高通量换热器研制及在大型石化装置中的节能应用
华东理工大学研制“系列高通量换热器”
石化信 息
华东理工大学研制“ 系列高通量换热器＂
华东理工大学徐宏教授带领的科研 团队 ， 与中国石化扬子石油化工有限公司 、 无锡化工装备总厂等单位联合攻关 ， 研制 成功“ 系列高通量换热器 ” 。该 成果填补 了国内空 白， 获得 ２０ 年度上海市科技进步一等奖。 ０９ 在中石 油下 属企业新建 １０ ｌ４／芳烃装置高通量换热器竞标过程中 ， ０ｘ０ｔ ａ 华东理工大学科研 团队联合 国内企业 与美 国专
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作者简介 ： 孙强 ， ， 男 助理工程师 ，９ １ １９ 年毕业 于中国科学技术大学
电气 自动化及仪表专业 ， 现从事仪表及 Ｄ Ｓ Ｃ 技术管理工作。
丙烯 原产 量大 约 １ ｌ 丙 烯价 格 ０ ｘ Ｏ元 ／ 装 置 ０ｔ１ ／， ． ｔ ９ｌ ，
软 件 解 决 了控 制 器 投 用 率低 的难 题 ， 低 了 维护 降 成本 ， 高 了生产 过 程 的 自动化 控 制水 平 ， 同行 提 在
业 中树立 了 良好 的企 业形 象 。
１９６ １ 。 ２ ．ｘ ０元
９ 结论
［ ］霍尼韦尔工业 自动化学院．Ｍ Ｃ 参考手册 ［ ． ２ Ａ ／Ｌ Ｍ］ 出版者不详 ，
１ ９ １ － ４． ９ ８： 接 经 济 效 益 １ ９６ ２ ．ｘ ０ １
收 稿 日期 ：０ ０ ０ 一 ９ ２ １— １ ｌ
ＡＭ０Ｋ ＲＵ Ｎ
验数据 ， 将数据传到上位机 Ｓ Ａ Ｔ Ｍ Ｒ 软件中， 及时对 数学模型进行校正， 见图 ８ 。
Ｓ ０Ｐ Ｔ ＷＡＴ ＨＤＯＧ Ｃ
2024年高通量换热器市场发展现状
2024年高通量换热器市场发展现状摘要本文就高通量换热器市场的发展现状进行了概述。
首先介绍了高通量换热器的定义和作用。
随着工业发展和需求的增加，高通量换热器市场呈现出良好的发展势头。
进一步探讨了高通量换热器市场的主要应用领域和行业动态。
然后，分析了高通量换热器市场的现状和发展趋势。
最后，提出了高通量换热器市场的发展前景和市场潜力。
引言高通量换热器是一种重要的工业设备，用于加热、冷却和回收能量。
它具有高效、节能的优势，被广泛应用于石化、电力、冶金、化工等领域。
随着能源需求的增加和环保意识的提高，高通量换热器市场正经历着快速发展。
高通量换热器的定义和作用高通量换热器是一种能够以高流速输送流体的换热设备。
它通过将热量从一个流体传递给另一个流体，实现冷却或加热的目的。
高通量换热器的主要作用是提高热能利用率，实现能源的有效利用。
高通量换热器市场的应用领域高通量换热器广泛应用于各个领域，包括石化、电力、冶金、化工等。
在石化行业中，高通量换热器用于炼油、裂解和气化等过程中的冷却和加热。
在电力行业中，高通量换热器用于发电过程中的冷却和热回收。
在冶金行业中，高通量换热器用于金属熔炼和冷却过程中的能量回收。
在化工行业中，高通量换热器用于各种化学反应的温度控制和能量回收。
高通量换热器市场的行业动态高通量换热器市场正处于快速发展阶段。
目前，市场上存在着多个供应商竞争激烈的局面。
随着技术的进步和创新，高通量换热器的性能不断提高。
同时，市场上出现了一些新的材料和设计，为高通量换热器的应用提供了更多选择。
高通量换热器市场的现状和发展趋势目前，高通量换热器市场呈现出快速增长的趋势。
据市场调查数据显示，预计在未来几年内，高通量换热器市场将继续保持良好的增长势头。
主要推动因素包括能源需求的增加、环保压力的增大以及工业节能的需求。
高通量换热器市场的发展前景和市场潜力高通量换热器市场具有广阔的发展前景和巨大的市场潜力。
随着技术的不断创新和应用领域的拓展，高通量换热器市场有望进一步发展壮大。
浅谈几种换热器在石油化工行业的应用
浅谈几种换热器在石油化工行业的应用作者：仪秀华张杨来源：《中国科技博览》2014年第05期[摘要]近年来，随着我们石油化工行业的快速发展，换热器已经成为石油化工行业中一种常见的换热设施，在石油化工行业中得到广泛的应用。
本文主要介绍了板式换热器、热管换热器和高通量换热器的特点和应用领域，并且详细阐述了高通量换热器的应用和发展。
[关键字] 换热器石油化工高通量热管中图分类号：TU433前言石油、化工行业是换热器最主要的应用领域，约占换热器30%的市场份额。
石油、化工生产中几乎所有的工艺过程都有加热、冷却或冷凝过程，都需要用到换热器。
换热器的性能对石化产品质量、热量利用率以及系统的经济性和可靠性起着重要作用。
目前，换热器正朝着大型化、高效率、高合金化、低温差、低压力损失方向发展。
一、板式换热器在石化工业中的应用在石油化工上，随着生产工艺的不断改进，板式换热器在天然气的液化、分离装里，及合成氛工业中逐步地获得应用，在化工领域板式换热器在重油催化裂化装置中得到了应用。
