列管冷凝器依靠两种介质在壁面两侧的温差完成热量传递。热流体走管程或壳程,冷流体走另一侧,热量自高温介质穿过管壁传向低温介质,蒸汽放出汽化潜热后凝结为液体,冷却水吸收热量后温度上升。整个过程包含对流换热、壁面导热与另一侧对流换热三个环节,任一环节阻力增大,整体传热效果都会下降。
壳程内设置折流板,使冷流体多次横向掠过管束,延长流程、增加扰动,避免流体走短路形成死区。管束与管板的连接方式决定介质分隔是否可靠,胀接或焊接质量直接影响运行中的泄漏风险。管程内流速维持在一定区间,流速过低易结垢,过高则增加压降与管端冲刷磨损。
传热效果受污垢层影响明显。运行一段时间后,管壁两侧沉积物形成附加热阻,传热系数下降,出口温度达不到设计值。此时需从温差变化与压降上升两方面判断结垢程度,安排清洗。冷凝不凝性气体积聚在壳程上部,会削弱传热,通过排气措施将其排出。
实际运行中,冷却水流量、进口温度与热负荷共同决定冷凝效果。热负荷波动时,调整冷却水流量维持稳定的冷凝温度;介质含易结晶成分时,控制冷却强度避免管壁温度过低造成堵塞。掌握这些环节的相互关系,才能让设备在较长周期内保持稳定的换热能力。
|