循环水换热器换热效果差的解决方法

循环水换热器换热效果差的解决方法聂云龙杨晓峰( 大庆石化公司化肥厂)摘要．．_' ．r一化工生产．L r必不‘ r少．r．．：：：、之一。由于在化工生产中换一：‘9一．一! 而、：⋯ 乏L．j 。o√J ．：‘ 乏t o业生：放法区：：决了：：；冷冻．．j ’ ：j 耗；I环水1：‘ 压．1放法，决了‘ -‘ ：本，而且实j L了’ ：矗’ 作。关键词换一2≯‘ 洗，L：．‘ !‘≮热；循环水反洗冲法和一：f压}．，、1：．i ：j 问：：；：，：i 冲。j 法‘ T’ j 了‘ ．气压‘ f名．hY，￡．：! ，．0空。：低的问少了，不仅节约了生产成反冲洗．一}压．放：．能源DO I：10．3969／i ．i ssn．2095-1493．2011．05．006多数大型化工生产企业为确保生产运行平稳，实现高产、稳产，都需要实现长周期连续生产，直到下一个检修期到来，装置才会停下来。

因此，这就要求化工生产装置内的每一台设备，都要满足安全、优质和长期运行这个基本要求。循环水换热器是化工生产装置中必不可少的重要设备之一，其运行的好坏直接影响整个装置是否能高效运行。许多装置都发生过由于某个循环水换热器换热效果差而被迫紧急停车的事故。造成循环水换热器换热效果差的原因有很多种，最常见的是循环水内杂质将换热器的换热管堵住，造成换热效果差，影响装置的高效运行。如何在不影响装置正常生产的情况下解决循环水换热器换热效果差的问题呢?下面以某化肥厂合成氨装置为例介绍两种解决循环水换热效果差的方法。1循环水反冲洗法以氨气压缩机段问水冷器( 128C) 为例进行说明。128C是合成氨装置氨气压缩机高压缸一、二段之间的一台循环水换热器，它运行的好与坏，直接影响到冷冻系统是否能正常运行，以及整个装置生产能耗的高低。也就是说，一旦该换热器的换热效果变差，就会增加氨气压缩机组的能耗，给装置长周期、满负荷的生产带来安全问题，同时由于换热器换热效果变差，循环水没有起到应有的冷却作用，还造成循环水的能源浪费。。第一作者简介：聂云龙．2004年毕业于东北林业大学，工程师从事化工设备的使用和管理工作。

E-m ai l ：dqnyl @ 163．C0／11，地址大庆石化公司化肥厂合成车间，t6371 1。万方数据161w w w ．syshj n．com1．1换热效果差的原因分析每年的6、7月份，循环水换热器工艺气侧酗出口温度都会随气温升高而逐渐升高，而且随着夕f界温度的上升，其出口温度升高的幅度也在加大．造成该换热器换热效果越来越差，导致其后部冷；9；系统的能耗越来越大，而且随着其换热效果变差别其他换热器也造成了一定的影响。通过对有关数捷的采集和分析认为，该换热器换热效果变差的主要原因是循环水来水侧有杂物堵住了换热管，造成水量变少，导致换热效果变差。1．2措施经现场勘查、数据分析以及结合以往换热器的检修情况，制定了解决方案，在该换热器循环水能人口管线上带压接管，安装两个4 i n( 1 i n=25．zm m ) 阀门，对该换热器进行反冲洗，将人口侧的杂物反冲洗出去，从而解决人口管堵塞问题。反冲洗流程如图1。酾r工l 广L]紫。r说明：l 。阀门为换热器循环水人口侧蝶阀；2。、3。阀门为带压接管接的4 i n法兰闸阀。图1反冲洗流程⋯反冲洗过程为：◇ 首先对现场循环水和工艺气侧的温度进行记录，采集原始数据；◇ 现场关l 。

阀门的同时开2。阀门( 1。、2。、3。阀门处各有1人) ；◇ 将1。阀门关死后，马上将3。阀门全开，开始反冲洗；◇ 冲洗2～3 rai n时，将24阀门全关全开一次，反复进行2次；◇ 反冲洗期间记录循环水压力和工艺气侧的温度，见表l 、图2；◇ 反冲洗时间为8～10 m i n，反冲洗结束后改回正常流程。表1反冲洗前后数值对比图2记录点位置1．3分析结果换热器反冲洗后效果非常明显，出口温度下降幅度非常大，换热效果差的问题得到圆满的解决，大大地提高了氨气压缩机的效率，减少了冷冻系统的能耗。从处理后的结果看，反冲洗的方法非常有效，而且简单适用。循环水换热器2循环水零背压排放法以小表面冷凝器( 1101J C) 为例进行说明。合成氨装置小表面冷凝器( 1101J C) 为2005年扩能改造后新增设备。2008年大检修时进行清洗，开工后至2009年9月份出现小表面冷凝器真空度下降的现象，成为制约生产的瓶颈，限制了装置生产负荷。循环水换热器还可能出现真空度继续下降至正压，导致所用凝气透平水封阀动作，机泵打量不足等安全隐患。而且随着真空度的下降，抽气的温度也会相应的上升，在1 10IJ C的上部就会出现循环水量少、温度高的现象，最终会加剧换热管结垢，导致1 l O l j c真空度进一步下降，形成恶性循环，因此需要马上对这个问题进行分析和解决。

设备流程简图见图3。图3小表面冷凝流程简图2．1真空度下降原因分析原因一：循环水侧人口和出口之间的隔板存在漏量，可能导致垫片横筋损坏，使得循环水水流短路，造成换热管内水流的循环水量变少，真空度下降。循环水的流向是从换热器西侧下部进入换热器，然后从换热器下部流到东侧，再从换热器的上部回到西侧，最后从西侧上部回水管排出，见图4。———／。国||㈣循环水出口循环水入口图4小表面冷凝器隔板” 1经过现场对换热器两侧循环水温度的测量，基本可以断定循环水有一部分水流短路。测量数据201 1年第5期石油石化节能f1 7万方数据Technol ogy& Appl i cati on—————————’ 。一———’ 。——————————～—’ 。

