Плавающие головные теплообменники — лучший выбор,-если вам нужно вытащить сверток для чистки. Это их суперсила. Добавьте коррозионно--стойкие материалы, и вы получите устройство, способное работать как с загрязнениями, так и с агрессивными жидкостями.
Но они не являются правильным ответом для всех агрессивных услуг. И они, конечно, недешевы. Мы определили, установили и исправили достаточное количество из них, чтобы знать, где они имеют смысл,-а где нет.
Что на самом деле представляет собой (и не является) теплообменник с плавающей головкой
В теплообменнике с фиксированной трубной решеткой обе трубные решетки приварены к корпусу. Пакет удалить нельзя. В конструкции с плавающей головкой одна трубная решетка фиксирована, а другая -плавающая головка-может свободно перемещаться внутри корпуса. Пучок вытягивается с переднего конца.
Что это вам дает:
- Пакет выдается для очистки, проверки или замены трубок.
- Тепловое расширение компенсируется без нагрузки на соединения труб.
- Сторону корпуса можно очистить механическим способом.
Чего это вам стоит:
- Более высокие первоначальные затраты (больше деталей, больше механической обработки)
- Больше путей утечки (соединение с плавающей головкой является потенциальным местом утечки)
- Больший диаметр корпуса (плавающая головка занимает место)
Наше правило: используйте плавающую головку, когда вам нужно очистить сторону корпуса или когда возникает проблема теплового расширения. Если ни один из этих вариантов не применим, теплообменник с фиксированной трубной решеткой проще и дешевле.
Когда коррозионная стойкость имеет наибольшее значение
- Коррозионно--стойкие материалы стоят дорого. Вы не используете их везде. Вот где мы обнаружили, что они необходимы:
- Среды с высоким содержанием хлоридов – морская вода, солоноватая вода или охлаждающая вода с высоким содержанием хлоридов.. 316Минимум – л. Дуплекс или титан для агрессивных условий.
- Кислотная среда – серная, соляная или фосфорная кислота. Материал зависит от концентрации и температуры.
- Едкая среда – среда с высоким уровнем pH, которая разъедает углеродистую сталь и даже некоторые марки нержавеющей стали.
- Загрязнение со стороны процесса- – если жидкость содержит следы примесей, образующих коррозийные вещества, даже если основная жидкость мягкая.
Наш опыт: мы видели, как заводы слишком требовательны к коррозионно--стойким материалам для экологически чистых услуг. И мы видели, как заводы не уделяют должного внимания грязным услугам. Недооцененные в долгосрочной перспективе стоят дороже-замена проржавевшего узла плавающей головки обходится дорого.
Материалы, которые мы на самом деле используем
На основании нашего практического опыта:
нержавеющая сталь 316L
Наш базовый уровень для всего, что содержит хлориды примерно до 200 ppm при умеренных температурах.
Хорошая общая коррозионная стойкость
Примерно в 1,5 раза дороже углеродистой стали.
Срок службы: 10–15 лет в большинстве сервисов.
Дуплекс 2205
PREN 32–35 (против . 24–26 для 316L)
В некоторых условиях выдерживает концентрации хлоридов до 1000 ppm.
Более высокая прочность, чем у 316L.
Примерно в 2–2,5 раза дороже 316L.
Срок службы: 15–20+ лет в агрессивных хлоридных условиях.
Титан 2 класса
Почти невосприимчив к хлоридной точечной коррозии.
ПРЕН > 40
Легкий вес (60% плотности стали)
Примерно в 3–4 раза дороже 316L.
Срок службы: 20+ лет в морской воде.
Сплав 20/Хастеллой C-276
Для высококислотных или смешанных кислотных работ
Стоимость: 5–8x 316 л.
Используется только тогда, когда ничего больше не работает
Плавающее головное соединение: слабое место
Соединение с плавающей головкой — это место, где плавающая трубная решетка плотно прилегает к корпусу. В коррозионно--стойкой конструкции это соединение изготовлено из того же материала, что и трубная решётка-, или из совместимого сплава.
Проблема: сустав представляет собой щель. Жидкости могут попасть между плавающей головкой и корпусом. Именно здесь мы наблюдали начало коррозии, даже у высоколегированных-материалов.
Наши меры профилактики:
- Используйте-угловой сварной шов большого радиуса-острые углы создают трещины.
- Если существует риск щелевой коррозии, укажите более высокую марку сплава для плавающей головки, чем для трубок.
- Установите промывочную линию для устранения зон застоя жидкости.
- Ежегодно проверяйте соединение с плавающей головкой.
Уборка: настоящее преимущество
Основной причиной выбора плавающей головки вместо фиксированной трубной решетки является доступ для очистки.
Что можно сделать с плавающей головкой, чего нельзя сделать с фиксированной трубной решеткой:
- Вытащите связку для механической чистки
- Трубка для воды под высоким-давлением со стороны корпуса
- Визуально осмотрите все внешние поверхности.
- Замените отдельные поврежденные трубки.
Наши рекомендации по графику уборки:
- Загрязнение (среднее): проверять каждые 12 месяцев, очищать по мере необходимости.
- Обслуживание при сильном загрязнении: проверяйте каждые 3–6 месяцев.
- Чистое обслуживание: проверяйте каждые 2 года.
У нас был клиент нефтеперерабатывающего завода, чей фиксированный трубчатый теплообменник очищался каждые 3 месяца с помощью химической очистки. Перешли на теплообменник с плавающей головкой и теперь раз в 8 месяцев вытаскивают связку на механическую чистку. Стоимость очистки в год примерно на 30% ниже, а эффективность теплопередачи лучше.
Контрольный список выбора коррозионностойких теплообменников с плавающей головкой
Прежде чем указать:
- Необходимость уборки – нужно ли вытаскивать сверток? В противном случае фиксированная трубная решетка обойдется дешевле.
- Тепловое расширение – велико ли значение ΔT между кожухом и трубами? Плавающая головка обеспечивает расширение.
- Риск коррозии – каковы фактические значения хлоридов, pH и температуры? Получите текущий анализ жидкости.
- Выбор материала – учитывайте наихудшие-условия, но не переусердствуйте в отношении экологически чистых услуг.
- Риск расщелины: шарнир с плавающей головкой является слабым местом. Рассмотрите возможность изготовления головки из более высокого сплава.
- Экономическая выгода-– стоимость жизненного цикла, а не только цена покупки. Включите стоимость простоя.
- Ограниченное пространство – теплообменники с плавающей головкой имеют больший диаметр корпуса. Проверьте зазор.
- Опыт поставщиков: не каждый производитель хорошо изготавливает теплообменники с плавающей головкой. Попросите ссылки.