非标玻璃热交换器是一种采用非标准设计、利用玻璃材料作为热传递介质的热交换设备,在化工、制药、食品等对介质纯度或耐腐蚀性要求较高的行业应用广泛。
该设备以特种硼硅玻璃为核心材料,其优异的耐腐蚀性可抵抗酸、碱、盐溶液及有机溶剂侵蚀,同时具备透明特性便于观察内部流体状态。核心部件换热管采用中空结构,通过玻璃管壁实现两种流体间的热量交换;壳体由玻璃或兼容材料制成,提供密封空间并保护换热管。管板用于固定换热管并维持管间距,进出口接管与法兰配合实现流体输入输出,密封垫片及密封胶确保连接部位无泄漏。
一、安装前准备
场地清理与检查
清理安装现场,确保没有杂物、灰尘和障碍物。安装区域应平整、坚固,能够承受热交换器及其附属设备的重量。
检查安装位置是否符合设计要求,包括空间尺寸、高度、与其他设备的相对位置等。同时,要考虑到设备的维护、检修空间,方便后续的操作。
设备检查
对非标玻璃热交换器进行外观检查,查看玻璃部件是否有损坏、裂缝,密封部位是否完好,配件(如法兰、螺栓、垫片等)是否齐全且无损坏。
检查设备的规格、型号是否与设计要求一致,包括换热面积、工作压力、温度范围等参数。
工具准备
准备好安装所需的工具,如扳手、螺丝刀、水平仪、起重机(如果需要)、绳索、清洁用品等。确保工具完好且能够正常使用。
二、基础安装
基础制作
根据设备的尺寸和重量,制作合适的混凝土基础或金属支架。基础的平面度和水平度要符合要求,一般水平度偏差应小于±2mm/m。在基础表面预留地脚螺栓孔(如果采用地脚螺栓固定),地脚螺栓孔的位置和尺寸要准确。
对于小型的非标玻璃热交换器,也可以采用膨胀螺栓直接固定在地面上,但要保证地面的强度能够承受设备的重量和运行时的振动。
设备就位
如果设备体积较大或较重,需要使用起重机等起重设备将热交换器吊运到基础上。在吊运过程中,要注意保护设备的玻璃部件,避免碰撞。可以使用绳索或软质吊具接触设备,防止损坏。
将设备轻轻地放置在基础上,初步调整设备的位置,使其与基础的中心线大致对齐。
三、设备固定
地脚螺栓连接(如果有)
将地脚螺栓穿过设备底座的螺栓孔,套上垫圈,然后拧紧螺母。拧紧时要采用对角线方式逐步拧紧,使设备的底座均匀地与基础接触,保证设备的稳定性。
在拧紧地脚螺栓后,可以用水泥砂浆将螺栓孔灌实,进一步固定设备。
膨胀螺栓固定(如果没有地脚螺栓)
根据设备的安装位置,在地面上标记出膨胀螺栓的安装点。使用冲击钻在标记点处钻孔,孔的深度和直径要符合膨胀螺栓的规格要求。
将膨胀螺栓放入孔中,然后拧紧螺母,使设备牢固地固定在地面上。同样,要确保设备的安装平整度。
四、管道连接
管道预制
根据设计图纸和现场实际情况,预制进出料管道。管道的材质、规格要符合设计要求,如采用不锈钢管、塑料管等。切割管道时要保证切口平整,无毛刺。
对管道进行清洁,去除内部的杂物和灰尘,防止杂物进入热交换器,损坏玻璃部件或影响换热效果。
法兰连接
如果采用法兰连接管道和热交换器,先将法兰与管道焊接或通过其他方式固定好。在法兰之间放置合适的垫片,垫片的材质要符合介质的性质和工作温度、压力要求,如橡胶垫片、聚四氟乙烯垫片等。
将法兰与热交换器的接口对齐,穿上螺栓,然后拧紧。拧紧螺栓时要对称、均匀地进行,以免造成法兰受力不均而泄漏。
螺纹连接(如果是小口径管道)
对于小口径的管道,可以采用螺纹连接。在管道端部加工螺纹,然后缠绕生料带等密封材料,将管道旋入热交换器的接口,直到拧紧。注意不要用力过猛,以免损坏螺纹或玻璃部件。
管道支撑与固定
安装管道支架,确保管道有足够的支撑,避免管道的重量作用于设备的接口上。管道支架的间距要合理,一般根据管道的材质、直径和介质等因素确定。
对管道进行固定,防止管道在运行过程中发生位移或振动。可以采用管卡、U形螺栓等方式将管道固定在支架或建筑物上。
五、仪表安装
温度计安装
根据设计要求,在热交换器的进口和出口管道上安装温度计。温度计的探头要插入管道内,与介质充分接触,以便准确测量介质的温度。
对于玻璃温度计,要注意轻拿轻放,避免损坏。安装时可以使用适当的密封材料将温度计固定在管道上,防止介质泄漏。
压力表安装
在热交换器的顶部或侧面安装压力表,用于监测设备内的压力。压力表的量程要符合设备的工作压力范围,一般要比设备的最高工作压力稍高。
连接压力表与设备的管道要畅通,无堵塞,并且要安装阀门,以便在检修压力表时能够切断与设备的连接。
其他仪表(如流量计等)
如果需要安装流量计等其他仪表,按照仪表的安装说明书进行操作。流量计的安装位置要合适,一般在管道的直管段上,以保证测量的准确性。
六、泄漏测试
压力试验
安装完成后,关闭所有与外界相连的阀门,向热交换器内通入一定压力(一般为设计压力的1.1-1.5倍)的气体(如氮气、空气等)或液体(如水),进行压力试验。
使用压力泵或压缩机等设备维持压力,持续观察一段时间(如30分钟),检查设备和管道的连接处是否有泄漏。可以通过涂抹肥皂水等方法检查泄漏点,如果有气泡产生,说明该处泄漏。
真空试验(如果有要求)
对于一些需要在真空条件下工作的非标玻璃热交换器,还需要进行真空试验。开启真空泵,将设备内的空气抽出,使设备内部达到一定的真空度。
关闭真空泵后,观察一段时间,检查设备的真空度是否能够保持。如果真空度下降较快,说明有泄漏点,需要找出并修复。
七、调试与运行
调试准备
在泄漏测试合格后,打开所有阀门,将热交换器内的试验介质排空。然后按照工艺流程的要求,准备好工作介质,如热水、冷水、蒸汽等。
检查电气系统是否正常,包括电机、控制器、仪表等的接线是否正确,电源是否稳定。
初步运行
启动工作介质的输送设备(如泵、压缩机等),缓慢地向热交换器内通入工作介质。初始时,介质的流量、温度和压力要低,观察设备的运行情况,检查是否有异常振动、噪音或泄漏。
逐渐增加介质的流量、温度和压力,使其达到设计要求的工作参数。在调整过程中,要密切关注设备的运行状态和仪表的读数,如有异常情况,立即停机检查。
运行稳定后检查
当设备在设计参数下稳定运行后,再次检查设备的各个方面,包括管道连接、仪表显示、设备本体是否有异常等。同时,记录设备的运行参数,如进出口温度、压力、流量等,为后续的运行管理提供参考。