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行業(yè)新聞

石油化工行業(yè)中的高效板式換熱器

2021-06-29 15:19:13

對于石化行業(yè)用換熱器我們也做了分析和研究。

石化行業(yè)中換熱器的種類(lèi)及用途原理,你了解多少?

1石油化工行業(yè)中的高效板式換熱器

解析圖

 高效板式換熱器是采用不同的換向片和不同的組裝方法實(shí)現的,可分為單流程、多流程和混合流程,應根據工藝要求選擇。一般溫差大于對數平均溫差1.8倍的介質(zhì),應采用多流程,板間流速的適應值0.3~0.5m/s,流速太低時(shí),應采用雙流程或多流程。

 

  高效板式換熱器應用于制藥、食品、化工等行業(yè)的液體熱量交換,以及某些應用中的巴氏消毒。

 

  在石油化工行業(yè)中,換熱器的種類(lèi)和數量都是非常眾多的,它們對于壓力和溫度也存在著(zhù)非常高的要求。高效板式換熱器就能夠更好地應對較高的壓力以及較高的溫度。具體來(lái)說(shuō),焊接式板式換熱器具備較強的便捷性、體積小、重量輕、存在著(zhù)良好的傳熱性能、價(jià)格低廉,因此,在海上石油的生產(chǎn)過(guò)程中得到了良好的應用,它能夠對于機械潤滑油和淡水進(jìn)行冷卻,又能夠在石油礦場(chǎng)中冷卻相關(guān)的中間產(chǎn)物,而且也能夠用來(lái)加熱原油。石油化工行業(yè)中的高效板式換熱器的應用也存在著(zhù)一定的瓶頸問(wèn)題,也就是說(shuō),很難精確地設計以及計算工藝流程,在石油化工行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中,經(jīng)常會(huì )由于工藝流程設計得不合理而出現巨大的經(jīng)濟損失。

 

為了解決這一問(wèn)題,可以對于石油化工行業(yè)實(shí)際應用中冷卻用板式換熱器阻力進(jìn)行運算分析,按照換熱器特點(diǎn)和導熱原理所假設的壁面的液相沿流道呈線(xiàn)性增加,模擬出流道長(cháng)度、真實(shí)質(zhì)量含氣率、體積含氣率之間的關(guān)系公式,并貼近實(shí)際數據。石油化工行業(yè)中的冷卻過(guò)程存在部分集態(tài)冷凝,會(huì )在換熱表面形成液膜,因此,可選用板翅式一類(lèi)的緊湊式換熱器時(shí),同時(shí)要達到合理經(jīng)濟的換熱器,必須從結構參數角度考慮調整換熱器,僅考慮換傳熱面積和富裕量并不完善。

 

2 石油化工行業(yè)中的螺旋折流板換熱器

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螺旋折流板換熱器是一種現代化的高效換熱設施,在世界上眾多的國家和地區都獲得了廣泛的應用。自從20世紀50年代開(kāi)始,我國的石油化工行業(yè)開(kāi)始推廣應用螺旋折流板換熱器,與此同時(shí),在20世紀60年代中期,實(shí)現了卷床卷制批量生產(chǎn)。與此同時(shí),螺旋折流板換熱器技術(shù)在我國的發(fā)展也是非??焖俚?。和傳統的換熱器相比來(lái)說(shuō),螺旋板式換熱器存在著(zhù)許多優(yōu)勢。它能夠加熱和冷卻醇類(lèi)、樹(shù)脂、尿素、小分子單體聚合烯烴類(lèi)、汽柴油、氨水、氯水、鹽水、強堿強酸及氮氫氨混合氣等。

