
舉例說(shuō)明列管式冷油器的在電廠(chǎng)中廣泛應用分析?
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冷油器主攻螺旋類(lèi)型:
列管式冷油器廣泛應用于電廠(chǎng)的主要設備,新型高效冷油器的開(kāi)發(fā)和研究是目前人們所矢濁的一個(gè)熱點(diǎn)M題。分祈了傳統殼式冷油器存在的N題,指出M時(shí)強化管程和殼程的換熱是開(kāi)發(fā)新型高效冷油器的主要方法,并給出了兒種適用千冷油器的強化傳熱竚型,以及應采用的殼程管間支搾形式;诖,設計了一種將連續螺旋折流板形翅片管搭配使用,兩種傳熱強化措施結合起米的連續螺旋祈流W?形翅片笆冷油器。利用傳熱特性測試裝W,以油水為工質(zhì),對芄進(jìn)行試驗研究,得到了冷油器的傳熱與阻力性能曲線(xiàn)。實(shí)驗結果表明:該種冷油器的殼程油側換熱系數可達1200-1400W,(m2A),而降比M等條件K的弓形折流板光沿冷油器降低25%45%,這為電廠(chǎng)冷汕器的改造提供了一種新的選擇。
水冷殼呰式冷油器楚電廠(chǎng)屮應用s人n.面廣的一神附機設備,如汽輪機的主冷油器、給水泵和k機冷油器、麼煤機冷油器筇,w傳熱效率的高低和抗腐蝕泄漏性成為影響電廠(chǎng)屮相災設備IF常運行的艽鍵。目前,屯廠(chǎng)所用的殼管式冷油器人都仍采用銅光泔管作為傳熱皆型,弓形隔板作為管問(wèn)文掙形式。該類(lèi)冷油器存在二方HD不—是腐蝕和泄漏W題突出;二是,光程油側拓降在O.IMPa左右時(shí),總傳熱系數一般不超過(guò)700W/(m2)。W而典傳熱效率很低,導致冷油器無(wú)法將油溫冷卻到給定值,使得相艾的設備出現故障1。
強化冷油器換熱效率的土要方法冇W種:一種是將冷油器的?本換熱元件一傳熱管,山光沿管改為強化傳熱竚,以減溥流體在管壁處的以流邊界W,降低熱阻;W—種是采用低流阻光?管間支掙物,通過(guò)消除流體流動(dòng)和傳熱過(guò)0屮的死區,變殼程流體橫向沖刷流為縱4螺旋流,提高殼程流體的流速;谶@一強化傳熱思路,在分祈傳統呰殼式冷油器存在的問(wèn)題,及如何解決的S礎一種將連續螺旋折流板與W形翅八牲擠配使用,兩種傳熱強化措施結合起來(lái)的連續螺旋折流齒形翅訃管冷油器,以油-水為工質(zhì),利用傳熱與流阻特性試驗裝置,對:K進(jìn)行試驗研究,得到了冷油器的傳熱與^11力性能曲線(xiàn)?蔀檫@種換熱器的工業(yè)應用及與其他強化傳熱管的結合使用。
冷油器存在的主要問(wèn)題管板的泄漏:
現冇的殼管式冷油器換熱瞥為锏管,而管板和殼體、水朵等均為碳鋼材料。換熱竚采用脹接.1.藝與管板相連接,脹接過(guò)程中會(huì )在管板I.尤H:是在連接部位/上成較人的殘余應力。這部分應力在一定工況K將釋放出來(lái),異致脹n幵裂。W—方而,山于管板和換熱笆材質(zhì)不N1,膨脹系數相差較人,在冷油器1:作時(shí)山于溫度變化、振動(dòng)和頻繁的起ff影響,使冷油器承受的熱負荷和機械負荷經(jīng)常處于交變狀態(tài),造成金屬的疲勞,M產(chǎn)生脹n松動(dòng),導致冷卻油泄辦。以锏呰為換熱呰,碳鋼材料為呰板、売體和水柬的冷油器也具備構成原屯池的條件,鉍發(fā)生屯化學(xué)腐蝕,使呰板等表面出現腐蝕門(mén)坑。K:期地電化學(xué)腐蝕,加上應力腐蝕的共N1作用,M先在脹n處開(kāi)始山現泄漏。