板式换热器在石油工业的应用主要是在各种油品的加热及冷却、塔顶气体的冷凝和冷却、工厂冷却水系统、工厂酸性水的处理、海洋钻井平台用于海水冷却循环淡水或乙二醇粗尚油冷却、脱盐装置、淡水蒸馏、三甘醇脱水时进行热回收及冷却气等方面。
在石油化工装置中，使用板式换热器的优点是由于温差小，不仅可以充分利用冷量，减少因存在温差造成的不可逆损失，而且改变了制冷的级别，从而使制冷所需的功率降低。
板式换热器是一种传统的换热设备，具有制造方便、选材面广、适应性强、处理量大、清洗方便、运行可靠及能承受高温、高压等优点。
板式换热器的优点：1）传热系数高；2）对数平均温差大；3）NTU大；4）耐温承压能力强；5）占地面积小；6）重量轻；7）污垢系数低；8）清洗方便。
二、热管换热器在石化工业中的应用石油化工企业中的许多加热炉和裂解炉，例如制造乙烯用的石脑油裂解炉，排烟温度一般在200～400℃之问，并且燃烧后的废气往往不利于排空，采用热管式空气预热器利用这部分废气预热助燃空气，可以达到很好的节能效果。
石油化工生产过程中的能耗分析与节能探讨
石油化工生产过程中的能耗分析与节能探讨发布时间：2022-09-08T03:24:03.555Z 来源：《工程建设标准化》2022年37卷7期作者：程茂丽[导读] 本文就化工过程当中的能耗问题进行研究分析，从而找到更为有效的节能措施。
程茂丽中国石油化工股份有限公司茂名分公司摘要：在当前阶段，由于我国在化工生产过程当中的水平有了很大的进步，在经过几年的发展，已经基本可以达到市场的需求，而对于一部分具有升值空间的产品在国外市场当中也占有了一定的份额，但是我们也可以看出，由于化工生产设备还处于较落后的状态，其能耗较大，并且生产效率也很低，也具有一定的污染性，所以，对于一些化工生产企业就必须要提高管理措施，改变思路，应用新设备、新技术，降低能耗，在生产环境当中可以占有一定的优势，从而得到更好的发展。
本文就化工过程当中的能耗问题进行研究分析，从而找到更为有效的节能措施。
关键词：石油化工生产；能耗分析；节能前言石油行业是能源生产的重要行业，但在能源生产中也将造成大量的能耗。
相比于国际水平，我国能源的利用率较低，能源成本占总加工成本40%。
在石油生产中，常减压装置属于受到工序，运行过程中将产生大量的能耗，需要深入地对能源消耗进行深入的研究和剖析，以便寻找出更好的方法。
在整个国家的经济体系中，化学生产占有很大的比重，而最显著的特征就是，化学生产不但能为化学产品提供能源，还能成为化学产品的重要原料。
比如说，在化工生产过程中，乙烯、炼焦等原料的消耗要远远超过了燃油和电力的消耗。
化工行业的能源消耗，大约占据了15%，因此，在化工行业中，能源的使用效率的降低，可以节省能源，不过，目前国内的化工行业，无论是技术还是生产工艺都还处于劣势，因此，在化工生产过程中还有很大的发展空间。
1、化工生产过程的能源消耗1.1能源利用过程1.3 能源消耗分析实例表1从上表可以看出：某化工厂能耗组成权重最大的依次是燃料气、蒸汽、电、循环水，连续三年的组成变化不大，能耗组成权重占比顺序不变。
高通量换热器的研制开发及应用
分密切的关联，普通换热管上表面产生的气泡的气化核心是其原本就存在的表面缺陷之一，而表面多孔换热管存在着为数众多的人为制造汽化核心，也正是因为这些人为制造汽化核心的存在，使得气泡成核的速度大幅度提高，为此多孔表面管远比光滑管的表面更加容易产生气泡；第二，呈现相互连通关系的多孔层在气泡长大和逸出的过程中，会因为受到虹吸作用的影响，进一步促进局部液体流动速度的加快，并借此产生整体对流传热。
同时烧结型表面多孔管的沸腾传热主要是通过隧道内的液膜和壁面二者之间形成的对流传热、薄膜蒸发以及整体对流三种方式来进行的；第三，表面多孔层的存在显著的提升了传热的表面积，能够对传热起到积极的作用。
高通量换热管与之前的普通换热管相比，具备着如下两个较为明显的优势：第一，换热系数可以提升3～10倍以上，也正因为如此高通量换热管可以十分显著的强化沸腾传热，并且所需要的换热面积数值可以缩减到原本的1/2，换言之，如果使用同样的换热面积，可以显著的提升整体的换热效果和热负荷；第二，具备着较为优秀的反堵塞能力。
简单说来，表面多孔型换热管可以有效防止表面结垢现象的发生。
3 高通量换热器的设计及开发流程3.1 高通量换热器的设计流程根据当前换热器在结构和技术指标层面的要求不难得出，传统常规的再沸器呈现出一种自带蒸发空间的卧式换热器结构体系，需要加热的操作介质走壳程，并借助管线和塔体链接在一起。
而高通量换热器则是一种立式换热器，需要加热的操作介质走的是管程，且换热器直接连接到塔体。
换热管作为其内部传热实现的关键元件，在传统的换热器结构设计工作中，换热器是其中最为薄弱的地方，主要是因为换热管在工作的时候，其两面都会接受介质的腐蚀，但却忽视了腐蚀裕量，为此就会经常性出现因为穿透性腐蚀带来的堵管问题。
但之前传统设计中所用到的换热面积放大方式最终带来的是能源消耗显著增加但换热效果却不见提升，而高通量换热管的应用则可以十分有效的解决这一问题。
