给水泵冷油器改造新思路

第29卷第7期2007牟7月水利电力机械WATERC0NSER、NCY&ELECrⅡUCP0WERMACHINERYV01．29No．7Ju1．2007给水泵冷油器改造新思路Thenewmodificationtofeedwaterpumpoilcooler李敬超(河南焦作电厂，河南焦作454001)摘要：论述了冷油器的热交换原理，详细分析了传统铜管作为热交换管的优缺点，大胆提出用不锈钢管代替铜管作为热交换管的新观点，并作了热效率分析，以实例证明了该观点的正确性。关键词：热交换；管束；折流挡板；胀接工艺；传热功率中图分类号：TK264．13文献标识码：B文章编号：1006—6446(2007)07—0010—020引言冷油器属于换热器的一种。换热器是广泛应用于化工、石油、电力、医药、冶金、制冷及轻工等行业的一种通用设备，它的种类繁多，按其传热面的形状和结构可分为管型、板型和其他型3类。管型换热器分为蛇管式、套管式和管壳式换热器；板型换热器分为螺旋板式、板式、板翘式和板壳式换热器；其他型式换热器是为满足特殊要求的换热器，如回转式换热器、热管换热器等。管壳式换热器的应用已有悠久的历史，由于它制造容易、生产成本低、选材范围广、清洗方便、适应性强、处理量大、工作可靠，能适应高温高压，所以它作为传统的标准换热设备在化工、石油及能源等行业被广泛应用。1管壳式换热器的工作原理和结构1．1工作原理管壳式换热器由许多管子组成管束，管束构成换热器的传热器。换热器的管子固定在管板上，而管板又与外壳联结在一起。为增加流体在管外空间的流速，以提高换热器壳程的传热膜系数，改善换热器的传热状况，在筒体内间隔安装了许多折流挡板。换热器的壳体和两侧管箱上(偶数管程则在同一侧)开有流体的进出口，在换热过程中一种流体从一侧管箱(前管箱)流进管子里，经另一侧管箱(后管箱)流出(对奇数单管程换热器)或绕过管箱，流回进口侧前管箱(对偶数管程换热器)。另一种流体从筒体上的连接管进出换热器壳体流经管束外，完成换热过程。1．2主要组合部件管壳式换热器的主要组合部件为前端管箱、壳体和后端结构(包括管束)3部分。1．3型式与结构管壳式换热器是把管子与管板连接，再用壳体固定，大致分为固定板式、釜式、浮头式、u形管式及滑动管板式等。河南焦作电厂给水泵冷油换热器为固定板式换热器，具体结构如图1所示。该种换热器的两端管板采用焊接方式与壳体固定，结构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，结构比较紧凑；在有折流板的壳侧流动中，E旁路最小，管程可以分为任一偶数程数；由于2个管板被换热器管互相支撑，与其他管壳式换热器相比，管板最薄；造价低而且每根管子内侧都能清洗，宜用于不易结垢和清洁的流体。缺点是当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，常会使管子与管板的接口脱开，从而发生介质泄露。该种换热器比较适合于温差不大或温差较大但壳程压力不高以及壳程结垢不严重的场合。收稿日期：2007一o4一o4作者简介：李敬超(1974一)，男，河南焦作人，河南焦作电厂工程师，从事电力设备制造检修方面的工作。维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第7期李敬超：给水泵冷油器改造新思路2改造方案2．1改造原因根椐多年对冷油器检修改造的经验，结合河南焦作电厂实际工况，笔者认为，现有冷油器存在以下2个缺点：(1)现有冷油器的管板和交矗．_／＼I，|亡_Il二l_目l日目==I目一目一I目日啊一目目日瞄翻一0睡0一l_甄■一l■l髓．I一l一--．1．防冲板=2．拉杆；3．单弓形折流板；4．分流隔概5．旁路挡板；6l’法兰管板；7．传热管图1固定管板换热器换管采用的是胀接工艺，管板材质为Q235碳钢，管子材质为黄铜，其材质和膨胀系数均不同，在工作时由于温度变化和振动影响，容易产生胀口松动而导致工作油泄漏。(2)河南焦作电厂冷油器冷却用水为循环水，水质较差，水里携带的泥沙容易造成管子堵塞，影响冷却效果。2．2改进方案为了尽量消除或减少由于泄漏和堵塞对冷油器的使用寿命和交换效率造成的影响，通过查阅大量技术资料、咨询有关热交换专家并受凝结器改造启发，大胆提出将凝结器改造工艺应用于冷油器，对冷油器进行技术改造，消除现有冷油器存在的弊端。具体改造内容如下：(1)将原冷油器采用的010×1铜管改为10×0．5不锈钢管。这样，改造后的冷油器质量更小，承载压力更大；由于管壁变薄，水通量更大，冷却效果更好；随着管径增大，防堵能力增强，大大延长了冷油器的使用寿命。(2)采用凝结器改造工艺，将管板材料由普通钢板改为复合钢板，管子和管板连结方式由单纯胀接改为胀接后再焊接。由于采用同种材质胀接，膨胀系数一致，在发生温差变化时不易发生胀口松动现象；另外，将胀口部位焊接，更是加上了双保险，这都将使冷油器的使用寿命更长，冷油器运行更加安