套管式换热器失效分析

卡套管式接头密封失效原因及预防措施卡套管式接头具有拆装方便，密封性良好的特性，它是一种很好的管连接形式，这里将介绍卡套管式接头的密封性工作原理，然后对卡套管式接头的密封性失效的原因进行分析，最后，对卡套管式接头密封性失效性提出了预防措施。

卡套管式接头密封是一种静密封，它能够在高温高压的环境下进行使用。

因为卡套管式结构具有使用安全方便、密封性良好的特性，被广泛的应用与液压、气压运输中。

卡套管式接头随具有独特的优势，但是还需要多起材料、生产、检验和安装维护过程进行严格的管理，否则将会出现泄漏事件，严重时将会引发事故的发生，而造成损失。

卡套管式结构主要有单卡和双卡套两种形式。

其中单卡套体现出的是线性密封，且要求卡套的呢人口具有较高的硬度，而双卡套则是面密封。

本文将以单卡套为例进行分析套管接头密封失效的原因和预防措施。

卡套管式接头的工作原理单卡套管式接头的组成部分分别是：卡套、接头体、压紧螺母。

单卡套管式接头的密封原理是线性密封。

首先，卡套在压紧螺母的作用下，沿着接管的轴向进行运用直至进入接头体的圆锥面内，由于卡套的壁厚较薄，在受到挤压力的作用下，其前端外圆出现变形而形成卡一个球面，这样便于街头题的圆锥面形成了线性密封，同时，在卡套受挤压变形时，和接管外壁接触的内刃刀口嵌入接管体并形成一个均匀的环形密封凹槽，由此，卡套的前端就形成了内外环向的两条线性密封，这两条线性密封很好的把带压物料封存在接头体和接管内，从而达到密封的目的。

卡套管式接头密封失效的原因决定导套管式接头密封性的因素有卡套前端嵌入的情况，卡套面与接头体圆锥面的贴合情况以及卡套尾端与压紧螺母的贴合情况。

因此卡套管式接头的密封性和卡套的材料、加工工艺、安装有着密切的联系。

下面将具体说明卡套管式接头失效的原因。

2.1卡套在嵌入时与接管的间隙过大造成密封失效。

当卡套和接管之间的间隙过小时就无法进行安装，反之，卡套前端的内刀刃将不能嵌入接管的外壁，同时，卡套的后端也无法和接管的的外壁紧贴，这就导致了卡套管式接头密封性失效。

乙烯裂解炉SLE废热锅炉失效原因作者：孙博张勇杨会刚陈广涛来源：《当代化工》2017年第04期摘要：乙烯裂解炉线性套管式换热器内管发生变形失效，通过换热管宏观外貌和微观金属化学组织分析，确定该换热器内管的失效属于局部超温运行高温氧化腐蚀造成的。

建议加强线性套管式换热器的监控，在裂解炉升降温时，尽量提高汽包压力，对汽包和SLE低点进行排放，通过间排排出部分垢污及杂质。

保证SLE底部水质清洁度。

关键词：SLE；形变；超温；氧化腐蚀中图分类号：TQ 221 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2017）04-0718-03Analysis on Failure Reasons of SLE Waste Heat Boilerin Ethylene Cracking FurnaceSUN Bo， ZHANG Yong， YANG Hui-gang， CHEN Guang-tao（PetroChina Fushun Petrochemical Company Olefin Plant， Liaoning Fushun 113000，China）Abstract： The deformation failure of the tube in the linear tube heat exchanger of ethylene cracking furnace happened. According to the analysis of the macroscopic appearance and microstructure of the heat exchange tube， the failure reasons of the inner tube of the heat exchanger were determined as follows： the local over temperature operation and oxidation corrosion. It's pointed out that the monitoring of linear tube type heat exchanger should be strengthened， the steam drum pressure should be increased during the temperature rising and dropping of cracking furnace to improve the emission of steam drum and low SLE， in order to ensure SLE bottom water cleanliness.Key words： SLE； Deformation； Over temperature； Oxidation corrosion乙烯废热锅炉是乙烯装置的重要设备，它的主要作用是裂解气在废锅内进行热交换，内管830～840 ℃的裂解气被外管300 ℃的高压水冷却到430～500 ℃，被冷却的裂解气进入急冷油塔，而被加热的高压水变成高压蒸汽，送往压缩区作为裂解气压缩机透平的动力来源[1-3]。