当蓄热水箱的供水水温t1>50℃时，控制器就启动水泵，水进入集热器进行加热，并将集热器的热水压入水箱，水箱上部温度高，下部温度低，下部冷水再进入集热器加热，构成一个循环。e-4 省煤器集箱e-6 省煤器e-7 省煤器 e-8 省煤器中间集箱e-9 省煤器悬吊管 e-10 省煤器悬吊管e-11省煤器出口集箱e-12 省煤器出口连接管道 e-13 省煤器出口连接管道e-14 省煤器出口连接管道f-1 水冷壁前墙下集箱f-2 水冷壁前墙管子 f-3 水冷壁前墙灰斗螺旋管f-4 水冷壁前墙螺旋管 f-4.6 水冷壁前墙多通f-5 水冷壁前墙中间集箱f-5a,.b 水冷壁前墙过渡管子f-7 水冷壁前墙垂直管下部f-7a 水冷壁前墙垂直管上部f-8 水冷壁前墙上集箱f-9 水冷壁前墙引出管f-10 水冷壁后墙下集箱f-12 水冷壁后墙灰斗螺旋管f-12a 水冷壁后墙螺旋管 f-13，15 水冷壁后墙多通f-14 水冷壁后墙中间集箱 f-14a，b 水冷壁后墙过渡管子f-17 水冷壁后墙遮焰角管f-18 水冷壁后墙垂帘管f-18a 水冷壁后墙悬吊管f-19 水冷壁后墙上集箱f-20 水冷壁后墙引出管 f-21 水冷壁侧墙下集箱f-22 水冷壁侧墙管子 f-23 水冷壁侧墙灰斗螺旋管f-23a 水冷壁侧墙螺旋管f-24，26 水冷壁侧墙多通 f-25 水冷壁侧墙中间集箱f-25a，b 水冷壁侧墙过渡管子 f-27 水冷壁侧墙垂直管下部f-27a 水冷壁侧墙垂直管上部f-28 水冷壁侧墙上集箱 f-29 水冷壁侧墙引出管。介绍了泥浆制冷系统及同轴套管式换热器的结构与工作原理,采用传热计算和传热数值模拟分析方法,对光管式换热器与螺纹管式换热器从传热系数和换热面积进行对比分析研究.对比分析结果表明,在满足水合物钻探取样的条件下,螺纹管式换热器可增大换热面积,从而使螺纹管式换热器的体积和质量较光管式换热器可减少50%~60%,在相同规格条件下,螺纹管式换热器的换热效率大约是光管式换热器的2~3倍.。

正常操作： a)开启蓄水池管线进水阀门,开启清水管线出水阀门，打开真空排气阀，开启真空泵，排 气引水灌泵。（p）—确认柴油机机油、燃料油 （p）—确认柴油机手油泵及油路正常，并泵油 （p）—确认柴油机各传动部位和传动带正常 （p）—确认柴油机各仪表正常 （p）—确认柴油机启动电瓶良好 （p）—确认柴油机空气滤清器和排烟管路完好 （p）—确认各抽真空用的水箱内充满水 （p）—确认阀门润滑良好 （p）—确认配电柜良好 （p）—确认电源无故障 （p）—确认室外泡沫消火栓和各罐泡沫管线上的蝶阀关闭 （p）—确认泡沫管线无渗漏 （p）—确认消防水池出口阀门处于开启状态 3.4.4.2 出泡沫操作 [p] —打开柴油机消防泡沫泵进水口阀门 [p] —启动柴油机，控制运转速度 [p] —打开真空阀抽真空灌泵 [p] —柴油机提速至 1500 转，关闭真空泵阀门 [p] —依次打开柴油机消防泡沫泵出口阀门、打开去泡沫罐的 10#和 11#阀门 [p] —打开去泡沫罐的 12#、13#阀门，按比例混合的泡沫液进入环罐区的泡沫系统 (p) —确认压力升至 0.7mpa [p] —打开事故罐泡沫管线上的蝶阀，泡沫液在空气泡沫产生器的作用下，产生大量泡沫。通常补充水量超过蒸发与风吹的损失水量，因此必须排放一些循环水（称排污水）以维持水量的平衡。

第二次排放时，将1101J C循环水出口蝶阀全部关闭，结果发现排出的水很脏，同时出口水温下降显著，真空度涨幅也很大，见表2。最后真空度恢复到了正常压力值。表2小表面冷凝器冲洗前后效果对比2．4结果分析循环水零背压排放后1101J C运行情况良好，真空度达到一80 kPa以上．能够满足100％负荷时的生产要求。对l 101J C真空值进行跟踪，循环水冲洗后7 d无反弹。准确的判断为不停车解决l IO IJ C真空低问题奠定了基础。如果停车清洗，从l IO IJ C的停车到检修施工共需要4 d时间，停车对装置的原材料造成了浪费，检修也会对周围环境造成污染。零背压排放法解决了1IO IJ C真空度低的问题，大大节省了停车检修费用，节约了生产成本，避免了环境污染，也为企业创造了经济效益。3结束语换热器反冲洗和零背压排放方法，解决了换热器换热效果差的问题，同时也确保了装置长周期的平稳、连续运行，避免了停车检修造成的损失和对环境的污染。参考文献：[ 1] 王勇．换热器维修手册[ 岫．北京：化学工业出版社，2010：248—249．( 收稿日期201I一05一12)万方数据

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