Общие сведения. На судах применяют, главным образом, поверхностные теплообменные аппараты (рекуперативные), у которых одна рабочая среда передаёт теплоту другой рабочей среде через разделяющую их поверхность.
Наибольшее распространение получили трубчатые и змеевиковые теплообменные аппараты (подогреватели воды, топлива, масла и охладители воды, масла, воздуха).
Основные конструктивные схемы теплообменных аппаратов трубчатого типа приведены на рисунке:
В настоящее время для систем тепловодоснабжения, охлаждения и кондиционирования компания «Альфа Лаваль» выпускает пластинчатый теплообменник (ПТО).
Пластины для ПТО штампуются из нержавеющей стали или титана. Уплотнительные прокладки изготавливаются из самых разнообразных эластомеров. Наиболее распространённые — нитрил и ЕРДМ. Все модели ПТО выпускаются с разной толщиной пластин, в зависимости от расчётного давления.
Техническое обслуживание. Теплообменный аппарат в процессе эксплуатации подвергается перепаду температур, давлению и вибрационным нагрузкам.
Теплопередача может значительно ухудшиться в результате образования на внутренних поверхностях трубок и пластин различных отложений. Даже, если сильный турбулентный поток существенно препятствует отложению осадков, это не может полностью исключить загрязнение внутренних поверхностей.
В настоящее время для обработки охладителей воды, масла и воздуха используют зарубежные присадки, которые приведены на структурной схеме:
Для обработки охладителей воды и масла используют следующие присадки: SAF-ACID (твёрдое вещество, 100 кг на 1 т воды); EDGE (жидкость, от 20 до 100 л на 1 т воды); LAC (жидкость, 10 л на 1 т воды); HDE-777 (жидкость, 50 л на 1 т воды); DESCALE-IT (жидкость, 200 л на 1 т воды).
Для обработки охладителей воздуха используют присадки АСС/МЕ (на 1 часть жидкости берутся 4 части воды).
Теплообменные аппараты во время ТО чистят и промывают на месте. Для этого используют специальный раствор, длинные щётки (ерши), которым сообщают возвратно-поступательное движение вручную или от привода сверлильной машинки.
При подготовке теплообменного аппарата к ТО в условиях низких температур его необходимо осушить и оставить открытыми спускные и воздушные клапаны.
Дефектоскопия и ремонт. К характерным дефектам теплообмен-ных аппаратов относят:
- нарушение плотности в местах соединения трубок с трубными решётками;
- трещины на трубках, трубных решётках и крышках;
- образование накипи в трубках;
- коррозионные разрушения и эрозионное изнашивание поверхностей, соприкасающихся с водой и паром, коррозионный износ протекторов.
Контроль состояния теплообменных аппаратов осуществляют по перепадам температур и давлений рабочих сред на основании штатных приборов (термометров и манометров), контактных термометров, а также визуально при помощи жёстких и гибких эндоскопов и толщиномеров.
Визуально выявляют трещины и вспучивание корпуса и крышек, коррозионные разрушения трубок в местах соединений с трубными решётками, трещины на трубках и трубных решётках, состояние протекторов.
На основании контроля фактического состояния теплообменных аппаратов выполняется техническое обслуживание и ремонт по состоянию следующих деталей:
• очистка трубок;
• заглушка труб из-за трещин, свищей и пропусков в соединениях;
• замена (восстановление) корпуса, крышек, протекторов из-за изнашивания или коррозии.
Очистку трубок проводят, если перепад температур и давлений выходит за пределы, установленные инструкцией по эксплуатации. При отсутствии штатных термометров температуру поверхностей входных и выходных патрубков (труб) можно определить с помощью контактных термометров типа ТТЦ. Контактные термопары: термометр цифровой ТТЦ-1-01 (0-200 С) или ТТЦ-1-02 (0-600 С). Бесконтактный инфракрасный измеритель температуры: «Thermopoint 80SC» (- 30 до + 1100 С), «Thermopoint 40» (- 18 до + 870 С) или «Pyrovar НРА» (0 ... + 870 С).
Состояние трубок (наличие трещин, свищей, неплотность в соединениях трубок с трубной доской) определяют визуально или с помощью эндоскопов при снятой крышке теплообменника.
Трубки со свищами и трещинами допускается временно глушить — до 10% от общего числа трубок. Для этого в трубках нарезают резьбу и ставят на «краску» глухие пробки, после чего снова производят гидравлические испытания внутренней полости охладителя. При наличии течи по вальцовке допускается подвальцовка трубок.