高通量换热管的两端是光管和管板贴胀，并且管端和管板之间进行了高强度焊接，且其中间段的外表面是需要沿着轴线将之轧制成条形齿状，并且其内部表面需要将一层多孔合金烧结其上。
我国大型换热器的技术进展
我国大型换热器的技术进展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长以及环保意识的日益加强，换热器作为能源转换和利用过程中的关键设备，其技术发展和应用创新在我国工业领域具有举足轻重的地位。
本文旨在深入探讨我国大型换热器的技术进展，分析其在材料、设计、制造及运行控制等方面的最新研究成果，并展望未来的发展趋势。
文章首先将对换热器的基本原理、分类及其在工业领域的应用进行简要概述，为后续的技术进展分析提供基础。
随后，将重点介绍近年来我国在大型换热器技术研发方面所取得的突破，包括新型材料的开发、先进设计理念的提出、制造工艺的改进以及智能化运行控制技术的应用等。
还将对大型换热器技术在我国工业领域的应用案例进行剖析，以展示其在实际生产中的成效和潜力。
文章将对我国大型换热器技术的未来发展进行展望，提出针对性的建议，以期为我国工业领域的节能减排和可持续发展贡献力量。
二、大型换热器的主要类型及特点大型换热器是工业领域中用于实现热能传递和转换的关键设备，其种类繁多，各具特色。
在我国，随着科技的不断进步和工业需求的日益增长，大型换热器的技术也得到了显著提升。
目前，我国常用的大型换热器主要包括管壳式、板式、螺旋板式、热管式以及蓄热式等几种类型。
管壳式换热器以其结构稳固、适应性强、处理能力大等特点广泛应用于石油、化工、电力等行业。
板式换热器则以其紧凑的结构、高效的传热性能、易于清洗和维护等优点在食品、医药、制冷等领域得到广泛应用。
螺旋板式换热器则因其结构紧凑、传热效果好、承压能力强等特点，在化工、石油、食品等行业得到广泛使用。
热管式换热器以其独特的热传导方式，实现了高效、快速的热能传递，被广泛应用于太阳能、余热回收、电力等领域。
蓄热式换热器则以其能够实现热能储存和释放的特性，在节能减排、提高能源利用效率方面发挥了重要作用。
各类大型换热器各具特点，适应于不同的工业环境和需求。
随着我国工业结构的优化升级和环保要求的提高，大型换热器的技术研发和应用也将不断向高效、节能、环保方向发展。
换热器在石油化工中的应用与维护
换热器在石油化工中的应用与维护摘要：换热器在石油化工工业生产设备中居于重要地位，对于石油化工生产工作发挥重要作用，因为石油化工中涉及到的生产流程是非常多的，这样就需要进行不同程度的换热，换热器的主要作用就是进行流体温度的转换，这样就可以满足石油生产的需要。
本文就是对换热器在石油化工中的应用及维护进行具体的分析，为相关的研究提供借鉴。
关键词：换热器；石油化工；应用及维护一、热换器的概念及其发展现状换热器是在石油化工、电力冶金、能源制备等行业中应用十分广泛的单元设备之一，但在石油化工方面应用最为广泛。
换热器是将温度进行交换，从而达到热量交换的目的。
也就是可以将低温的媒介对高温的介质进行降温或者预冷，将高温的介质对低温的介质进行加热，使流体温度达到工艺流程规定的指标的热量交换设备，又称热交换器。
世界上最早出现的是板式换热器，随机又出现了螺旋板式换热器和板翅式换热器。
由于科技的发展，换热器的需求急剧上升，进入二十一世纪以后，世界上的换热器产业的技术水平得到迅速提升。
我国的换热器发展起步较晚，1963 年制造出了中国第一台管壳式换热器，随后又研制了第一台板式换热器，第一台螺旋板式换热器。
二十世纪 80 年代后，以折流杆换热器、双壳程换热器、板壳式换热器为代表的高效换热器的出现，是源于在国内掀起了自主开发传热技术的热潮，极大地促进了我国热换器的发展进步。
目前换热器从大的分类角度上可以分为混合式、蓄热式和间壁式三类。
二、换热器的技术原理换热器的工作原理是将热流体的部分热量传递给冷流体，使工业生产中所需要的流体能够达到科学适宜的温度，换热器换热操作的实现有多种途径，包括表面式换热、蓄热式换热、流体连接式换热、直接接触式换热以及复合型换热等多种方式。
在石油化工工业生产中换热器的应用需要一定的换热设备以及科学规范的换热工艺流程。
三、石油化工行业的换热器种类1、热管换热器通常情况下热管换热器在石油化工行业中在回收废热的恶劣工况中的使用是非常广泛的。
换热器的技术进展与工程应用
高效传热元件的研究
更注重于简单适用
壳程预防振动 各种纵流结构及其与高效传热元件 的结合 换热器的自清洁技术与流动强化技 术的结合 换热器的结垢预防技术
节能与可靠性研究的结合
案例：乙烯裂解炉的节能技术
裂解炉现场
采用扭曲片管 强化传热的炉管
国内外 的现状
强化传
特点
①管程和壳程可同时强化加热。 ②强化传热效果好，壳程流阻较小。旋流高效换热 器的总换热系数一般可提高30﹪以上。 ③使用寿命长。由于旋流高效换热器壳程物流基本 上为纵向流动，明显的减少了管束的震动，大大降低了 由于管束震动而造成的换热管破裂等失效的可能性；同 时也有效的消除了壳程物流横向流动的“死区”，降低 了积垢速率，从而延长了换热器的使用寿命。
