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过程控制过程

过程装备成套技术本书是宣扬一种理念，即不同课程的知识不是孤立的、而是相互关联的，只有将各种自成体系的知识进行有机集成、灵活运用，才能解决工程实际问题。

本课程的主要任务是将本专业的多门专业基础课程和专业课程的知识进行关联、集成，并补充工程实践中需要的若干其他学科的知识，架构一个与工程实践相一致的知识体系，培养全方位分析考虑问题的思维模式。

本课程内容包括工艺开发、项目可行性研究、环境评价、过程工业生产装置的系统设计、机器设备选型、单参数自控设计、压力管道设计、绝热、防腐蚀、安装、试车等生产装置建设有关领域的基础知识。

其中换热气就是一个重要的设备，此设备的维修和清理是影响控制体统效率的重要因素。

所以找到换热器可能出现的问题，以及解决方法是十分必要的。

换热器机组常出现的问题以及应对的处理方法，有些常见的问题有可能常常会被忽略。

板式换热器机组运行中最常见也是最容易被忽略的问题，并对处理方法进行了总结，对板式换热器机组的设计者和使用者具有一定的借鉴意义。

管壳式换热器管壳式换热器（shellandtubeheatexchanger）又称列管式换热器。

是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。

这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。

结构由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。

壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。

进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。

为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。

挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。

换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。

等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。

流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程。

图示为最简单的单壳程单管程换热器，简称为1-1型换热器。

为提高管内流体速度，可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。

这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。

同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。

多管程与多壳程可配合应用。

类型由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。

如果两温度相差很大，换热器内将产生很大热应力，导致管子弯曲、断裂，或从管板上拉脱。

因此，当管束与壳体温度差超过50℃时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。

换热器机组的应对的处理方法，根据所采用的补偿措施，管壳式换热器可分为以下几种主要类型：

1、固定管板式换热器机组管束两端的管板与壳体联成一体，结构简单，但只适用于冷热流体温度差不大，且壳程不需机械清洗时的换热操作。

当温度差稍大而壳程压力又不太高时，可在壳体上安装有弹性的补偿圈，以减小热应力。

2、浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动，完全消除了热应力；且整个管束可从壳体中抽出，便于机械清洗和检修。

浮头式换热器的应用较广，但结构比较复杂，造价较高。

3、U型管换热器每根换热管皆弯成U形，两端分别固定在同一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室。

此种换热器完全消除了热应力，结构比浮头式简单，但管程不易清洗。

非金属材料换热器化工生产中强腐蚀性流体的换热，需采用陶瓷、玻璃、聚四氟乙烯、石墨等非金属材料制作管壳式换热器。

这类换热器的换热性能较差，只用于压力低、振动小、温度较低的场合。

流道的选择进行换热的冷热两流体，按以下原则选择流道：

1、洁净和易结垢流体宜走管程，因管内清洗较方便；2、腐蚀性流体宜走管程，以免管束与壳体同时受腐蚀；3、压力高的流体宜走管程，以免壳体承受压力4、饱和蒸汽宜走壳程，因蒸汽冷凝传热分系数与流速无关，且冷凝液容易排出；5、若两流体温度差较大，选用固定管板式换热器机组时，宜使传热