[实用新型]石化行业冷却水系统中避免管壳式换热器管束振动的装置

说明书

本实用新型公开了一种石化行业冷却水系统中避免管壳式换热器管束振动的装置，包括流量计、控制箱和调节阀；流量计和调节阀均设于管壳式换热器壳程进口连接的管路上；控制箱包括信号处理模块、PID调节器和电源；信号处理模块输入端电连接流量计，输出端电连接PID调节器输入端，PID调节器输出端电连接调节阀；所述电源为整个装置供电；信号处理模块接收流量计采集的冷却水流量信号并处理转换后发送到PID调节器；PID调节器比较流量值和预设流量阈值，根据比较结果输出调节值对调节阀进行开度调节。本实用新型可以降低管壳换热器的故障率，有利于管壳式换热器的稳定运行，延长管壳式换热器运行的寿命。

技术领域

本实用新型属于管壳式换热器的应用领域，更具体地说，是涉及一种石化行业冷却水系统中避免管壳式换热器管束振动的装置。

背景技术

石油、化工等行业需要装备大量的管壳式换热器，然而管壳式换热器常因管束振动原因造成损坏。管壳式换热器管束振动，使管束与折流板碰撞，时间长导致折流板与管束碰撞地方的管束折断。

根据GB151-1999内容显示，壳程流体为冷却水时，只要符合下列条件中的任何一条，就有可能发生管束振动：

(1)卡曼旋涡频率与换热管最低固有频率之比大于0.5；

(2)紊流抖振主频率与换热管最低固有频率之比大于0.5；

(3)横流速度大于临界横流速度。

上述3个指标数均与流量(即流量导致内部横流速度)有关，所以可以通过控制管壳式换热器的冷却水流量来避开容易引起管束振动的流量值，从而避免管束振动。

实用新型内容

本实用新型为了控制流入石化行业冷却水系统中管壳式换热器的冷却水流量避开容易引起管束振动的流量值，从而避免管壳式换热器振动，提供一种石化行业冷却水系统中避免管壳式换热器管束振动的装置，可以降低管壳换热器的故障率，有利于管壳式换热器的稳定运行，延长管壳式换热器运行的寿命。针对不同的管壳式换热器，可以方便的调节预设的流量阈值，其中预设的流量阈值小于根据管壳式换热器参数计算得到的引起管束振动的流量最小值，避开可引起管束振动的流量区域，达到降低管壳换热器的故障率的目的。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型石化行业冷却水系统中避免管壳式换热器管束振动的装置，包括流量计、控制箱和调节阀；所述流量计和调节阀均设置于管壳式换热器壳程进口连接的管路上，冷却水依次经流量计和调节阀流入管壳式换热器壳程进口；

所述控制箱包括信号处理模块、PID调节器和电源；所述信号处理模块输入端与流量计电连接，所述信号处理模块输出端与PID调节器输入端电连接，所述PID调节器输出端与调节阀电连接；所述电源为整个装置供电；

所述信号处理模块用于接收流量计采集的冷却水流量信号并进行处理转换后发送到PID调节器；所述PID调节器用于比较信号处理模块发送来的流量值和预设流量阈值，并根据比较结果输出调节值对调节阀进行开度的调节。

所述调节阀为电动阀，包括阀体和电动执行机构，所述电动执行机构由PID调节器控制，从而控制阀体的开度。

所述控制箱上还设有人机交互单元，所述人机交互单元包括电压显示仪表和触摸屏；所述电压显示仪表接入电源供电线上，所述触摸屏与PID调节器电连接，用于设置预设流量阈值。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：