国家质检总局特种设备安全监察局 特种设备节能工作小组 • 我国目前在用压力容器为160.9万台，其中换热器 为56万台，而石油、化工、冶金、电力4大行业在 用换热器就达20万台左右，年回收热量（主要是 二次能源）折合标准煤约5.7亿吨。目前我国在用 换热器的换热效率一般仅在60％至70％，而高效 换热器的换热效率可达80％~85％，但目前此类高 效设备在我国仅占5％左右。 • 如果3年内将上述4大行业中50％的换热器逐步更 新为高效换热器，则每年可多回收热量折合标准 煤约3000万吨以上。
（3）降低炉管外壁温度20~50℃，大幅度延长了炉管使用寿命，减
少了大修次数，可节约维修成本数亿元。 （4）明显减少裂解炉管结焦倾向，延长二次烧焦的时间间隔，减
少烧焦费用上亿元。
国家质检总局特种设备安全监察局 特种设备节能工作小组
换热压力容器（以下简称换热器）是压力容 器的一种。在工业生产装置中，主要用来实现过 程能量转化和热量回收，是使系统达到平衡、合 理、节能目的的设备，目前在工业领域尤其是耗 能大的行业中大量应用。目前各种形式的换热器 在炼油化工装置全部工艺设备总投资中约占30%~ 40%，如果我国换热器的换热效率再提高10%左右， 那么，多回收的热量大约相当于2000亿元。
高通量管热交换器在芳烃装置中的应用及前景
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摘 要 ：介 绍 了高通 量 管热 交换 器的特 点及其在 芳 烃装 置 中的应 用情 况及 前景 ， 与管 壳 式热 交换 并
器进 行 了对 比 ， 比结 果显 示 ， 用 高通 量 管热 交换 器节能减排 效 果显 著 。 对 应
关 键 词 ：高通量管热交换 器 ；芳烃装 置 ；应用 ；前景
主要 由美 国环 球 油 品公 司 （ Ｕ０Ｐ公 司 ） 日立 公 司 、 、
收 稿 日期 ：２ １—７０ ０ ００ —６ 作 者简 介 ：赵 亮 （ ９３） 男 ， 北 满 城 人 ， 级 工 程 师 ， 士 ， 要从 事 石 油 化 工设 备 管 理 工 作 。 １ ６一 ， 河 高 硕 主
中 图 分 类 号 ： Ｔ ５ ． ；ＴＥ ９ ５ Ｑ ０１ ５ ６
文献标 志码 ： Ｂ
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ Ｐｒ ｓ ｅ ｔ ｏ ｉ ｈ Ｆ ｕ ａ ｃ ｎｇ ｒ ｉ ｏ ａ ｉ ｎ ｔ ｐｌｃ ｔ ｏ ｏ ｐ ｃ ｆ Ｈ ｇ ｌ ｘ Ｈｅ ｔ Ｅｘ ｈａ ｅ ｎ Ａｒ ｍ ｔｃ Ｕ ｉ
大型石油化工工业过程节能新技术
大型石油化工工业过程节能新技术.txt男人的话就像老太太的牙齿，有多少是真的？！问：你喜欢我哪一点？答：我喜欢你离我远一点！执子之手，方知子丑，泪流满面，子不走我走。
诸葛亮出山前，也没带过兵！凭啥我就要工作经验？本文由10ml试管贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。
建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
大型石油化工工业过程节能新技术李洪 1 ，李鑫钢 1,2，隋红 1,2，姜斌 2（1.天津大学化工学院，天津 300072；2.精馏技术国家工程研究中心，天津 300072）摘要：针对我国石油化工工业中节能减排的关键共性问题，运用先进的流程分析与重构手段，进行能量与流股的耦合与匹配，实现炼油、乙烯等大型高耗能流程工业的大幅度节能降耗。
本文重点介绍常减压梯级节能技术、催化裂化吸收稳定系统节能技术和精细高耗能分离过程差压耦合节能关键技术的技术特点和应用效果。
关键词：节能；差压；吸收稳定；梯级；常减压New Energy-saving Techniques in Large-Scale Petro-chemistry IndustryLI Hong1，LI Xingang1,2，SUI Hong1,2，JIANG Bin2（1School of Chemical Engineering and Technology，Tianjin University, Tianjin 300072, China；2 National Engineering Research Center for Distillation Technology, Tianjin 300072, China)Abstract：In allusion to the key generic problem of energy saving/emission reduction in the petro-chemistry industry, methods