哈雷釬焊板式換熱器
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                高熱通量換熱器在煉廠的工業應用

                點擊:1640 日期:[ 2014-04-26 22:43:01 ]
                許日 摘要:敘述了高熱通量換熱器的工作原理和性能特點及其在滄州煉油廠2 套催化裂化裝置上應用,結果表明,熱通量約為普通光管換熱器的2 倍,具有傳熱效率高、設備投資少、占地面積小、適用范圍廣的優點。 關鍵詞:換熱器;節能;效益   高熱通量換熱器是一種高效節能設備,這種換熱器已在美國、日本等國家進行了開發和應用。由北京實化傳熱設備技術開發公司研制的換熱器在國內是首次進行工業性開發和應用的,采用了國內自行研制的高熱通量管(或高熱流沸騰管) ,采用燒結金屬涂層法生產。該換熱器于1997 年10 月在滄州煉油廠2 套催化裂化裝置油漿發汽系統上進行了工業應用,經過近5 個月的運行,取得了較理想的效果。 1  高熱通量換熱器的原理及性能特點    該高熱通量換熱器管束為φ25 ×2. 5 mm ×6 000 mm 普通20 號碳鋼管表面燒結多孔金屬涂層,厚度約為0. 4 mm ,用鐵粉和鎳粉在高溫真空爐中燒結而成,空隙率達40 %。由于管束表面凹凸不平,且有大量的小孔,加速液體汽化生成氣泡,高熱通量換熱器的換熱管就是充分利用了這個特點。另外,被加熱介質在管表面吸熱汽化生成的氣泡很快進入液體介質中,由于液體介質的溫度稍低于氣泡的溫度,氣泡很快被冷凝成液體。因此,氣泡生成中所吸收的熱量又以冷凝熱的形式傳給了液體介質,因這種潛熱的量大,而且傳遞速率又快,從而大大提高了傳熱速率。   高熱通量換熱器的特點: (1) 可大大提高沸騰給熱系數,大幅度提高換熱器的效率。(2) 能在較小的傳熱溫差下強化沸騰傳熱過程,隨著溫差增大,熱通量急劇上升。而光管需要在相當大的溫差下才能開始沸騰傳熱。(3) 殼程宜用潔凈介質,如軟水、液態烴等。 2  高熱通量換熱器的應用   根據該換熱器的高熱通管的結構特點,要求用于潔凈的重沸器、冷凝器等設備,用來強化沸騰傳熱,同時要求給熱介質的溫位較高,因此,選擇了油漿換熱器進行實驗,該換熱器的安裝位置見圖1 ,給受熱介質的性能見表1。   產汽用水為經過軟化和反滲透處理的除氧水,H - 207 為高熱通管換熱器,型號為:FLB700 -120 - 25 - 2 ;H - 206/ 4 為普通光管換熱器,型號為:FLB700 - 135 - 40 - 2。 用入口溫度較高的普通換熱器同高熱通量換熱器比較,在使用期間做了不同負荷下的操作調整,可以看出:在同樣的入口溫度和流量情況下,H - 207 的熱通量是H - 206/ 4 的1. 6~2. 2 倍;從H - 207 高熱通量換熱器使用期間的幾組數據可以看出,隨換熱器入口溫度的升高,其傳熱系數上升速率較快,而H - 206/ 4 普通管換熱器則上升不明顯;在H - 206/ 4 入口溫度高,換熱面積大的情況下,取熱比從原來的1. 63降低到1. 00 左右,這說明其傳熱效率高于普通換熱器。 3  技術分析   由于該高熱通量換熱器換熱管外介質是水,管內介質為催化油漿,此時,水的導熱系數為油漿的7 倍。另外,管外側為沸騰傳熱,管內側為對流傳熱,整個傳熱過程由換熱管內側控制,即熱阻幾乎集中在管內側。因此,盡管管外側采用了可提高傳熱系數6~7 倍于光管的微孔金屬涂層技術,但傳熱系數因受換熱管內側控制,只提高了2 倍左右。    
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