Износ стенок корпуса, крышек и труб охладителя определяют с помощью прибора — толщиномера типа УТ-93П (или других аналогичных приборов). Если уменьшение толщины элементов охладителя превышает 10-20% номинальной толщины, то производится их замена или ремонт.
Герметичность трубок корпуса и трубных решеток проверяют гидравлическим испытанием внутренней полости теплообменника давлением 1,25 Р раб. Появление воды в трубках и в соединениях трубок с трубными решётками указывает на наличие свищей и трещин. Корпус теплообменного аппарата со сквозными трещинами и вспучиваниями заменяют.
В аварийной ситуации свищи, трещины и коррозионные разрушения в корпусе, крышках и трубных решётках можно устранить, используя эпоксидные смолы и стеклоткань. Для этого элементы теплообменного аппарата необходимо тщательно очистить до металлического блеска, обезжирить бензином или ацетоном, нанести слой эпоксидной смолы, наложить стеклоткань и сверху ещё раз нанести слой эпоксидной смолы.
Типовыми работами при ремонте теплообменных аппаратов в заводских условиях являются: восстановление плотности соединений трубок с трубными решётками, замена змеевиков и трубок, устранение повреждений корпусов и крышек.
В теплообменных аппаратах высокого давления трубы крепят вальцованием в сочетании со сваркой. В остальных теплообменных аппаратах применяют вальцование.
Плотность вальцованного соединения восстанавливают с помощью вальцовки, а сварного — с помощью сварки.
При наличии трещин в трубках и в трубных решётках их заменяют. Трещины в крышках устраняют с помощью сварки.
Гибку труб выполняют по шаблонам в холодном состоянии на трубогибочных станках, или вручную на специальных приспособлениях. Для горячей гибки используют нагрев токами высокой частоты или газопламенный нагрев.
Цилиндрические змеевики теплообменных аппаратов изготавливают на токарном станке, пользуясь специальной оправкой со спиральной канавкой. В процессе гибки стальных труб их подогревают с помощью газовой горелки. Медные трубки гнут в отожжённом состоянии.
Пластины ПТО штампуют одноходовой выпрессовкой. Это гарантирует их полную идентичность, одинаковость гофра и точек контакта. При сборке пластин в теплообменнике эти контактные точки используют для создания упругой и механически простой конструкции, способной выдерживать большие нагрузки.
Наибольшее распространение получили трубчатые и змеевиковые теплообменные аппараты (подогреватели воды, топлива, масла и охладители воды, масла, воздуха).
Основные конструктивные схемы теплообменных аппаратов трубчатого типа приведены на рисунке:
В настоящее время для систем тепловодоснабжения, охлаждения и кондиционирования компания «Альфа Лаваль» выпускает пластинчатый теплообменник (ПТО).
Пластины для ПТО штампуются из нержавеющей стали или титана. Уплотнительные прокладки изготавливаются из самых разнообразных эластомеров. Наиболее распространённые — нитрил и ЕРДМ. Все модели ПТО выпускаются с разной толщиной пластин, в зависимости от расчётного давления.
Техническое обслуживание. Теплообменный аппарат в процессе эксплуатации подвергается перепаду температур, давлению и вибрационным нагрузкам.
Теплопередача может значительно ухудшиться в результате образования на внутренних поверхностях трубок и пластин различных отложений. Даже, если сильный турбулентный поток существенно препятствует отложению осадков, это не может полностью исключить загрязнение внутренних поверхностей.
В настоящее время для обработки охладителей воды, масла и воздуха используют зарубежные присадки, которые приведены на структурной схеме:
Для обработки охладителей воды и масла используют следующие присадки: SAF-ACID (твёрдое вещество, 100 кг на 1 т воды); EDGE (жидкость, от 20 до 100 л на 1 т воды); LAC (жидкость, 10 л на 1 т воды); HDE-777 (жидкость, 50 л на 1 т воды); DESCALE-IT (жидкость, 200 л на 1 т воды).
Для обработки охладителей воздуха используют присадки АСС/МЕ (на 1 часть жидкости берутся 4 части воды).
Теплообменные аппараты во время ТО чистят и промывают на месте. Для этого используют специальный раствор, длинные щётки (ерши), которым сообщают возвратно-поступательное движение вручную или от привода сверлильной машинки.
При подготовке теплообменного аппарата к ТО в условиях низких температур его необходимо осушить и оставить открытыми спускные и воздушные клапаны.