about process analysis and reconstruction have been applied to realize the system energy coupling and matching. The character and application prospect of some new technologies which could be used in oil refining and ethylene item to achieve energy saving greatly have been presented, including cascade atmospheric-vacuum distillation technology, energy saving technology in absorption and stabilization system of FCC and different pressure thermally coupled distillation technology. Keywords：energy saving; different pressure; absorption and stabilization system; cascade; atmospheric-vacuum distillation《国家“十一五”科学技术发展规划》战略目标中提出“突破节能关键技术，为实现单位国内生产总值能耗降低 20%的目标提供支撑”“十一五”期间，石油和化工行业节能工作。
高通量换热器
高通量换热器技术1前言管壳式换热器又称列管式换热器，是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。
管壳式换热器在化工、炼油、石油化工、动力、核能和其他工业装置中得到普遍采用，特别是在高温高压和大型换热器中的应用占据绝对优势，通常的工作压力可达4兆帕，工作温度在200℃以下，在个别情况下还可达到更高的压力和温度。
管壳式换热器是工业中主要使用的换热设备，其投资可达全部投资的30%-40%，如何提高它的传热效率对节能降耗具有重要意义。
2多孔表面管技术根据传热学的基本公式：Q=K·A·△T，可知增强传热有3条途径：提高换热器的传热系数K；加大换热器的换热面积A；加大对数平均温差值△T。
加大换热器的换热面积和提高对数平均温差都不是最佳途径，前者与换热器的结构有关，一味增大换热面积势必造成设备体积增大及成本的增加；而后者与流体的工况有关，选择高对数温差会使能耗增加。
因而最理想的办法就是提高传热系数k。
目前国内外的一种趋势是：通过改变管子形状或对管子进行表面处理来强化传热，以提高换热器的效率。
多孔表面管技术便是由此发展起来的用于强化沸腾传热过程的换热器新技术。
多孔表面管是一种在光滑表面上覆盖多孔层后所形成的换热元件，它能够对沸腾换热进行显著的强化，根据不同的强化需求可加工成管内多孔表面或管外多孔表面[1]。
2.1 多孔表面管制造工艺表面多孔管加工方法有化学腐蚀法、火焰喷涂法、电镀法、机械加工法、烧结法等[3]。
化学腐蚀法在电解液中利用晶间和小孔腐蚀原理，在不锈钢内、外表面腐蚀出表面多孔层。
这种方法得到的多孔层的孔径较小，孔分布不均匀，在表面张力较大的介质中使用效果不明显，且由于发生晶间腐蚀，使材料的本体强度下降。
另外此方法加工工艺复杂，加工周期长，成本和能耗较大。
火焰喷涂法采用特殊的火焰喷涂枪将不同粒度的金属粉末(如铝粉等)和作辅助造孔剂的有机高分子材料粉末或低熔点金属粉末混合物高速地喷射到经处理、预热好的金属管外表面基体上，使之产生一定的化学冶金结合，然后再用火焰将多余的有机高分子材料粉末烧掉。
浅析高效换热器在百万吨乙烯装置上的应用
浅析高效换热器在百万吨乙烯装置上的应用摘要：本文主要研究高效换热器在数百万吨乙烯装置中的应用。
首先，分析了高通量管换热器，波纹管换热器和螺纹管换热器的结构特点，优点和工业应用。
其次，在使用高效换热器时，应注意壳侧与管侧之间的对流换热系数的平衡。
关键词：强化传热；高通量换热器；波节管换热器近年来我国的经济发展速度不断加快，工业发展方面对乙烯产品的需求量也在不断的增加，想要降低对乙烯产品的能耗，需要从生产规模方面进行。
我国多数的乙烯装置都超过了800万吨/年，甚至超过千万吨。
这样的生产带来了大规模的设备问题，特别是在热转换过程中，表观传热和传热面积显着增加。
在约100万吨的乙烯装置中，热交换器具有很大的传热能力，如第一丙烯塔，第二丙烯塔，蒸馏塔和丙烯蒸馏塔，其中丙烯的热负荷高达89001KW。
在对普通的换热器进行使用的时候，其主要特点是热面积大，占地面积大，为设备的使用带来了极大的不便，既没有达到节能的效果，也没有达到节省投资的效果。
因此，上述热量应使用高效率，高通量或高强度的热量。
高效换热法已广泛应用于中国沿海的大型乙烯装置企业。
