监测换热器介绍说明
换热器说明
② 浮头式换热器 管束一端的管板可自由浮动，完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广，但结构比较复杂，造价较高。
流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程。为提高管内流体速度,可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。 由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大，换热器内将产生很大热应力，导致管子弯曲、断裂，或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差超过50℃时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施，列管式换热器可分为以下几种主要类型：
换热器:是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。 由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。
换热器简介
管式换热器之三——管壳式换热器
管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在 壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。 这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种 结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、 高压下使用，是目前应用最广的类型。
管壳式换热器的结构
结构 ：由壳体、传热管束、管板、折流 板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多 为圆筒形，内部装有管束，管束两端固 定在管板上。进行换热的冷热两种流体， 一种在管内流动，称为管程流体；另一 种在管外流动，称为壳程流体。
八、板面式换热器
板面式换热器是由一系列具有一定波纹形状的 金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种 板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量 交换。它与常规的管壳式换热器相比，在相同 的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数 要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换 热器的趋势。
板面式换热器的特点
流道的选择
宜走管内的流体： 1）不洁净和易结垢的流体， 因为管内清洗方便； 2）腐蚀性的流体，因为 可避免管子、壳体同时受腐蚀，且管子便于清 洗和检修； 3）压强高的流体，因为可以节省 壳体材料； 4）有毒的流体，因为可减少泄漏 的机会。
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宜走壳程的介质： 1）饱和蒸汽，因为可便于 及时排除冷凝液，且蒸汽比较干净，清洗比较 方便； 2）被冷却的流体，因为可利用壳体散 热，增强冷却效果； 3）粘度大的流体或流量 小的流体，因为流体在折流板的作用下，可提 高流动对流传热系数； 4）对于刚性结构的换 热器，若两流体的温差大，对流传热系数较大 的介质走壳程，可减少热应力。
七、管壳式换热器的分类
分为固定管板式换热器、U型管式换热器、浮 头式换热器。
监测换热器中英文操作规程
监测换热管为φ19×2×1285mm，有效换热长度为 1177mm，材质为 20 号 碳钢的无缝管，也可根据现场换热器材质更换，管外壁酸洗除锈后进行镀铬处 理，镀铬厚度为 0.05mm，内部不必抛光。
The main tube for Heat Exchange monitoring system is 19*2 *1285mm. THE efficient heat-exchanging length is 1177mm. The material is No.20 carbon steel, other materials can also be adopted. The outside surface of the carbon steel line is chromium-plated after acid-cleaning. The chromium layer is 0.05 mm , without inner polishing .
该监测换热器安装方便，性能稳定可靠，数据准确，可对循环冷却水化学处 理工艺进行监测和评估，对冷却水系统结垢、腐蚀等进行综合评估。由于监测换 热器是模拟生产装置换热器的操作参数设计的，具有较好的相关性，同时它还具 有结构简单，规格较小，容易拆卸和操作方便的特点，因此被广泛运用于循环冷 却水化学处理的现场监测。
These heat exchange monitoring systems are easy to install. The data are reliable and accurate. They can help in the monitoring and evaluating of the chemical treatment of circulation cooling water, as well as the comprehensive assessment of the scaling and corrosion status of the water cooling system. Due to the fact that the Heat Exchanger monitoring systme is designed with reference to the simulated model parameter of the Heat Exchanger of manufacturing equipment, it can be well adapted to relative equipment. Meanwhile, it has a simple structure, small-size and is easy to dismantle and operate. As a result, it is widely used in the on-spot monitoring of the chemical treatment of cooling water.
