為什麼換熱器會發生振動?危害大嗎?

為什麼換熱器會發生振動?危害大嗎?

換熱器是指將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的裝置,所以又稱作熱交換器。

在化工、石油、動力等許多工業化生產中都有換熱器的影子,在工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等,可以說應用是很廣泛的。

什麼是換熱器?

換熱器是一種節能裝置,可以實現不同溫度的兩種或兩種以上的流體間實現物料之間熱量傳遞。讓熱量從溫度較高的流體傳遞到溫度較低的流體,最終讓流體的溫度達到規定的指標,從而滿足工藝條件的要求。

換熱器為什麼會發生振動?

換熱器管子產生振動的原因主要有兩個,一是外部激振源引起的振動,像往復式機械的脈動七六引起的激振、透過支撐構件或連線管道傳來的振動。

二是流體流動激振,一般是管側和殼側流體激發的振動。因為一般情況下,管側流動激發的振動振幅小,危害性不大,所以流體流動激振主要指的是殼側介質所激發的振動。

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換熱器振動產生的危害

換熱管振動會使得管子的疲勞斷裂和產生不同程度的磨損。

管子疲勞斷裂是由於週期性的迴圈激振所造成的。當管子振動時,會出現反覆彎曲作用的週期性交變應力。當管子長時間的承受強度很高的交變應力時,管子的某些應力最高部位就會出現疲勞斷裂。

振動破壞一般出現的位置

1)傳熱管件支承跨度中間位置處,由於管間相互碰撞,外觀呈現明顯磨口;

(2)緊靠折流板缺口處,換熱管與折流板發生碰撞而遭磨損;

(3)折流板管孔內,傳熱管振動時折流板管孔邊緣對傳熱管的鋸切、碰撞,嚴重時會導致管子斷裂;

(4)傳熱管原有的一些細小裂紋或缺陷,因振動逐漸擴充套件,最終導致破壞加劇。

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防振的措施

防振方式主要透過降低區域性高速流體的流速和改變換熱元件的固有頻率兩種方式。

(1)降低流體在殼程的流速

當傳熱管的固有頻率一定時,降低殼程流速,就可避免激發共振,若執行條件不能改變,可在換熱器進出口管處設計防衝板、導流筒或液體出口分配器等,降低殼程進出口處流速,使流體脈動值降到最低。

(2)提高管子的固有頻率。

提高頻率的最有效方法就是減少跨距。可以透過在管間繞以帶條或插入杆、板以阻止管子運動來減少跨距,從而提高固有頻率。

(3)改變折流板的形式,以改變換熱管的支承狀況。

如折流杆式管束、螺旋折流板式管束等,都可大大改善管子的支承條件。

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結語

在各種工業生產中早已經離不開換熱器,如何提高換熱器的使用週期也是很多化工人所思考的問題。

本文透過從換熱器振動的角度來解釋換熱器可能會產生損壞的原因,希望能給大家帶來幫助,如有疑問,可私信小編。