循環尾氣壓縮機循環冷卻器管束開裂原因分析

馬智超(中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086)

0 引言

本公司根據我國管殼式換熱器執行標準開展換熱器設計工作，換熱面積196m2，換熱器結構類型為BEW。其中殼程介質為冷卻水，工作溫度為33/43℃，設計溫度為120℃，工作壓力為0.5MPa，設計壓力為1.0MPa；管程介質為循環尾氣，工作溫度為198/46℃，設計溫度為245℃，工作壓力為0.11MPa，設計壓力為0.5/-0.1MPa。

1 管殼式換熱器簡介

1.1 分類

由于管殼式換熱器其管內和管外存在溫度差，為了防止由于這種溫度差產生的熱應力問題，需要通過一定措施進行補償，一般根據不同的補償措施，管殼式換熱器被分為以下四種。第一，固定管板式換熱器，這種換熱器的管束兩端的管板固定在殼體上，這種結構的換熱器，比較適合殼程無需清洗的換熱，且管內外流體的溫差較小的情況。如果出現內外溫差變大，但是殼程的壓力較低的情況，可以通過安裝彈性補償圈來減小應力。第二，浮頭式換熱器，這種換熱器管束一側的管板可以浮動，并且可以將管束從管殼中拿出以便維護清洗，能夠完全消除換熱器產生的熱應力，但是由于其結構復雜，因此這種換熱器的成本較高。第三，U型管式換熱器，這種換熱器的換熱管均為U形，該換熱器與浮頭式換熱器一樣，能夠完全消除管中的熱應力，優勢是結構相對簡單，缺點是清潔難度較大。第四，渦流熱膜換熱器，這種換熱器使用的是先進的傳熱技術，能夠改變管束中介質的運動狀態，以此提高管束的換熱率，該換熱器的熱效率高達96%。……