一、高通量换热器介绍（一）加强传热机理1、高通量管换热器特点高通量换热器是一种具有特殊喷淋设备的增强型换热器管。
经过严格的清洗和处理，采用高速火焰喷涂的方法将结合强度高的复合粉末喷涂在加工管表面处。
运用专业的技术将普通的换热管光滑的表面变成多孔形式的表面，这样做的目的是提高换热器的换热能力。
管道内外多孔表面可根据不同的加固要求进行加固。
通过改变沸腾表面的形式来加强传热机理，在多孔的换热管表面可以进行长期的沸腾模式。
这种液体以薄膜的形式加热。
气泡中的气体迅速膨胀，加热后离开沸腾的表面。
此时液体通过表面张力不断进入沸腾装置，并在孔内加热，使沸腾装置处于沸腾状态[1]。
沸腾状态的改变大大提高了总传热效率。
同时，由于气泡的膨胀和收缩，孔隙内的液体不断收缩，使孔隙不易被油脂或污垢堵塞。
大学生创新创业项目-大型常减压装置节能优化技术运用
大型常减压装置节能优化技术运用作品内容简介常减压装置节能优化技术的优化运用，包括余热回收和换热阶段的优化。
在余热回收方面采用分段多次交换的方式，在原热管式空气预热器前增加一台扰流子管式空气预热器，在原热管式空气预热器后面增加一台分离式热管空气预热器。
换热方面应用“夹点”技术，对换热网络进行改进，强化传热，增强换热效果，提高燃料利用效率。
1 研制背景及意义经济全球化背景下，我国大型常减压装置的应用规模不断扩大。
石化行业作为一个高耗能行业，其各个生产环节紧密相连。
大型一体化生产模式由于规模庞大，如何解决在石油化工生产过程中的高能耗问题已经成为亟待解决的问题。
本方案参照节能优化技术，将石油化工生产过程中的常减压装置进行节能优化设计，最大程度上节约能耗。
2 设计方案2.1 空气预热优化目前我国的常减压装置的预热方案主要为热管式空气预热器，利用沸腾吸热和凝结放热进行余热传导。
此方案虽然有效利用了烟气余热，但由于导热性能的限制，其利用价值仍有上升空间。
为了使烟气余热得到进一步充分利用，我们在原先的热管式空气预热器前面再增加一个扰流子管式空气预热器，并且在原热管式空气预热器后增加一个分离式热管空气预热器。
图1 空气预热流程首先让烟气进入到高温段，再使其进入原先的整体热管空气预热器进行一次热交换。
接着通过引风机将其引至低温段新增的独立热管空气预热器再一次进行热交换，排至烟囱冷空气区。
高温段预热器为原先的热管空气预热器。
考虑到原钢制水热管的使用寿命，将一部分钢制水热管更换为高温热管。
原烟道风机、烟气回收风机、烟气预热器保持不变。
风机将空气输送至低温段新的分离式热管空气预热器。
在高温段通过原先整体热管空气预热器和附加的扰流空气预热器进行热交换。
然后与直接通过空气旁路的冷空气混合，进入高温扰流器的出风管，再送入加热炉助燃。
经过多次的热交换，烟气的余热已经得到充分利用，通入加热炉的空气经过充分预热，可逐步减少后续加热所消耗的燃料。
EOEG装置中大型换热器的国产化研制开发
1 大型换热器的技术特点及攻关关键路线
环氧乙烷 / 乙二醇（ EO / EG） 是生产聚酯的主要 原料，近年来 EO / EG 装置规模发展很快，从早期的 70 kt / a 迅速发展到目前的 650 kt / a。随着生产规模 的不断增大，设备尺寸也越来越趋于大型化，其中就 有多台换热面积在 10 000 m2 以上的换热器。过去 由于受到我国机械设备加工能力和技术的限制，大 型设备的生产比较困难，基本以进口为主，近年来随 着我国装备业制造水平不断提高，为打破此类设备 的国外垄 断，大 型 换 热 器 的 国 产 化 已 成 必 然 趋 势。 在国内建设的某 680 kt / a EO / EG 装置中，经过有关 部门组织相关设计、制造等单位成立课题攻关组，共 同协作攻关，实现了超大型换热器的国产化。
一定量的反变形量，从而达到抵消变形的目的。在 工艺措施方面，管板在加工前按最大裕量保留厚度， 通过管板背靠背叠加以增加刚性，并适时解除叠加 以保证堆焊层厚度的均匀性。通过增加中间热处理 次数及时减少堆焊残余应力，减少堆焊变形量。 3． 2 折流板及管束的安装
下管板与管束壳体装配焊接完成后，折流板通 过专用吊具在卧式状态下进行安装，利用工艺芯轴 分段定位，并用激光经纬仪进行精度测量和定位复 检，其后进行防冲杆和部分管子的试穿，试穿后进行 上管板的装配、焊接，焊接过程中采用激光经纬仪进 行跟踪测量，保证穿管顺利进行。 3． 3 壳体直线度及椭圆度的控制
2023年高通量换热器行业市场分析现状
2023年高通量换热器行业市场分析现状高通量换热器是一种高效的换热设备，用于在工业和商业应用中进行热能传递。
它具有大面积的换热表面和高速流体流动，可实现快速、高效的热量传递。
高通量换热器在许多领域受到广泛应用，包括化工、石油、制药、能源和环保等行业。
目前，全球高通量换热器市场正呈现稳步增长的趋势。
这一增长主要得益于以下几个因素：首先，高通量换热器的广泛应用推动了市场需求的增加。
随着工业化程度的提高，工业和商业领域对热能传递的需求日益增长。
