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管壳换热器的震动损坏分析

  • 分类:资讯资讯
  • 编辑:陕西瑞特
  • 来源:sxrt
  • 发布时间:2022-07-21 15:49
  • 访问量:

【概要描述】 一、影响管壳式换热器磨损速率的因素   (1)管子与折流板材料组合   当管子与折流取相同材料时,则两者的磨损速率近似相等;当采用耐火材料的性能时,牢固不易腐蚀;当折流板材料比管材硬时,则管子更快被磨损。   (2)管子与折流板振幅、振动频率   管子振幅、振动频率和与折流板管孔的间隙振动步率和振幅对磨损童影响是非常大的,管壳式换热器磨损量随振幅和颇率的增加而增大,因为管子的动能将会随着振幅和频率的增加而增加,于是撞击动能会增大更多,加速了撞击磨损速度和两者之间的粘合磨损。   (3)磨损程度在于撞击表面的几何结构和材料性能   管子的几何尺寸(壁厚、管径、边界条件等)和折流板的几何尺寸(板最、管孔直径、折流板间距等)以及管子与折流饭材料性能均会影响着列管换热器管子的磨损程度与速度.   通过现实中有人做的实验发现,当管子与折流板管孔的间隙空间中存在蜡时,就不会发出撞击的响声。这是因为蜡使管子与折流板管孔的间隙变小了,进而让两者之间的振动没有那么大以及减少摩擦;同时蜡还有润滑作用,因此大大地缓冲了振动.在生产实际中,如炼油厂的换热器,因介质润滑程度相对比较好,因此磨损不会那么严重,当介质具有}''n性时,磨损将会显著增加并加速磨损效率。   在石油化工装置中,换热器所占比例是塔和槽类设备的两倍,并且使装置停运的原因中是属换热器损坏漏油占半数左右.由于换热器的故障发生率为塔类和管管道类的三倍,因此对换热器的报坏分析具有重要意义。   二、振动分析   换热器的损坏主要原因是振动。换热器的振动破坏包括管子和折流板管孔间的磨损、管子在折流板处所受到的振动和剪切碰撞等应力的疲劳破坏、管子间的相互碰撞磨损以及管板处管子的疲劳破坏等。   1.管子振动原因的分析:   有许多引起换热器振动的根源,而其中的某一或某几个则可能是激起危害性的振动根源。由往复机械(化工振动筛的详细说明)带来的脉动是激振的一个根源;而通过支承构件或连接管道传来的某些振动,是另一个激振根源.由于这些类型激振根源频率为系统所决定,相对来说是可以预计到的。而流体力学激振的机理则比较难以预计。   流体流动激振可分为两大类型:即平行于管子轴线的流动所激发的(称纵向流)和由垂直于管轴线的流动所激发的(称横向流我).横向流在通常情况下可引起很大的振幅,对换热器的管子危害性很大。   2.振动的判别标准   (1)对于液体,当涡流发散频率大于1/3固有频率及平行流体涡流生产16-8振动电机的无因次振幅Y,>O.0075时振动可能发生.   (2)对于气体或蒸汽,除上列判别标谁外,还存在音频及湍流扰动频率。当湍流扰动频率或涡流发散频率大于1/3,固有频率或在0.8-1.2音频时可能发生振动。   3.消除振动的方法   消除振动的方法通常有以下几种:   1)降低壳程线速,当不能改变流童时,可加大管心距或增加壳径.   2)提高管子固有频率,有效办法是缩短管子无支承最大跨长或改变管材,增加壁厚,但效果不如方法1)显著。   3)改变折流板形式或改用折流杆,也可在满足传热及压降的前提下改变管子排列方式.   4)当接管发生振动时可加大接管直径.   

管壳换热器的震动损坏分析

【概要描述】 一、影响管壳式换热器磨损速率的因素

  (1)管子与折流板材料组合

  当管子与折流取相同材料时,则两者的磨损速率近似相等;当采用耐火材料的性能时,牢固不易腐蚀;当折流板材料比管材硬时,则管子更快被磨损。

  (2)管子与折流板振幅、振动频率

  管子振幅、振动频率和与折流板管孔的间隙振动步率和振幅对磨损童影响是非常大的,管壳式换热器磨损量随振幅和颇率的增加而增大,因为管子的动能将会随着振幅和频率的增加而增加,于是撞击动能会增大更多,加速了撞击磨损速度和两者之间的粘合磨损。

  (3)磨损程度在于撞击表面的几何结构和材料性能

  管子的几何尺寸(壁厚、管径、边界条件等)和折流板的几何尺寸(板最、管孔直径、折流板间距等)以及管子与折流饭材料性能均会影响着列管换热器管子的磨损程度与速度.



