舉例說明列管式冷油器的在電廠中廣泛應用分析?
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冷油器主攻螺旋類型:
列管式冷油器廣泛應用于電廠的主要設備,新型高效冷油器的開發和研究是目前人們所矢濁的一個熱點M題。分祈了傳統殼式冷油器存在的N題,指出M時強化管程和殼程的換熱是開發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。基于此,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,對芄進行試驗研究,得到了冷油器的傳熱與阻力性能曲線。實驗結果表明: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屮相災設備IF常運行的艽鍵。目前,屯廠所用的殼管式冷油器人都仍采用銅光泔管作為傳熱皆型,弓形隔板作為管問文掙形式。該類冷油器存在二方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,總傳熱系數一般不超過700W/(m2)。W而典傳熱效率很低,導致冷油器無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,通過消除流體流動和傳熱過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。基于這一強化傳熱思路,在分祈傳統呰殼式冷油器存在的問題,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的連續螺旋折流齒形翅訃管冷油器,以油-水為工質,利用傳熱與流阻特性試驗裝置,對:K進行試驗研究,得到了冷油器的傳熱與^11力性能曲線。可為這種換熱器的工業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,脹接過程中會在管板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,異致脹n幵裂。W—方而,山于管板和換熱笆材質不N1,膨脹系數相差較人,在冷油器1:作時山于溫度變化、振動和頻繁的起ff影響,使冷油器承受的熱負荷和機械負荷經常處于交變狀態,造成金屬的疲勞,M產生脹n松動,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,鉍發生屯化學腐蝕,使呰板等表面出現腐蝕門坑。K:期地電化學腐蝕,加上應力腐蝕的共N1作用,M先在脹n處開始山現泄漏。
換熱管腐蝕與振動引起的泄漏
腐蝕與振動是引起冷油器內的銅質換熱管泄漏的2個大鍵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,便會在很小的應力作用下,在腐蝕區域產生貫通性裂紋,發生腐蝕失效,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,這種結構會使殼側油產生検以沖刷流。3冷卻油橫如掠過換熱管時會形成旋渦,然后再與管分離。旋渦的產生和分離呈現周期性變化,導致換熱管產生振動。W外,弓形隔板冷油器的殼程油流體也會發111彈件激振、紊流抖振等,樣會導致換熱管束振動。汽達到共振點時,振幅較人,導致相鄰管了、管了與弓形隔板之間發生相互碰撞或管子撞殼體。振動碰攛過?中,發生菱形磨損,逐漸變薄S至泄漏。振動還會在呰了內部產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,造成管壁產生裂紋,呰子破裂,嚴系:時W至折斷而引發泄漏事故。
冷卻效果差
在電廠冷油器中的應用分析
某火廠4分機組的3ftGL-60-1型冷油器CJ2002年開始頻繁發生锏笆泄漏,并逐年惡化,須實施改造。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形翅炒管冷油器。采用以I.實驗結果,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優良的低流阻系數,可使冷油器功粍人人降低,為電廠帶來可觀的經濟效益。
符板的泄漏、換熱锏管腐蝕與振動引起的泄漏,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,應用于屯廠冷油器的改造可產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。