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监测换热器

日期:2019-11-01 01:32 来源: 换热器

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  在我国石油化工、冶金和发电等行业上, 大多采用工业循环冷却水。目前,为了进一步节能减排,提高循环冷却水的利用率,从而对水处理的技术和药剂的质量要求越来越高。同时,加强水处理的监测也越来越重要。监测换热器较好地模拟了工业现场换热器,对测量有关水质的腐蚀、结垢数据十分重要。它适用于各种材质的换热器,如陶瓷换热器,金属换热器等。

  监测换热器是一种模拟用的小型换热器, 其工作条件较接近于换热器装置的实际运行条件, 其特点是有一个传热的金属表面, 能够监测传热面上腐蚀、结垢和沉积的情况。适于各种材质的换热器监测,如陶瓷换热器、金属换热器、石墨换热器等。所以监测换热器法是冷却水系统进行腐蚀、结垢监测和评价的一种重要方法。

  监测换热器安装在循环冷却水旁。试验管采用¢19×2 毫 米 无 缝 钢 管 , 外 壁 镀 铬 , 有 效 长 度 1177 毫 米 , 有 效 传 热 面 积 0.055 米 2 , 流经试管的冷却水( 给水) 流量 636 公斤 / 小时( 流 速 1 米 / 秒) ; 采用低压饱和蒸汽, 试管传热强度约 500, 000 千 焦 (/ 米 2时) , 水侧壁温 75~80℃, 。 测量水的流量、进出口温度和蒸汽温度等数据, 计算当前污垢热阻值。取出试管和挂片通过失重法计算腐蚀率、粘附速度 等。

  2. 监测换热器的分类 根据热介质来源不一样, 可以分为我们通常说的蒸汽式监测换热器和电加热式监测换热器。

  3. 监测换热器的热介质来源现场带压工作蒸汽, 虽然监测换热器工作要求蒸汽压力在 0.8~1.0kg/cm2, 但在进入监测换热器前蒸汽压力要保持在 4.0~5.0kg/cm2, 然后再减压到监测换热器工作压 力。如果进入监测换热器前蒸汽压力低于4.0 kg/cm2, 在冬天尤其是在北方, 蒸汽管线中蒸汽含水过多, 影响测量; 如果进入监测换热器前蒸汽压力高于 5.0 kg/cm2, 蒸汽的波动, 难以控制。为了稳定蒸汽压力, 采用一种蒸汽自力式调压阀, 它是一种不需要外加能源的这些执行机构, 外来蒸汽压力在 4.0~10.0kg/cm2 波动, 经过蒸汽自力式调压阀, 使压力可以稳定在 0.8~1.0kg/cm2 中的某个值 , 运用场合比较大。

  4. 电加热式监测换热器用于不能提供外来蒸汽的现场, 通过电加热容器里的水产生蒸汽给试验管加热。使用电加热式监测换热器, 消耗功率在 18 千瓦以上, 监测成本较高。

  在现场监测换热器使用过程中, 来自于现场的流量和蒸 汽要求保持稳定。如果现场的流量和蒸汽发生波动, 影响监测 的准确性, 要求采用自动控制。通过智能换热器在线监测仪, 实现对流量和蒸汽信号的采集和控制, 如图 1.1 所示。智能换 热器在线监测仪, 用来测试进出口温度、蒸汽温度和流量信 号, 控制流量调节阀和蒸汽调 节 阀, 计 算污 垢 热阻 , 反映 当 前 试 管结 垢 情况 ; 还可 以 增加 PH、电导率和腐蚀率等参数测量功能, 然后把测量的数据传送到计算机上 , 实现计算机监控, 组成了一个智能监测换热器系统。

  监测换热器的安装需要根据窑炉的情况和换热器安装位置来确定。而窑炉环境又决定安装何种形式的换热器,如果烟道温度较高,在700℃-1350℃左右,且烟道内又充满了酸性和碱性气体,对换热器的要求较高,这时就需要用到陶瓷换热器;反之,就可以安装金属换热器。监测换热器的安装由于适用不了温度高、酸碱性气体的环境,所以只能安装在距离换热器相对较远的地方,然后将监测换热器的各类探头放入换热器的指定位置,即可。

  如何选用监测换热器, 首先要了解本单位的使用的换热 器是什么材质、热物料的温度、循环水的 流速 、进 出口水的温 差等参数, 还要考虑现场引入的循环水的给水和蒸汽源是否 能够满足监测换热器使用要求, 需不需要增加自动控制等措 施。为了实现水质现代化科学管理, 采用具有网络通讯的换热 器在线监测仪等。

  换热器在线监测仪在循环冷却水系统的使用, 能够使我 们及时了解循环水水质存在的问题, 及时制定处理问题的方 案, 确保设备正常运行。总之, 换热器在线监测仪的正确使用 将有利于我们进一步提高循环水的水质, 实现更为科学的水 质监测与管理。

  [1]罗益民,薄翠梅.换热器在线监测仪的研制[J].南京工业 大学学报,2004,11:94- 97

  [2]冯建庆.自动监测系统在循环水场的应用[J].工业水处 理, 2002,10:53- 54.

  [3]周本省.工业水处理技术(第二版)[M].北京:化学工业出 版社,2002.5

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