套管换热器实验报告
实验目的：
本次实验的主要目的是掌握套管换热器的工作原理和性能，以
及在实际应用中的优点和不足之处。

实验原理：
套管换热器是一种常见的换热器类型，其由内、外两套管组成。

热介质在内管中流动，被换热的物质则在外管中流动，二者通过
壳体实现换热。

套管换热器的工作原理基于热传导原理，即通过物体之间的密
接接触，使热量从温度高的一侧，传递到温度低的一侧，以达到
均衡热量分布的目的。

实验步骤：
1、准备工作：将试验装置放置在实验平台上，并接好电源、
水管等。

2、调整参数：根据实验要求，调整水流速度、水温等参数，
以便进行实验。

3、进行实验：将温度计置于套管换热器内部和外部，并分别
读取其温度变化规律，以便对换热器的工作性能进行分析和评估。

4、记录数据：记录实验过程中的各项参数和数据，以及不同
情况下的温度变化规律等，以便进行后续的分析和比较。

实验结果：
通过实验，我们得出了以下结果：在控制水流速度和水温不变
情况下，换热器内部和外部的温度变化规律比较稳定；随着水流
速度的增大，温度变化幅度增加，而水温的影响对其影响较小。

实验结论：
通过本次实验，我们了解了套管换热器的工作原理和性能特点，进一步揭示了该换热器的优点和不足之处，为工程实践提供了参
考和借鉴。

换热套管优化方案引言换热套管是工业生产中常用的设备，用于传递热量。

为了提高换热效率和节约能源，需要对换热套管进行优化。

本文将介绍一些换热套管的优化方案。

换热套管的问题在使用换热套管过程中，常常出现以下问题：1.热能损失：由于换热套管的结构和材料限制，会导致热能的损失，从而影响换热的效果。

2.温度不均匀：换热套管的结构和材料不同，导致不同部分的温度分布不均匀，影响换热效率。

3.压降大：换热套管内流体流动的阻力较大，导致压降大，影响流体流动效果。

为了解决这些问题，可以采用以下优化方案。

优化方案一：改善换热套管的材料换热套管的材料直接影响着换热效果和热能损失。

选择合适的材料可以改善换热套管的性能。

1.选择导热性能好的材料：导热性能好的材料可以快速传导热量，减少热能损失。

2.选择耐腐蚀性好的材料：耐腐蚀性好的材料可以延长换热套管的使用寿命。

3.选择隔热性好的材料：隔热性好的材料可以减少热能损失，提高换热效率。

优化方案二：改变换热套管的结构换热套管的结构也会对换热效率产生影响，通过改变结构可以提高换热效果和流体流动效果。

1.增加换热面积：增加换热面积可以提高换热效率，可以通过增加换热管的长度或者增加换热管的数量实现。

2.改变换热管的形状：改变换热管的形状可以改善流体流动，减小压降，提高流体流动效果。

3.设计换热套管的流道形状：合理设计换热套管的流道形状可以改善流体流动，减小压降，提高换热效果。

优化方案三：优化流体流动流体流动对换热效果也有影响，在优化流体流动方面可以采取以下措施：1.优化流体进出口的设计：合理设计流体进出口可以减小压降，提高流体流动效果。

2.使用流体增强技术：使用流体增强技术可以改善流体流动，提高换热效果。

3.控制流体的流速：适当控制流体的流速可以改善流体流动，提高换热效率。

优化方案四：监测和维护换热套管换热套管的监测和维护也是优化换热效果的重要环节。

1.定期检查换热套管的状态：定期检查换热套管的状态可以发现问题并及时修复，减少热能损失。

套管换热器实验报告套管换热器实验报告一、引言套管换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于工业生产和生活中。

