文章由山東擎雷環境科技股份有限公司提供

一、設備概述與技術特性

鈦材纏繞式換熱設備是一種采用鈦合金材料通過螺旋纏繞工藝制成的高效換熱裝置，廣泛應用于化工、海洋工程、氯堿工業等強腐蝕性介質換熱場景。其核心結構由鈦合金管束、雙管板密封系統、殼體及智能監測模塊構成，設計壓力可達4.0MPa，工作溫度范圍覆蓋-200℃至400℃。設備采用三維立體纏繞管束，配合納米涂層技術，傳熱系數較傳統列管式設備提升50%，壓降降低35%。

二、安裝與調試規范

2.1 安裝前準備

基礎驗收：檢查設備基礎平面度≤1mm/m，水平度偏差≤0.3mm，預留地腳螺栓孔位偏差≤3mm。

介質管路對接：管程接口采用金屬纏繞墊片（鈦材+石墨），殼程接口使用雙“O”型圈密封結構，預緊力矩控制為：

M20螺栓：120N·m

M24螺栓：180N·m

電氣連接：傳感器接線采用屏蔽雙絞線，接地電阻<2Ω，信號線與動力線分槽敷設。

2.2 冷態調試

氣密性試驗：

管程：充氮氣至1.2倍設計壓力，保壓60分鐘，泄漏率<0.01mL/min

殼程：真空度抽至10??Pa，48小時壓升率<2%

振動測試：在管束自由端布置三向加速度傳感器，記錄空載振動幅值：

軸向：<0.05mm

徑向：<0.02mm

2.3 熱態調試

升溫曲線：按30℃/h速率升溫，在300℃、600℃分別保溫3小時，記錄熱膨脹量：

軸向：<20mm（設計預留間隙40mm）

徑向：<3mm

流場優化：通過CFD模擬調整折流板間距（0.5D），使流體沖刷角控制在20-30°理想區間。

三、操作規程與運行監控

3.1 啟動程序

預充液：管程充入導熱油至液位計60%刻度，排氣閥排出不凝氣體。

逐步升溫：按15℃/h速率升溫至工作溫度，期間每20分鐘記錄一次：

管程進出口溫差：±0.5℃

殼程壓降：±3%設計值

流量調節：采用變頻泵控制流速：

管程：0.8-2.5m/s

殼程：0.3-1.2m/s

3.2 運行監控

參數記錄：每小時記錄關鍵參數：

進出口溫度：±0.2℃

流體流量：±0.5%FS

振動幅值：±0.01mm

智能預警：設置三級報警閾值：

黃色預警：振動速度>3.0mm/s

紅色警報：振動速度>5.0mm/s

緊急停機：溫差>15℃或壓降>10%設計值

3.3 停機程序

降溫曲線：按20℃/h速率降溫，在600℃、300℃分別保溫2小時。

介質排空：管程導熱油排凈后充氮保護，殼程真空度保持<5Pa。

防護措施：設備表面涂覆防氧化涂層，管束內部充入干燥氮氣（露點<-70℃）。