山东
文章由山东擎雷环境科技股份有限公司提供
大型空分装置冷箱外壁的珠光砂保温层里，大型螺旋缠绕管式热交换器就竖直埋在两层塔器之间，管内走返流低温气体，壳程走正流压缩空气，两股流体在紧密缠绕的螺旋通道里逆流换热。这台设备是整个空分装置的热量回收核心，压缩空气进塔前靠它预冷，返流低温气体靠它复热后送出冷箱。冷箱外面看不到设备本体，只能看到上下两组大口径管线从保温层里穿出来，管外壁挂着薄霜。操作工日常巡检走到冷箱旁边，主要摸的是这两组管线的外壁温度，霜层厚薄均匀与否就是设备运行状态最直观的外部信号。
大型螺旋缠绕管式热交换器的管束是多层螺旋管逐层缠绕在中心筒上的，层与层之间有垫条隔开，流体在螺旋通道里一边前进一边做二次环流，离心力把冷热流体在截面方向搅和均匀，传热系数比光管直列机型高出一大截。设备体积大、管束重，整体从冷箱顶部吊进去安装。因为埋在珠光砂里，日常看不到本体，所有判断都要靠进出口管线的温度和压力。如果冷箱外壁某一段突然结霜加厚甚至结冰，说明对应高度的保温层里漏冷，内部管束可能有局部泄漏，低温气体窜到保温层里带走了更多冷量。
监测手段上，这台设备的核心指标是热端温差和冷端温差。热端指的是压缩空气出口与返流气进口之间的温差，冷端指的是压缩空气出口到下塔前与返流气出口之间的温差。端差越小，说明两股流体越接近理想逆流换热，冷量回收越充分。端差拉大往往意味着换热器内部某层通道堵塞或者流体分配不均。中控室分散控制系统画面上把正流和返流的温度曲线叠在一张图上，理想状态两条曲线应当平滑靠拢。如果某一段曲线突然分开，巡检人员就要核对现场管线外壁温度，确认是仪表问题还是真实工况恶化。
日常运维中还要盯紧管线的阻力变化。大型设备的管束通道长，流体沿程阻力本身就不小，一旦通道内有杂质积聚，压差会缓慢爬升。空气进冷箱前经过多道过滤，理论上杂质很少，但过滤器性能衰减后少量灰尘进入换热器，天长日久就会在通道拐弯处沉积。冷箱顶上的珠光砂装填口每年大修时要打开检查，发现沉降就要补填。升温解冻时按照预定曲线缓慢进行，管束和外壳热膨胀不一致，过快会拉裂焊缝。把端差曲线、压差曲线、冷箱外壁温度巡检记录三条线放在一起对照，哪条曲线先出现拐点，往往就是故障最早的信号。
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