循环冷却水旁路监测换热器的功能及选型
三、工艺流程
1、监测换热器系统尽可能布置在冷却塔或泵房、加 药间附近，以缩短管线，并可使冷却水返回冷却塔 塔池。进入监测换热器的冷却水，由经过冷却塔冷 却后的循环水总管供给；出口的冷却水可返回循环 系统，也可作为污水排入下水道。
2014-1-5
2、监测换热器的热流体，最好是采用厂供中低压蒸 汽。现场蒸汽经过减压后进行自动或饱和器稳压， 使监测换热器能得到一定压力的平稳蒸汽，从而消 除由于现场蒸汽不平稳而造成测试数据无规律的状 况。
压力表
压力表
低压蒸汽进口 蒸汽减压阀
出口挂片器 循环水出口
进口挂片器
模拟换热腔
排空点 流量计
排空点
排空点 疏水器 过滤器
循环水进口
冷凝水出口
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2、电加热式监测换热器
电加热式监测换热器用于不能提供外来蒸汽的现 场，通过电加热蒸汽发生器的蒸馏水产生饱和蒸汽 给试验管加热。使用电加热式监测换热器，消耗功 率约18千瓦，监测成本较高。
二、工作原理
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。所以测换热器法是 冷却水系统进行腐蚀、结垢监测和评价的一种重要方法。
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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㎡，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(㎡/时)，水侧壁温75～80℃。测量水的流量、进口温 度、出口温度和蒸汽温度等数据，计算当前污垢热阻值和粘附 速率。取出试管和挂片通过失重法计算腐蚀率、粘附速度等。
监测换热器简易操作步骤
监测换热器简易操作步骤：1、安装完监测试管和挂片后，就可以开启设备。
2、先开循环水回路。
在循环水刚投用时，由于循环水系统管线内可能有大量杂质，所以先开启设备旁路运行30分钟；具体操作为：关闭阀门V1、V2、V4、V5、V7、V8、V10和V11，开启阀门V3、V6、V9和V12，再开启循环水供水总阀门和回水总阀门，这样循环水旁路运行；同时检查旁路回路的漏点，并排除。
3、运行30分钟后，可打开阀门V7、V8、V10和V11，这样循环水经过挂片器，可观测到循环水是否清澈，等循环水清澈后，关闭旁路阀门V3、V6、V9和V12，开启主回路阀门V1、V2、V4、V5，循环水主回路运行；同时检查主回路的漏点，并排除。
同时调节阀门V1和V4，将两路流量都调节在1950-2000L/h之间，保证试管内水流速在1m/s左右，在运行过程中要保持水流量一直稳定在1950-2000L/h之间，设备配置了水流量自动控制，在循环水供水总流量足够大（大于5000L/h）和控制柜正常运行时，通过设置流量基准值和流量偏离值后，自动控制将控制水流量在设置的范围内。
4、开启蒸汽回路；先将蒸汽回路的所有阀门关闭，即阀门J1、J2、J3、J4、处于全关闭状态，打开蒸汽供气总阀和阀门J1，将管道内的杂质和冷凝水排尽后，关闭阀门J1。
5、打开阀门J2、J3和J4，顺时针旋转减压阀顶部的调节螺栓，打开减压阀，并调节螺栓位置，使柜内压力表显示的值在0.1MPa左右,如减压阀调节不了,可调节阀门J2的开合度;同时检查蒸汽回路的漏点，并排除。
设备配置了蒸汽温度自动控制，在控制柜正常运行时，通过设置蒸汽温度基准值和偏离值后，自动控制将控制蒸汽温度在设置的范围内。
6、查看循环水进出水口温度,要求温差在10℃,若不是,调节蒸汽阀门J2、J3和J4的开合度,将温差调节在10℃,记录下此时的蒸汽温度、进水温度和出水温度,将此时蒸汽温度、进水温度和出水温度分别输入到污垢热阻仪的清洁管对应的温度处，以后只有在更换监测试管时才可修改这3个数据。
