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1、双管板换热器在多晶硅生产中的应用双管板换热器在多晶硅生产中的应用20 内蒙古石油化工. 20009 年第 11 期浅析双管板换热器在多晶硅生产中的应用张党卫. (内蒙古呼和浩特神舟硅业有限责任公司)摘要：本文就多晶硅行业生产中，因物料(TCS、DCS、STC)会与水反应生产硅酸(偏硅酸)HCl，弓起腐蚀和堵塞，严重影响多晶硅生产及品质，也会引发严重的生产事故，而采用大量双管板换热器。关键词：多晶硅；TCS、DCS、STC；双管板换热器；结构设计；加工1 概述在多晶硅工艺生产中，无论是合成工序，还是还原预热、尾气处理等都大量使用了双管板换热器，是因为工艺介质(Tcs、DCS、STC)的特殊性(会
2、与水反应生产硅酸(偏硅酸)HCl，引起腐蚀和堵塞)和工艺纯度的高要求，也避免引起严重事故，严禁两种介质混合。但由于双管板换热器设计制造目前还没有相关的标准、还有许多需要改进和探讨的地方，特别是管板厚度的设计及强度核算，制造中管板管束的胀焊接等积液程、管程、壳程的结构设计、加工等问题没有解决好。在实际使用中经常出现泄露、介质堵塞等问题，本文就此问题做一浅析。2 双管板换热器，. 21 双管板换热器的结构双管板换热器的结构型式一般有两种。一种为固定管板式换热器，一台换热器共有四块管板组成。另一种是 u 型管式换热器，整个换热器有两块管板组成。固定管板式换热器：这种换热器的传热效果较好，它可以使壳程
3、及管程中，两种介质的流动方向全部为逆流，传热效果较高。它与 U 型管式换热器相比的缺点是，多了一个泄露点，多了两块管板。它做冷却器或加热器时，最好把水或水蒸气放到壳程，这样积液程可以不做壳体。同时也避免壳程水压试验后，烘干的麻烦。u 型管式换热器：这种换热器有一半管束中两种介质的流动方向为并流，另一半管束中的两种介质的流动方向为逆流，因此传热系数较低。它与固定管板式换热器相比的优点是，只有一个泄露点，少了两块管板，壳程水压试验后烘干比较容易。若换热面积小，壳程及管程的温差较大或壳程介质很脏，管束表面需经常清理，一般采用 U 型管式换热器。在多晶硅行业中，压力、温度等工况要求是并不很高，但是管壳
4、程介质是严格要求隔离的，较多的是采用固定管板式型式得的换热器，因其传热效果较高，并能很好的隔离两种介质。. 22 双管板换热器的换热管与管板的连接(关键) 221 壳程管板均采用强度胀，管程管板一般采用收稿日期：2009 一 O22O强度焊加贴胀，在多晶硅行业，多采用条件苛刻的强度焊、强度胀。. 222 壳程管板与换热器的强度胀应采用液压胀。液压胀可靠性好，换热管不易产生过胀，胀接的部位不产生窜动，换热管与管板连接处在整个长度上应力分布均匀；另外，它的最大优点是胀管不受两块管板之间距离限制，最长可达 3m 以上。. 223 为了保证胀接质量，一般在胀管前应作胀接评定工艺试验。首先制造模拟换热器
5、，试板规格管孔的排列型式及试板剖切位置，可参照“GB151 附录 C”执行。. 224 胀接完毕后。进行以下工作：按图纸要求打压，检查是否有泄露现象。胀接管子进行拉脱试验。剖切管子后用五倍放大镜观察，管壁是否将管孔表面槽子胀满。其空隙率应不大于 1O。实测胀前及胀后管子的内径及壁厚，计算胀管率。. 225 双管板与换热管连接顺序：先胀接内管板与换热管，后焊接外侧管板与换热管。内侧管板与换热管的液压胀接：双管板换热器换热器的关键在内侧管板的强度胀，要 100 一次胀接成功，不然无法检测量程管板的泄露点。难点：由于多晶硅用换热器，管束与管板材质多为同一材质，管板与管束没有一定的硬度差，给胀管带来一