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折流板是提高換熱器工效的重要部件。傳統換熱器中最普遍應用的是弓形折流板,由于存在阻流與壓降大、有流動(dòng)滯死區、易結垢、傳熱的平均溫差小、振動(dòng)條件下易失效等缺陷,近年來(lái)逐漸被螺旋折流板所取代。理想的螺旋折流板應具有連續的螺旋曲面。由于加工困難,目前所采用的折柳板,一般由若干個(gè)1/4的扇形平面板替代曲面相間連接,形成近似的螺旋面。在折流時(shí),流體處于近似螺旋流動(dòng)狀態(tài)。相比于弓形折流板,在相同工況下,這樣的折流板(被稱(chēng)為非連續型螺旋折流板)可減少壓降45%左右,而總傳熱系數可提高20%~30%,在相同熱負荷下,可大大減小換熱器尺寸。

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螺旋折流板換熱器與普通管殼式換熱器不同的是殼程的折流板是以螺旋狀排列的,這樣使殼程介質(zhì)自進(jìn)口向出口呈螺旋狀、連續旋轉推進(jìn),將傳統的橫向折流方式變成縱向螺旋折流方式。折流通道為螺旋式,不會(huì )出現流動(dòng)“死區”,由于換熱器殼程中的介質(zhì)呈螺旋式的柱塞流動(dòng)方式,在殼程橫截面徑向產(chǎn)生速度梯度,將每根換熱管都置于換熱介質(zhì)旋渦中,提高了流體的徑向湍流程度,有利于沖刷殼程內的顆粒物及沉淀物,防止垢污沉積。

 

3石油化工行業(yè)中的熱管換熱器

 

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通常情況下,熱管換熱器在石油化工行業(yè)中的回收廢熱的惡劣工況中的使用是非常廣泛的,主要包括高含硫的燃料生產(chǎn)等惡劣工況。在石油化工行業(yè)的生產(chǎn)工藝中,非常關(guān)鍵的設施就是高溫加熱和裂解設施,具體來(lái)說(shuō),在小分子烯烴生產(chǎn)中所選取的高溫石油腦裂解爐,其排煙的溫度能夠達到200℃~400℃,而且,惡劣的工況也不利于工業(yè)生產(chǎn)所形成的尾氣的排空??諝忸A熱熱管式換熱器能夠借助于廢氣的余溫來(lái)對于空氣進(jìn)行加熱,從而起到助燃的作用,一方面能夠起到節能降耗的作用,另一方面,也有利于回收尾氣避免空氣污染問(wèn)題的惡化。在當今時(shí)代,多種管式換熱器組合的方式在國內外得到了普遍推廣,從而能夠取得節節能排流的良好效果。

 

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熱管是一種具有極高導熱性能的傳熱元件,它通過(guò)在全封閉真空管內工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結來(lái)傳遞熱。具有極高的導熱性、良好的等溫性、冷熱兩側的傳熱面積可任意改變可遠距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點(diǎn)。由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、結構緊湊、流體阻損小等優(yōu)點(diǎn)。由于其特殊的傳熱特性可控制管壁溫度,避免露點(diǎn)腐蝕目前已廣泛應用于冶金、化工、煉油、鍋爐、陶瓷、交通、輕紡、機械等行業(yè)中,進(jìn)行熱回收以及綜合利用工藝過(guò)程中的熱能,已取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。主要有以下三種:

氣-氣熱管換熱器(熱管空氣預熱器)

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氣-氣熱管換熱器是從排出的熱氣中吸收廢熱,然后再把熱量傳給冷的空氣的一種新型換熱器,類(lèi)似于鍋爐常用的空氣預熱器??諝忸A熱器象省煤器和過(guò)熱器一樣成了大型鍋爐整體正常而必要的一部分??諝忸A熱器加速了燃料烘干過(guò)程,減少了低值燃料和濕燃料著(zhù)火困難,擴大了這些燃料的經(jīng)濟燃燒,同時(shí)還可以提高鍋爐整體的蒸汽生產(chǎn)量。

將星總結:熟悉石油化工行業(yè)中換熱器的種類(lèi)及用途原理,能夠有效地避免換熱器過(guò)早損壞,提高石油化工行業(yè)的能源利用效率,防止不必要的停產(chǎn)停工問(wèn)題的

出現,并且避免由于換熱器出現問(wèn)題而導致的產(chǎn)品損失等問(wèn)題的出現。


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