  通过现实中有人做的实验发现,当管子与折流板管孔的间隙空间中存在蜡时,就不会发出撞击的响声。这是因为蜡使管子与折流板管孔的间隙变小了,进而让两者之间的振动没有那么大以及减少摩擦;同时蜡还有润滑作用,因此大大地缓冲了振动.在生产实际中,如炼油厂的换热器,因介质润滑程度相对比较好,因此磨损不会那么严重,当介质具有}''n性时,磨损将会显著增加并加速磨损效率。

  在石油化工装置中,换热器所占比例是塔和槽类设备的两倍,并且使装置停运的原因中是属换热器损坏漏油占半数左右.由于换热器的故障发生率为塔类和管管道类的三倍,因此对换热器的报坏分析具有重要意义。

  二、振动分析

  换热器的损坏主要原因是振动。换热器的振动破坏包括管子和折流板管孔间的磨损、管子在折流板处所受到的振动和剪切碰撞等应力的疲劳破坏、管子间的相互碰撞磨损以及管板处管子的疲劳破坏等。

  1.管子振动原因的分析:

  有许多引起换热器振动的根源,而其中的某一或某几个则可能是激起危害性的振动根源。由往复机械(化工振动筛的详细说明)带来的脉动是激振的一个根源;而通过支承构件或连接管道传来的某些振动,是另一个激振根源.由于这些类型激振根源频率为系统所决定,相对来说是可以预计到的。而流体力学激振的机理则比较难以预计。

  流体流动激振可分为两大类型:即平行于管子轴线的流动所激发的(称纵向流)和由垂直于管轴线的流动所激发的(称横向流我).横向流在通常情况下可引起很大的振幅,对换热器的管子危害性很大。

  2.振动的判别标准

  (1)对于液体,当涡流发散频率大于1/3固有频率及平行流体涡流生产16-8振动电机的无因次振幅Y,>O.0075时振动可能发生.

  (2)对于气体或蒸汽,除上列判别标谁外,还存在音频及湍流扰动频率。当湍流扰动频率或涡流发散频率大于1/3,固有频率或在0.8-1.2音频时可能发生振动。

  3.消除振动的方法

  消除振动的方法通常有以下几种:

  1)降低壳程线速,当不能改变流童时,可加大管心距或增加壳径.

  2)提高管子固有频率,有效办法是缩短管子无支承最大跨长或改变管材,增加壁厚,但效果不如方法1)显著。

  3)改变折流板形式或改用折流杆,也可在满足传热及压降的前提下改变管子排列方式.

  4)当接管发生振动时可加大接管直径.

  

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 一、影响管壳式换热器磨损速率的因素

  (1)管子与折流板材料组合

  当管子与折流取相同材料时,则两者的磨损速率近似相等;当采用耐火材料的性能时,牢固不易腐蚀;当折流板材料比管材硬时,则管子更快被磨损。

  (2)管子与折流板振幅、振动频率

  管子振幅、振动频率和与折流板管孔的间隙振动步率和振幅对磨损童影响是非常大的,管壳式换热器磨损量随振幅和颇率的增加而增大,因为管子的动能将会随着振幅和频率的增加而增加,于是撞击动能会增大更多,加速了撞击磨损速度和两者之间的粘合磨损。

  (3)磨损程度在于撞击表面的几何结构和材料性能

  管子的几何尺寸(壁厚、管径、边界条件等)和折流板的几何尺寸(板最、管孔直径、折流板间距等)以及管子与折流饭材料性能均会影响着列管换热器管子的磨损程度与速度.

  通过现实中有人做的实验发现,当管子与折流板管孔的间隙空间中存在蜡时,就不会发出撞击的响声。这是因为蜡使管子与折流板管孔的间隙变小了,进而让两者之间的振动没有那么大以及减少摩擦;同时蜡还有润滑作用,因此大大地缓冲了振动.在生产实际中,如炼油厂的换热器,因介质润滑程度相对比较好,因此磨损不会那么严重,当介质具有}''n性时,磨损将会显著增加并加速磨损效率。

  在石油化工装置中,换热器所占比例是塔和槽类设备的两倍,并且使装置停运的原因中是属换热器损坏漏油占半数左右.由于换热器的故障发生率为塔类和管管道类的三倍,因此对换热器的报坏分析具有重要意义。

  二、振动分析

  换热器的损坏主要原因是振动。换热器的振动破坏包括管子和折流板管孔间的磨损、管子在折流板处所受到的振动和剪切碰撞等应力的疲劳破坏、管子间的相互碰撞磨损以及管板处管子的疲劳破坏等。

  1.管子振动原因的分析:

  有许多引起换热器振动的根源,而其中的某一或某几个则可能是激起危害性的振动根源。由往复机械(化工振动筛的详细说明)带来的脉动是激振的一个根源;而通过支承构件或连接管道传来的某些振动,是另一个激振根源.由于这些类型激振根源频率为系统所决定,相对来说是可以预计到的。而流体力学激振的机理则比较难以预计。

  流体流动激振可分为两大类型:即平行于管子轴线的流动所激发的(称纵向流)和由垂直于管轴线的流动所激发的(称横向流我).横向流在通常情况下可引起很大的振幅,对换热器的管子危害性很大。

  2.振动的判别标准

  (1)对于液体,当涡流发散频率大于1/3固有频率及平行流体涡流生产16-8振动电机的无因次振幅Y,>O.0075时振动可能发生.

  (2)对于气体或蒸汽,除上列判别标谁外,还存在音频及湍流扰动频率。当湍流扰动频率或涡流发散频率大于1/3,固有频率或在0.8-1.2音频时可能发生振动。

  3.消除振动的方法

  消除振动的方法通常有以下几种:

  1)降低壳程线速,当不能改变流童时,可加大管心距或增加壳径.

  2)提高管子固有频率,有效办法是缩短管子无支承最大跨长或改变管材,增加壁厚,但效果不如方法1)显著。

  3)改变折流板形式或改用折流杆,也可在满足传热及压降的前提下改变管子排列方式.

  4)当接管发生振动时可加大接管直径.

  

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