监测换热器操作规程
监测换热器操作规程一、监测换热器的工艺流程1、监测换热器系统尽可能布置在冷却塔或泵房、加药间附近，以缩短管线，并可使冷却水返回冷却塔塔池。
进入监测换热器的冷却水，由经过冷却塔冷却后的循环水总管供给；出口的冷却水可返回循环系统，也可作为污水排入下水道。
2、监测换热器的热流体，最好是采用厂供中低压蒸汽。
现场蒸汽经过减压后进行自动或饱和器稳压，使监测换热器能得到一定压力的平稳蒸汽，从而消除由于现场蒸汽不平稳而造成测试数据无规律的状况。
3、监测换热器结构设计为列管式，监测换热器中3换热管：其中一根是作为长周期运行，一年抽出处理，并与装置换热器对照；另2根是定期抽出检查处理。
4、换热管采用三角形排列，长度φ19×2×1285毫米；材质采用20号碳钢，也可采用其它材质。
二、监测换热器的操作步骤及注意事项1、安装完监测试管和挂片后，就可以开启设备。
2、先开循环水回路。
在循环水刚投用时，由于循环水系统管线内可能有大量杂质，所以先开启设备旁路运行30分钟；具体操作为：关闭阀门V1、V2、V4、V5、V7、V8、V10和V11，开启阀门V3、V6、V9和V12，再开启循环水供水总阀门和回水总阀门，这样循环水旁路运行；同时检查旁路回路的漏点，并排除。
3、运行30分钟后，可打开阀门V7、V8、V10和V11，这样循环水经过挂片器，可观察到循环水是否清澈，等循环水清澈后，关闭旁路阀门V3、V6、V9和V12，开启主回路阀门V1、V2、V4、V5，循环水主回路运行；同时检查主回路的漏点，并排除。
同时调节阀门V1和V4，将两路流量都调节在1950—2000L/h之间，保证试管内水流速在1m/s 左右，在运行过程中要保持水流量一直稳定在1950—2000L/h之间，设备配置了水流量自动控制，在循环水供水总流量足够大（大于5000L/h）和控制柜正常运行时，通过设置流量基准值和流量偏离值后，自动控制将控制水流量在设置的范围内。
循环冷却水的监测换热器有什么作用
循环冷却水的监测换热器有什么作用?
循环冷却水的监测换热器又称监测热交换器，是安装在现场的监
测装置，用以监测系统中水冷却器的腐蚀和结垢情况。
监测换热器的位置一般在冷却塔附近的回水管线上，有时与重点水冷却器并联安装。
监测换热器的设计应模拟现场重点水冷却器的条件，主要是模拟
材质、壁温及水的流动状态，一般为水走管程，有单管式或多管式，根据现场情况，管子可经预膜或不预膜，管子可采用φ19mm×2mm
或φ(8～10)mm×1mm,长度为400～500mm或700～1000mm。
管内水流速约保持0.6～1.0m/s。
换热器单位传热面积的热流密度与壁温密
切相关，对结垢程度是关键性的影响因素，故除了模拟冷却水的进出口温度之外，更主要是水冷却器热端的介质温度。
监测换热器的热源多采用常压蒸汽，这对模拟热流密度高的水冷却器是适当的，对热流密度低的宜用热水，有的引用现场的工艺介质就更加符合实际。
有些现场采用动态污垢监测装置的污垢监测系统代替监测换热器，换热管由电加热。
调节加热元件的电功率来选择不同的热流密度及壁温。
水走管外(环隙)适用于监测结垢型水质的系统。
监测换热器的运行周期一般是1～3个月，由于腐蚀和结垢的程度随运行周期而有差异，为便于数据对比，多固定每月[(30±1)d]取管一根剖管检查，观察腐蚀结垢情况。
监测换热器是有换热面的监测方法，测出的是完整的综合数据，可测污垢热阻、垢层厚度、垢样成分、平均腐蚀速度和点蚀深度等，能全面了解腐蚀、结垢和微生物状态，所
以比监测挂片更加接近生产实际，同时由于每月都能拆卸观察和分析情况，能及时发现问题，所以对指导生产运行更有参考价值。
电加热式监测换热器
技术说明：电加热式监测换热器是通过加热棒加热小型锅炉中的导热油或水而提供热源。