高通量换热器具有高效节能、占用空间小等优点，能够满足这些需求，因此受到用户的青睐。
其次，环保意识的增强推动了高通量换热器市场的发展。
高通量换热器具有高效的能源利用率和低碳排放的特点，可以减少碳排放和对能源的浪费，符合现代社会对环保的要求。
政府和企业对环境保护的重视也促使了高通量换热器市场的扩大。
此外，新技术的发展也为高通量换热器市场的增长提供了机遇。
近年来，随着技术的不断进步，高通量换热器的设计和制造技术得到了突破性的发展。
新材料的应用、新工艺的采用以及模拟和优化技术的广泛应用都为高通量换热器的性能提升和成本降低创造了条件，使得高通量换热器具备更大的市场潜力。
然而，高通量换热器市场也面临一些挑战。
首先，高通量换热器的成本较高，限制了其在一些中小型企业中的推广应用。
其次，高通量换热器的运行和维护成本也较高，需要专业人员进行操作和维护。
总的来说，高通量换热器市场正处于快速发展的阶段。
随着工业化进程的加快和环保意识的增强，高通量换热器市场有望进一步扩大。
然而，市场竞争加剧和成本压力也需要相关企业不断创新，提高产品技术水平和降低成本，以满足市场需求。
高通量换热器
高通量换热器技术1前言管壳式换热器又称列管式换热器，是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。
管壳式换热器在化工、炼油、石油化工、动力、核能和其他工业装置中得到普遍采用，特别是在高温高压和大型换热器中的应用占据绝对优势，通常的工作压力可达4兆帕，工作温度在200℃以下，在个别情况下还可达到更高的压力和温度。
管壳式换热器是工业中主要使用的换热设备，其投资可达全部投资的30%-40%，如何提高它的传热效率对节能降耗具有重要意义。
2多孔表面管技术根据传热学的基本公式：Q=K·A·△T，可知增强传热有3条途径：提高换热器的传热系数K；加大换热器的换热面积A；加大对数平均温差值△T。
加大换热器的换热面积和提高对数平均温差都不是最佳途径，前者与换热器的结构有关，一味增大换热面积势必造成设备体积增大及成本的增加；而后者与流体的工况有关，选择高对数温差会使能耗增加。
因而最理想的办法就是提高传热系数k。
目前国内外的一种趋势是：通过改变管子形状或对管子进行表面处理来强化传热，以提高换热器的效率。
多孔表面管技术便是由此发展起来的用于强化沸腾传热过程的换热器新技术。
多孔表面管是一种在光滑表面上覆盖多孔层后所形成的换热元件，它能够对沸腾换热进行显著的强化，根据不同的强化需求可加工成管内多孔表面或管外多孔表面[1]。
2.1 多孔表面管制造工艺表面多孔管加工方法有化学腐蚀法、火焰喷涂法、电镀法、机械加工法、烧结法等[3]。
化学腐蚀法在电解液中利用晶间和小孔腐蚀原理，在不锈钢内、外表面腐蚀出表面多孔层。
这种方法得到的多孔层的孔径较小，孔分布不均匀，在表面张力较大的介质中使用效果不明显，且由于发生晶间腐蚀，使材料的本体强度下降。
另外此方法加工工艺复杂，加工周期长，成本和能耗较大。
火焰喷涂法采用特殊的火焰喷涂枪将不同粒度的金属粉末(如铝粉等)和作辅助造孔剂的有机高分子材料粉末或低熔点金属粉末混合物高速地喷射到经处理、预热好的金属管外表面基体上，使之产生一定的化学冶金结合，然后再用火焰将多余的有机高分子材料粉末烧掉。
乙二醇高通量换热器的制造质量控制方案探讨
乙二醇高通量换热器的制造质量控制方案探讨张勇;戴建军;王印力;郭灏;张国松【摘要】乙二醇高通量换热器具有管内强化蒸发、管外强化冷凝的工艺特点,较普通换热器的传热效率高50%以上.文中针对该换热器的结构特点及监督检验时需要控制的关键环节,阐述了该类设备制造的材料检验、部件加工、管束组装、管接头焊接和胀接等工序的质量控制技术措施.【期刊名称】《炼油与化工》【年(卷),期】2017(028)001【总页数】3页(P32-34)【关键词】乙二醇高通量换热器;高效;质量控制;胀接;管接头焊接【作者】张勇;戴建军;王印力;郭灏;张国松【作者单位】大庆石化公司机械厂,黑龙江大庆163714;大庆石化公司机械厂,黑龙江大庆163714;大庆石化公司机械厂,黑龙江大庆163714;大庆石化公司机械厂,黑龙江大庆163714;大庆石化公司机械厂,黑龙江大庆163714【正文语种】中文【中图分类】TK172某石化企业新建360 kt/a乙二醇装置需要制造4台乙二醇高通量换热器，该换热器结构复杂、制造难度较大。
某设备制造企业高度重视该乙二醇高通量换热器的制造质量，制定了严格的制造质量控制方案、焊接工艺，对设备制造过程的各个环节进行监督和检验，对制造中可能存在的问题提前进行预防和控制，确保了该设备顺利制造完成，达到了设计技术条件要求。
该4台换热器为立式结构，属于中压设备，按GB/T151-2014《热交换器》进行设计和制造［1］。
换热器管板采用16MnⅢ或0Cr18Ni9Ⅲ复合蒙乃尔合金400（即镍铜合金），换热管采用国外专利产品—高通量换热管（换热管基材牌号C70600，90Cu-10Ni），管板与换热管连接形式为强度焊+贴胀。