本次实验旨在通过对套管换热器的实际操作和数据收集，探究其换热效果和性能。

二、实验装置和方法1. 实验装置：本次实验使用的套管换热器装置由冷却水箱、加热水箱、套管换热器和计量仪器组成。

2. 实验方法：首先，将冷却水箱内的水加热至一定温度，然后通过套管换热器与加热水箱内的水进行热交换。

在实验过程中，通过计量仪器记录冷却水箱和加热水箱的水温变化，并测量流量和压力等参数。

三、实验结果与分析1. 温度变化：实验中记录了冷却水箱和加热水箱的水温随时间的变化。

结果显示，在热交换过程中，冷却水箱的水温逐渐升高，而加热水箱的水温逐渐降低。

这表明套管换热器能够有效地将热量从加热水箱传递给冷却水箱。

2. 流量和压力：在实验过程中，也测量了冷却水箱和加热水箱的流量和压力。

结果显示，随着流量的增加，换热效果明显提高。

同时，压力的变化也对换热效果有一定影响，但具体的关系需要进一步研究。

四、实验误差与改进1. 实验误差：在实验过程中，由于设备和操作的限制，可能会产生一定的误差。

例如，温度传感器的精度限制了温度测量的准确性，流量计的灵敏度可能受到一些因素的影响等。

2. 改进措施：为了减小误差，可以采取一些改进措施。

例如，使用更准确的温度传感器和流量计，提高设备的稳定性和精度，以及加强操作人员的培训和技能提升等。

五、应用前景与展望套管换热器作为一种重要的热交换设备，在工业生产和生活中有着广泛的应用前景。

通过本次实验的研究，我们可以更好地了解套管换热器的性能和特点，为其进一步的应用和改进提供参考。

未来，我们可以进一步研究套管换热器的优化设计和运行参数，以提高其换热效率和能源利用率。

六、结论通过本次实验，我们对套管换热器的换热效果和性能进行了初步的研究。

实验结果显示，套管换热器能够有效地实现热量的传递和交换，但在实际应用中仍存在一定的误差和改进空间。

管壳式换热器管束振动失效研究周浩楠a,潘建华b（合肥工业大学a.机械工程学院；b.工业与装备技术研究院，合肥230009）摘要：某管壳式换热器在使用过程中出现管束泄漏和断裂。

通过对管材样品采用化学成分分析、金相组织分析、室温拉伸实验、形貌观察等方式研究了该型号换热器失效的原因。

另外，根据该换热器的设计工况，针对其换热管振动时的机理，对换热管振动做了详细的分析。

同时对振动机理的研究发现：该换热器的工况处在流体弹性不稳定区域，流体弹性不稳定性使管束发生振动，在交变应力的作用下使管束发生疲劳破坏。

关键词：交变应力；管壳式换热器；流体弹性不稳定性中图分类号:TK172文献标志码:A文章编号：1002-2333（2020）07-0016-03 Study on Tube Bundles Vibration Failure of Shell and Tube Heat ExchangersZHOU Haonan a,PAN Jianhua b(a.School of Mechanical Engineering;b.Institute of Industry&Equipment Technology,Hefei University of Technology,Hefei230009,China) Abstract:A tube and shell heat exchanger has tube bundle leakage and breakage during use.By using chemical composition analysis,metallographic structure analysis,room temperature tensile test,and morphological observation on the tube samples,the failure reasons of this type of heat exchanger are studied.According to the design conditions of the heat exchanger,the vibration of the heat exchange tube is analyzed according to the mechanism of the heat exchange tube vibration.The study of vibration mechanism shows that the working condition of the heat exchanger is in the region of fluid elastic instability;the fluid elastic instability causes the tube bundle to vibrate,and fatigue damage of the tube bundle occurs under the action of alternating stress.Keywords:alternating stress;shell-and-tube heat exchanger;fluid elastic instability0引言管壳式换热器因其结构简单、传热面积大、能承受高压和高温、操作管理方便，又具有较高的可靠性与广泛的适应性，在石油化工、核能等工业中得到普遍的应用。

套管换热器稳态实验报告1. 实验目的本实验旨在通过套管换热器的稳态实验研究热传导和热对流的换热特性，理解套管换热器的工作原理，并分析影响换热效果的因素。

2. 实验原理套管换热器是一种常见的热交换设备，用来实现不同介质之间的热传导和热对流换热。

套管内部流体被加热或冷却，通过套管管壁与外部流体进行换热。

3. 实验装置与方法3.1 实验装置* 套管换热器：具有内外两层管壁的金属管* 加热器：用于提供套管内流体的热源* 冷却器：用于降低套管外流体的温度* 流量计：用于测量流体在套管内外的流量* 温度计：用于测量套管内外流体的温度3.2 实验方法1. 设置流体的流量和温度，记录相应数据。

2. 将流体加热到一定温度后，将其通过套管内部流动。

3. 测量套管内外的流量和温度。

4. 根据测量数据，计算换热系数和传热效率。

5. 改变不同因素（如流体流量、流体温度等），重复实验步骤。

4. 实验结果与分析通过多组稳态实验，记录了不同参数下的换热器的工作情况。

下面是一组实验结果的分析：流体流量（L/min）套管内流体温度（）套管外流体温度（）换热系数（W/m^2·K）传热效率（%）5 60 40 1200 857 70 45 1400 8010 80 50 1600 75从上表中可以看出，流体流量的增加会导致套管内外的温度差增大，换热系数和传热效率也会随之增加。

这是因为流体流量的增加会加大流体与管壁之间的接触面积，促进热传导和热对流的换热过程。

此外，套管内流体的温度对换热效果也有影响。

当套管内流体温度增加时，换热系数增大，传热效率也会提高。

这是因为热源的温度差会影响热传导和热对流的驱动力。

5. 实验结论通过本实验，我们得出以下结论：1. 流体流量的增加会增加套管换热器的换热系数和传热效率。

2. 套管内流体温度的增加也会提高换热器的换热系数和传热效率。

3. 套管换热器可以实现不同介质之间的热传导和热对流换热，具有广泛的应用价值。