換熱管腐蝕與振動(dòng)引起的泄漏
腐蝕與振動(dòng)是引起冷油器內的銅質(zhì)換熱管泄漏的2個(gè)大鍵W素。冷卻水的侵蝕性、流速較高JL紊亂,冷油器本分苛刻的運行工況,使冷油器的腐蝕M題異常炎出。誘發(fā)冷油器內銅普泄漏的腐蝕主要是M部腐蝕,它包括的脫鋅腐蝕(M狀脫鋅和塞狀脫鋅)、微生物腐蝕、應力腐蝕和沖屮腐蝕9腐蝕山管內壁向外發(fā)展,撳深處可穿透罕外壁。3腐蝕區域喪失應冇的機械強度時(shí),便會(huì )在很小的應力作用下,在腐蝕區域產(chǎn)生貫通性裂紋,發(fā)生腐蝕失效,造成冷油器銅管泄漏。
傳統的冷油器采用弓形隔板作為管間支抒形式,這種結構會(huì )使殼側油產(chǎn)生検以沖刷流。3冷卻油橫如掠過(guò)換熱管時(shí)會(huì )形成旋渦,然后再與管分離。旋渦的產(chǎn)生和分離呈現周期性變化,導致?lián)Q熱管產(chǎn)生振動(dòng)。W外,弓形隔板冷油器的殼程油流體也會(huì )發(fā)111彈件激振、紊流抖振等,樣會(huì )導致?lián)Q熱管束振動(dòng)。汽達到共振點(diǎn)時(shí),振幅較人,導致相鄰管了、管了與弓形隔板之間發(fā)生相互碰撞或管子撞殼體。振動(dòng)碰攛過(guò)?中,發(fā)生菱形磨損,逐漸變薄S至泄漏。振動(dòng)還會(huì )在呰了內部產(chǎn)生疲勞損傷和彎曲嘲性變形,加冷卻水的腐蝕和伎蝕作用,使疲勞損傷加劇,造成管壁產(chǎn)生裂紋,呰子破裂,嚴系:時(shí)W至折斷而引發(fā)泄漏事故。
冷卻效果差
在電廠(chǎng)冷油器中的應用分析
某火廠(chǎng)4分機組的3ftGL-60-1型冷油器CJ2002年開(kāi)始頻繁發(fā)生锏笆泄漏,并逐年惡化,須實(shí)施改造。擬將原弓型折流板銅光管冷油器改為木文提出的連續螺旋折流鋼質(zhì)形翅炒管冷油器。采用以I.實(shí)驗結果,依據該冷油器運行況,得到改造前后的冷油器的傳熱性能計算結果如表4所列。從表4可石出,冷油器的傳熱與ER力性能均可達到設計要求,達到改造的冃的。螺旋折流板災形翅八管冷油器的總傳熱系數不僅較原冷油器高30%以.防垢性能也相3好,加.LK優(yōu)良的低流阻系數,可使冷油器功粍人人降低,為電廠(chǎng)帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益。
符板的泄漏、換熱锏管腐蝕與振動(dòng)引起的泄漏,以及冷卻效果差是傳統弓形折流板冷油器存在的主要問(wèn)題。改變冷油器內部結構,采用間斷性的三維翅片竚強化管程換熱,N時(shí)采用螺旋折流板作為管間支搾物以強化殼程換熱是解決這一H題的災鍵《基于這一思路,提出了一種新型的高效冷油器一連續螺旋折流W形翅片管冷油器。K光程換熱系數達200-400W/m2,+而殼程流動(dòng)阻力較弓形折流板冷油器低25%-45%。具冇較好的強化傳熱、低流阻和抗結垢性能,應用于屯廠(chǎng)冷油器的改造可產(chǎn)生較好的高傳熱和低能耗效果,使冷油器t<1;期高效穩定運行。