作用下， 被拉裂雙管板換熱器簡(jiǎn)體大法蘭盤錐體小端與筒體結(jié)合部位于內(nèi)外管板 間形成的空腔外邊上，空腔中無(wú)介質(zhì)或介質(zhì)壓力很小。受力狀況好于 單管板換熱器。另外，雙管板換熱器壓力試驗(yàn)要打4 遍壓 （管程、兩內(nèi)管板之間的殼程、兩側(cè)內(nèi)外管板之間的腔體） ，單管板換器壓力試驗(yàn)要打2 3 遍壓 （ 管程、殼程或管程

6、、殼程、小浮頭） 。4. 制造的比較（1） 費(fèi)用 雙管板換熱器與單管板換熱器相比，增加部分為兩個(gè)外管板、兩 個(gè)內(nèi)外管板之間的腔體和腔體中的換熱管。目前國(guó)內(nèi)定購(gòu)的雙管板換 熱器價(jià)格為 1.6 ×104 RMB ￥ /t 左右，定購(gòu)的單管板換熱器價(jià)格為 1.4 ×104 RMB ￥ /t 左右。單價(jià)上相差不大。據(jù)北京燕山石化公司制苯裝置三臺(tái)雙管板換熱器顯 示：如果分別采用雙管板結(jié)構(gòu)形式和單管板結(jié)構(gòu)形式做換熱器，雙管 板比單管板增加重量 10 20 ，增加費(fèi)用 25 37 。因此，應(yīng) 更加重視雙管板換熱器制造質(zhì)量，使多花的錢，切實(shí)達(dá)到好的效果。（2） 脹接通常，換熱管和管板的連接

7、大致有四種形式，即強(qiáng)度焊 （常見(jiàn)氬弧 焊）、強(qiáng)度脹、 強(qiáng)度焊 + 貼脹、 強(qiáng)度脹 + 密封焊， 其差異主要反映在管孔 是否開(kāi)槽和焊接坡口及管子伸出長(zhǎng)度等方面。脹接可分為非均勻脹接 （ 機(jī)械滾珠脹接 ）、均勻脹接 （液壓脹接、液袋脹接、橡膠脹接、爆炸脹 接等 ）。雙管板換熱器設(shè)計(jì)要求采取強(qiáng)度焊+ 強(qiáng)度脹，推薦采用液壓脹管法。單管板換熱器一般設(shè)計(jì)要求采用強(qiáng)度焊 + 貼脹，采用機(jī)械脹管或手 工脹管即可。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)制造商沒(méi)有液壓脹管設(shè)備，即使有，由于液壓脹頭購(gòu) 置費(fèi)用高并且損耗大 （平均脹 100 多個(gè)管口，要換一個(gè)液壓脹頭 ） 。液 壓脹頭一次性使用，不能修復(fù)。因而很少采用液壓脹管法制造換熱器。 這三臺(tái)雙管板換熱器采用 機(jī)械脹管法制造，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)安裝后耐壓實(shí)驗(yàn)和一年多的使用表明，雙 管板