换热器是化工中通用典型设备之一,一般占化工装置设备总重的30%-40%。冷却式换热器工作原理简单,其管程及壳程侧为物料和冷却介质。冷却介质大多选用冷却水和冷冻水,以达到气液分离或降低物料温度为目的。
一、振动问题
尼龙化工公司精苯装置自1998年投产以来,多台冷却式换热器在生产过程中经常发生剧烈振动,使基座及管线造成早期破坏。冷凝器F—E206的作用是将反应后的氢、苯、甲苯、二甲苯及轻质烷烃等混合循环气体进xx液分离。壳程侧物料呈气液混合态,压力高达5.28MPa,温度145.13'12,冷却后温度40'12;管程侧冷却介质为冷却水。如果不及时处理F—E206的振动,极易造成高压易燃易爆循环气体发生泄漏的严重事故。
二、振动原因
1、投用时产生的振动
冷凝器F—E206在投入使用时,冷却介质有气体存在,引起气击而产生振动。
2、在生产中的振动
(1)原因:① 冷却剂的注入量过大;② 冷却剂流速过大;③生产负荷调整大幅下降;④ 物料侧物流流速变小。在正常生产中,物流与冷却剂不论是逆流还是并流形式,均在换热器内部形成温降梯度。上述因素的存在,会破坏多种合理的温度梯度,造成热物流进入换热器后温度大幅度下降,形成低温液态,使非凝性高温气体和尚未液化的高温气体在短区域内大量出现,并产生气击,引起换热器剧烈振动。
(2)生产中振动发生的条件:① 冷却剂量较大;②物料侧处理量较大;③冷却前后物料温差>100℃,较大;④进1:1物料呈气态或气液混合态,有全部或部分冷凝相变;⑤ 壳程侧为高温物料(处理量大),管程侧为冷却介质,如图1所示。冷却水回水调节,大多采用截止阀,当负荷及工艺参数变化较大时,需要现场手动随时调节冷却水回水阀门,但往往因调节不及时造成振动。
三、处理方法
1、投用时产生的振动的xx投用时产生的振动是因为冷却介质侧有气体存在,引起气击现象造成的。处理较为简单,打开冷却剂侧换热器排气阀,排气作业结束后,振动即可xx。
2、生产中产生的振动的xx
缓慢关小回水阀,在调整中,时刻注意物料冷却后的温度,以免幅度过大,直至振动xx。在神马尼龙化工公司的苯精制、环己醇等生产装置内,冷却式换热器经常出现的振动,经过上述方法处理后得以xx,效果显著。同时,换热器的各项工艺生产指标不受影响,保证了生产的安全与稳定。
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