Дефектоскопия и ремонт. К характерным дефектам теплообмен-ных аппаратов относят:
- нарушение плотности в местах соединения трубок с трубными решётками;
- трещины на трубках, трубных решётках и крышках;
- образование накипи в трубках;
- коррозионные разрушения и эрозионное изнашивание поверхностей, соприкасающихся с водой и паром, коррозионный износ протекторов.
Контроль состояния теплообменных аппаратов осуществляют по перепадам температур и давлений рабочих сред на основании штатных приборов (термометров и манометров), контактных термометров, а также визуально при помощи жёстких и гибких эндоскопов и толщиномеров.
Визуально выявляют трещины и вспучивание корпуса и крышек, коррозионные разрушения трубок в местах соединений с трубными решётками, трещины на трубках и трубных решётках, состояние протекторов.
На основании контроля фактического состояния теплообменных аппаратов выполняется техническое обслуживание и ремонт по состоянию следующих деталей:
• очистка трубок;
• заглушка труб из-за трещин, свищей и пропусков в соединениях;
• замена (восстановление) корпуса, крышек, протекторов из-за изнашивания или коррозии.
Очистку трубок проводят, если перепад температур и давлений выходит за пределы, установленные инструкцией по эксплуатации. При отсутствии штатных термометров температуру поверхностей входных и выходных патрубков (труб) можно определить с помощью контактных термометров типа ТТЦ. Контактные термопары: термометр цифровой ТТЦ-1-01 (0-200 С) или ТТЦ-1-02 (0-600 С). Бесконтактный инфракрасный измеритель температуры: «Thermopoint 80SC» (- 30 до + 1100 С), «Thermopoint 40» (- 18 до + 870 С) или «Pyrovar НРА» (0 ... + 870 С).
Состояние трубок (наличие трещин, свищей, неплотность в соединениях трубок с трубной доской) определяют визуально или с помощью эндоскопов при снятой крышке теплообменника.
Трубки со свищами и трещинами допускается временно глушить — до 10% от общего числа трубок. Для этого в трубках нарезают резьбу и ставят на «краску» глухие пробки, после чего снова производят гидравлические испытания внутренней полости охладителя. При наличии течи по вальцовке допускается подвальцовка трубок.
Износ стенок корпуса, крышек и труб охладителя определяют с помощью прибора — толщиномера типа УТ-93П (или других аналогичных приборов). Если уменьшение толщины элементов охладителя превышает 10-20% номинальной толщины, то производится их замена или ремонт.
Герметичность трубок корпуса и трубных решеток проверяют гидравлическим испытанием внутренней полости теплообменника давлением 1,25 Р раб. Появление воды в трубках и в соединениях трубок с трубными решётками указывает на наличие свищей и трещин. Корпус теплообменного аппарата со сквозными трещинами и вспучиваниями заменяют.
В аварийной ситуации свищи, трещины и коррозионные разрушения в корпусе, крышках и трубных решётках можно устранить, используя эпоксидные смолы и стеклоткань. Для этого элементы теплообменного аппарата необходимо тщательно очистить до металлического блеска, обезжирить бензином или ацетоном, нанести слой эпоксидной смолы, наложить стеклоткань и сверху ещё раз нанести слой эпоксидной смолы.
Типовыми работами при ремонте теплообменных аппаратов в заводских условиях являются: восстановление плотности соединений трубок с трубными решётками, замена змеевиков и трубок, устранение повреждений корпусов и крышек.
В теплообменных аппаратах высокого давления трубы крепят вальцованием в сочетании со сваркой. В остальных теплообменных аппаратах применяют вальцование.
Плотность вальцованного соединения восстанавливают с помощью вальцовки, а сварного — с помощью сварки.
При наличии трещин в трубках и в трубных решётках их заменяют. Трещины в крышках устраняют с помощью сварки.
Гибку труб выполняют по шаблонам в холодном состоянии на трубогибочных станках, или вручную на специальных приспособлениях. Для горячей гибки используют нагрев токами высокой частоты или газопламенный нагрев.
Цилиндрические змеевики теплообменных аппаратов изготавливают на токарном станке, пользуясь специальной оправкой со спиральной канавкой. В процессе гибки стальных труб их подогревают с помощью газовой горелки. Медные трубки гнут в отожжённом состоянии.
Пластины ПТО штампуют одноходовой выпрессовкой. Это гарантирует их полную идентичность, одинаковость гофра и точек контакта. При сборке пластин в теплообменнике эти контактные точки используют для создания упругой и механически простой конструкции, способной выдерживать большие нагрузки.
Комментариев нет:
Отправить комментарий
Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.