6、定困难。采用二次胀接法。采用胀接工艺评定试验压力进行第 1 次液压胀接，然后以等于或略大于第 1 次的胀接压力再胀接一遍。二次胀接法虽然延长了液压胀接的作业时间，却是防止双管板漏胀的有效方法。采取连续的柔性链式胀接顺序。为防止漏胀或重胀，胀管时做好标记。外侧管板与换热管焊接：按焊接工艺要求，采用氩弧焊，先焊接第 1 层，进行压力为 005MPa 的气密性试验。然后采用氩弧焊再焊接第. 2 层，进行. 100 PT 检查。 、. 23 压力试验方法首先按图样压力进行壳程的水压试验，从积液20009 年第 l1 期内蒙古石油化工. 21高压流量自控仪在二连油田的实验与应用王京朝，孙兆海，李志惠，郭
7、煜. (华北油田二连分公司)摘要：针对油田部分注水单井存在“自锁”问题，本文有针对性地提出了解决方案，不仅对高压流量自控仪的工作原理、技术参数、使用要求进行了说明，而且通过现场实验证明，利用注水高压流量自控仪，可以提高注水执配率，保持持续稳定的控制注水强度，既降低了员工劳动强度和无效注水，同时也达到节能降耗的目的。关键词：平稳注水；自动控制通过注水井向油层注水补充能量，保持油层压力，是在依靠天然能量进行采油之后或油田开发早期为了提高采收率和采油速度而被广泛采用的一项重要的开发措施。 “平稳注水”是在“注够水、注好水”促进油田稳产增产基础上的又一储层保护要求，是影响注水驱替前缘形态和最终采收率的
8、重要因素。1 二连油田注水井管理存在的难题二连油田地处边远的塞北草原，人烟稀少，管理要素点多面广，且单井注水计量站夜晚无人职守，发现注水超欠后，水量调节主要依靠员工白天 8h 的调整，从而使日注水量波动较大。夜晚倒泵或其它原因. 程的空间检查管子与内侧管板的连接质量。壳程水压试验合格后，组焊积液程的哈呋短节使之成为密闭的腔体。按图样压力进行气密性试验。按图样要求进行壳程氨渗透试验，在隔离腔的排泄孔贴试纸，试纸不变色为合格。必要时甚至还进行氦检漏。然后按图样要求对积液程进行气密性试验，最后对管程进行水压试验和气密性试验。. 24 其他加工中应注意事项. 241 严格控制可能影响双管板同心度、平行
9、度、扭曲度及胀接质量的各种因素，尽量采用工装和预装、预穿及预试验的方法。. 242 对固定式双管板换热器，先把双管板固定焊成 1 个整体，使其成为单管板结构，然后与壳体及管束组装。在壳程水压试验合格之前，哈呋短节暂时不与双管板组焊为佳，以便直观准确地检查管子与内侧管板连接处的泄漏点。对. U 形管式双管板换热器，可用短筒节代替哈呋短节，直接与双管板组焊成整体，使其成为单管板结构，组装管束。. 243 对于物料(TCS、DCS、STC)较强腐蚀介质的换热器，其单管板或双管板的外侧管板与换热管的连接要采用强度焊，且要根据管子直径及孔间距收稿日期：2009022O的干压波动就会导致单井注水流量超欠，
10、对注水千压和调配闸门的要求比较高。目前使用的注水量调节控制闸门大部分是依靠调节水流束直径控制注水量的大小，干压增大或降低后流束直径发生变化，压差回落后流束直径不能回归原位(闸门自锁)，致使超欠在夜间长时间存在。因此日注水量脉冲波动较大，平稳注水控制难度较高。所以日配注执行率相对较低，注水量波动较大，是引起含水速度上升较快的重要原因，部分油田最大日注水量波动达到 14000m。 ，由于注水量的不平稳，造成其产液不平稳。. 2 GLZLIII 型高压流量自控仪介绍的不同控制管子伸出管板面的长度，通常以. 4. 5mm 为宜。. 25 有关板换热器设计计算的考虑目前有人照 TEMA 里面的双管板进行
11、计算、设计；也有人用 SW6 软件包进行设计、计算。然而在实际使用中也有发现，存在设计、计算的结构、尺寸存在一些问题。主要是，换热板受力及厚度等计算、积液程。导致在加工难度增加，或使用中因受力导致泄露等。所以，应在双管板换热器设计方面，做更深一步的工作。3 结语本文就多晶硅行业生产中，双管板换热器重要性和加工关键，做了浅析，并试图从双管板设计、计算方面探讨双管板换热器，保证在生产中的稳定性、安全性，为我单位多晶硅生产做出努力，也为我国早日打破国外对我国的多晶硅技术封锁，作出点努力。. 参考文献. 1 “GB151-89”钢制管壳式换热器M中国标准出版社. 2双管板换热器设计化工设备设计，1979. 3化工设备与管道