现场无需提供蒸汽和冷凝水回路系统测试精度9、腐蚀：0-0.03 mer/y 精度：± 5 ％10、结垢：0-0.05 mer/y ±5％11、污垢热阻：0-0.05 ± 5 ％12、浊度：0-100NTU ±5％13、电导率：100-1x105 uS ± 1.5 ％14、酸碱度PH：0-12 ±0.05 15、余氯：0-20ppm ±0 .116、浓缩倍数: 2-6 ±0.01监测换热器技术指标选型标准监测换热器本系列在线监测换热装置在大型循环冷却水系统不停工的情况下，利用冷却水旁路，对其腐蚀、结垢和生物粘泥情况进行监测，对循环水的PH值，电导率，浓缩倍数，浊度，总磷，余氯等进行在线纪录。
可对循环冷却水化学处理工艺进行监测和评价，对冷却水系统进行综合评估，具有良好的相关性。
该设备可以组态为在线连续分析系统，也可以作为实验室全自动分析仪器。
在线分析连续无间断，对现场水质稳定剂的配方筛选进行指导。
监测换热器这种直接对现场水质的监测使循环水现场管理做到有据可依，有据可查。
为实验人员配制符合实际的水质稳定剂提供可靠依据。
迅速发现现场的异常，为及时处理赢得时间。
通过后续水质管理软件包对水质进行分析和后处理，提高分析精度。
监测换热器安装操作方便、性能稳定，数据准确，有效地保证了大型循环冷却水系统的正常运转和连续生产。
1）工作原理：监测换热器安装在冷却循环水旁路上进行测试，用低压饱和蒸汽作介质。
根据获取的参数计算并预测冷却介质的整体运行状况。
监测换热器本身是可以拆卸的，旁路安装方法又可以把试验系统从运行着的冷却循环水系统中隔离开来，因此试验周期可以根据试验要求来定。
2）测试装置：1、结构设计为列管式平行排列。
换热管管径采用19×2毫米；材质采用20号碳钢，也可采用其它材质。
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监测换热器
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。
1. 监测换热器的原理
监测换热器
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。
折叠智能系统
智能监测换热器系统
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。
监测条件
选用监测换热器的外部条件
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。
监测指标解释：
1、pH值
溶液中氢离子活度a H+的负对数值称为pH值，即
pH=－lga H+
溶液中氢离子活度与其浓度[H+]的关系是
a H+=r[H+]
当溶液的浓度很稀时，活度系数r=1，这时
a H+≈[H+]
pH=－lga H+≈－lg[H+]
2、电导率
在特定条件下距离为1cm、截面积为1cm2的两电极间介质电阻的倒数定义为电导率。
它是水中存在的离子传导电流能力的量度。
电导率高说明水中离子含量高，该水腐蚀性强。
3、ORP
它表示溶液的氧化还原电位。
ORP值是水溶液氧化还原能力的测量指标，其单位是mv。
它由ORP复合电极和mv计组成。
ORP电极是一种可以在其敏感层表面进行电子吸收或释放的电极,该敏感层是一种惰性金属,通常是用铂和金来制作。
参比电极是和pH电极一样的银/氯化银电极。
p H等于7时候，0.01ppm余氯对应450mvORP，循环水pH 等于8时，0.1-0.3ppm 余氯对应450-550mvORP。
4、腐蚀仪
是显示监测腐蚀挂片腐蚀率情况的，公式如下：
腐蚀率F （mm/a ） F = 8.76×104×t ∙∙∆ρA G
mm/a
A ：试片表面积 cm 2 t ：挂片时间 h
ρ：试片材质密度 g/cm 3 碳钢:7.85、不锈钢：7.92、铜材8.50。
ΔG ：试片失重 g
腐蚀率常用的单位是毫米/年（mm/a ）,在欧美常用的单位是密耳/年（mil/a,mpy ）,即毫英寸/年。
1mil(密耳)=0.001（英寸）；1mpy=0.0254mm/a。