НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

Эксплуатация спиральных теплообменников

Выбор спирального теплообменника

Выбор спирального теплообменного теплообменника должен удовлетворять технологическим потребностям производства, таким как:

• два состояния среды в аппарате (пар и жидкость);
• физические свойства продуктов;
• температура целевого потока на входе и выходе;
• давление целевого потока на входе и выходе;
• колчиество передаваемого тепла;
• горизонтальный или вертикальный тип теплообменника;
• расположение входов и выходов теплоносителей;
• конструкция теплообменника и т.д.

Если один спиральный теплообменник не удовлетворяет технологическим потребностчм в совокупности с техническими ограничениями (например, габариты), то следует применить несколько аппаратов, но тогда обязательным является соблюение следующих требований:

• при объединении в последовательном ряду ширина пластин и размер проходных сечений аппарата должны совпадать;
• при объединении в параллельную сеть следует использовать аппараты одного стандарта;
• при параллельно-последовательном объединении (один поток идет через параллельно подключенные аппараты, а другой - через последовательно подключенные) ограничение только в выборе аппаратов одного стандарта.

Выбрав спиральный теплообменник, требуется исходя из числа Рейнольдса жидкости определить скорость продукта в аппарате, потому что при недостаточном её значении будет происходить оседание частиц. Рекомендуемое производителями значение скорости среды высокой вязкости - более 0,3 м/с, и если 1 спиральный теплообменник не удовлетворяет технологическим потребностям, то следует установить 2 или более аппарата меньших размеров объёдтинённых последовательно, чтобы повысить скорость потока и эффективность теплообмена.

При подборе спирального теплообменника требуется учитывать условия производственной площадки и способна ли она выдержать вес аппарата заполненного рабочими средами с учётом дополнительных нагрузок:

• возникающих при возможном землетрясении;
• от ветровой нагрузки при наружной установке.

Монтаж спирального теплообменника

При монтаже разборного спирального теплообменника необходимо оставить свободное пространство, позволяющее бесрепятственно открывать/закрывать крышки люка, а пространство над аппаратом должно быть достаточным для возможности монтажа/демонтажа с использованием стандартных кранов.

Устанавливая спиральный теплообменник необходимо проверить позиционирование в вертикальной и горизонтальной плоскостях, для упрощения монтажа трубопроводов обвязки без смещений и натяга. Недопустимо возникновение деформации от дополнительных нагрузок, возникающих во входных и выходных соединениях трубопроводов при некорректном монтаже, таких как:

• температурные линейные деформации;
• кавитация жидкости;
• вибрация от радом расположенных механизмов.

Трубопроводы большого диаметра необходимо оснащать опорами вблизи от спирального теплообменника, чтобы исключить дополнительные нагрузки.

Во избежание колебаний вследствие теплового расширения трубопроводов производители спиральных телпообменников рекомендуют использование гибких соединений с аппаратом.

На месте производства монтажных работ теплообменник должен быть осмотрен на предмет возможных дефектов при транспортировании. Защитные заглушки от попадания инородных частиц должны быть открыты для проверьки на предмет отсуствия загрязнений во входных и выходных патрубках.

Руководствуясь соответствующими указателями в местах подключения трубопроводов на теплообменнике производится подключение трубопроводов для теплоносителей. Трубопроводы должны конструктивно предусматривать возможность движения теплоносителей в прямом и обратном направлении, для использования чередования разнонаправленных потоков для обратной промывки от загрязнений. Трубопроводы теплоносителей должны быть смонтированы в ориентации друг навстречу другу, чтобы повысить теплоотдачу.

Рядом с теплообменным аппаратом необходимо установить контрольно-измерительные приборы (температура, давление), а при необходимости средства ПАЗ (сигнализации и блокировки).

Работа спирального теплообменника

При подключении в работу спирального теплообменника требуется сначала подключить низкотемпературную жидкость и удалить из теплообменника воздух (в закрытую факельную систему или на свечу). После дегазации теплообменника и его полного заполнения жидкостью допустимо начать подавать высокотемпературный телпоноситель.

После повышения температуры в теплообменнике до рабочего значения, необходимо выполнить повторную обтяжку болтов зажима крышки в порядке, указанном на рисунке ниже строго соблюдая последовательность, потому что при работе от телпового расширения может произойти протекание внутрь. На рисунке приведена последовательность затяжки болтов 20 зажимов крышки. Для любого случайно выбранного болта зажима обычно достаточно выполнить 2-3 соответствующих последовательностей протяжки, чтобы обеспечить герметичность и не нарушить целостность прокладок. Момент затяжки должен быть не меньше значений (номинал 300N, максимум 600N) указанных в таблице ниже (для стали 35), при отсутствии динамометрического ключа можно использовать удлинитель соответсвующей длины. Диаметр болта, мм 12 16 20 22 24 27 30 36 Вращающий момент, Н·м 32 80 160 220 280 410 550 970 Длина удлинителя, мм 120 270 540 740 940 1400 1840 3240

Схема протяжки болтов крышки спирального телпообменника

Рабочие параметры спиральных теплообменников, отраженные в технологическом регламенте, не должны превышать значений давлений и температур, приведенные на чертеже завода-изготовителя.

Работа теплообменников соответствующая технологическому регламенту обеспечивается системой контрольно-измерительных приборов и автоматики.

При выводе спирального телпообменника из работы, сначала прекращается подача высокотемпературной среда, а затем - низкотемпературной. При долгосрочном выводе теплообменника из работы, чтобы избежать замораживания и коррозии, требуется слить всю жидкость из аппарата и очистить его, затем выполнить продувку воздухом для просушки, чтобы минимизировать количество влаги.

Учитывая потенциальный риск разгерметизации спирального теплообменника, целесообразно установить под него поддон при монтаже, чтобы не допустить попадания жидкости на пол и/или устройства с электропитанием (что может привести к короткому замыкания или повреждению из-за попадания влаги).

Если спиральный теплообменник функционирует при температурах превышающих 60 °C или в нём обращаются агрессивные жидкости, рекомендуется смонтировать защитный кожух, чтобы предотвратить контакт обслуживающего персонала с корпусом аппарата.

Если около спирального теплообменника проводятся сварочные работы, категорически запрещено использовать его как заземляющий соединитель сварочного аппарата. Электрическое напряжение является потенциальной причиной серьезного повреждения для аппаратов спиральной конструкции, поэтому необходимо обеспечить видимый разрыв аппарата от трубопроводов путём снятия соединительнго фланца и отглушением спирального теплообменника от системы глухим фланцем (межфланцевая заглушка не применима, так как не обеспечивает видимого разрыва).

Вывод спирального теплообменника из работы

Теплообменник необходимо вывести из работы при следующих обстоятельствах:

• при давлении превышающем расчетное значение;
• если неисправен предохранительный клапан;
• при отсутствии подачи воздуха или электричества к приборам контроля и сигнализации;
• при выявлении в элементах теплообменников выпучин, трещин, пропусков или потения в сварных соединениях;
• в случае пожара, в непосредственной близости от теплообменника.