设备主要技术参数见表1。
2.1 材料检验控制乙二醇高通量换热器的关键部件是UOP高通量换热管和复合管板。
2.1.1 高通量换热管的检验及防护 UOP高通量换热管的基管牌号C70600，90Cu-10Ni，属于有色金属的铜镍合金类。
高通量换热器的国产化设计
高通量换热器的国产化设计刘晓凤;李梅;赵院婷;于广彦【摘要】四川石化公司360 kt/a乙二醇装置有6台高通量换热器,大庆石油化工机械厂完成了其中的4台的国产化改造设计.文中阐述其中1台高通量换热器的结构设计.该设备的换热管采用国外UOP专利技术.管箱及管板采用复合板,大接管与法兰采用堆焊结构,自行设计了吊装部件及非标准支座.【期刊名称】《炼油与化工》【年(卷),期】2011(000)002【总页数】4页(P23-26)【关键词】高通量换热器;高通量换热管;结构设计;节能【作者】刘晓凤;李梅;赵院婷;于广彦【作者单位】大庆石油化工机械厂,黑龙江,大庆,163711;大庆石油化工机械厂,黑龙江,大庆,163711;大庆石油化工机械厂,黑龙江,大庆,163711;大庆石油化工机械厂,黑龙江,大庆,163711【正文语种】中文【中图分类】TQ051.52010年，大庆石油化工机械厂完成了四川石化公司的4台设备的国产化结构设计。
其中高通量换热器是立式塔底再沸器，其传热方式、结构形式、选材均应用了目前的先进技术。
文中所述设备的名称的和位号为：EG第一浓缩塔再沸器、E-404。
高通量换热器的结构见图1。
主要设计数据见表1，主要管口参数见表2。
由图1和表1，2可知，（1）常规再沸器的整体结构是带有蒸发空间的卧式换热器，被加热的操作介质走壳程，通过管线与塔体连接。
高通量换热器则是立式换热器，被加热的操作介质走管程，换热器与塔体直接对接。
（2）换热器是逆流传热，传热效率高。
（3）壳程加热蒸汽上进下出释放汽化潜热被冷凝，管程乙二醇水溶液下进上出吸收汽化潜热被汽化，虽然壳程和管程的进出口温度差都不超过0.2℃，双侧都是汽化潜热传热，可供传递的热量很大。
换热管的金属温度（219.83℃）低于壳程筒体的金属温度（223.30℃），设备操作时，换热管受拉伸，通过焊缝，将管板的复层紧紧地压在基层上，不会使复层与基层剥离。
换热管是实现传热的关键元件，常规换热器结构设计中，换热管是最薄弱的环节。
高通量管换热设备在气分装置上的应用
2.3 修复工艺验证
仍以5英寸管体为例，按设计参数进行了修复 试验。
修复后管体加厚端压缩量3～5mm，管端外加 厚长度85～87mm，缺陷处明显充满，达到了预期 效果。之后又对修复的管端性能与未修复的合格 品管端性能做了对比。
将修复后的G105钢级和S135钢级管体分别按
石油和化工设备 2011年第14卷
项目 壳体直径
类型
（mm）
普通管
700
换热面积 （m2） 122.7
表2 两种再沸器运行参数比较（平均值）
运行负荷 （kW） 3506.87
蒸汽温度 （℃） 189.4
物料温度 （℃） 65.2
传热温差 总传热系数
（℃） (W/m2.℃)
124.2
230.15
换热管 (kg) 2.25
高通量管
700
◆参考文献 [1] 林学君.高效换热器在百万吨乙烯装置上的应用[J].工业
技术，2009，21(01)：25～27.
收稿日期：2011-04-01；修回日期：2011-05-14
该工艺符合企业降本节支的发展思路，在同 行业内值得进行推广。
收稿日期：2011-03-09；修回日期：2011-05-18
（上接12页）
传热能力。在大型装置中，因为小温差的需求， 重沸器的换热管数量需求非常大。此时使用表面 多孔管可以减少75%的重沸器的换热管数量，而温 差ΔT要求仅为5℃。另外，使用表面多孔管替代 传统光管，可以消除换热瓶颈，满足更大负荷对 换热的需求，显著提高运行负荷。这样，在保持 设计效率的情况下，可以采用更低的蒸汽压力， 从而降低生产成本。
可见，对于大型重沸器项目，采用高效表面 多孔换热器，可以减少换热器的总重量，同时节 约管路、控制、地基施工费用和占地面积费用。 在装置扩容改造时，只需替换管束，原有的封 头、壳体、管路等仍可继续使用。
2023年高通量换热器行业市场环境分析
2023年高通量换热器行业市场环境分析高通量换热器作为一种新型换热器，具有热效率高、体积小、运行可靠等优势，被广泛应用于化工、环保、能源等领域。
随着国家对环保、节能的要求不断提高，高通量换热器行业正在逐步发展壮大。
一、市场需求随着国家推行绿色环保政策，高通量换热器的应用需求越来越大。
尤其是在石化、化工行业等高污染企业，传统的换热器已经无法满足需求。
高通量换热器以其高效、节能、环保的优点，成为企业追逐的热点，市场需求增长迅速。
二、技术更新高通量换热器是一种全新的换热器技术，与传统的管壳式换热器相比较，具有更高的传热效率和更小的体积。
因此，在石化、化工、电力等行业中，高通量换热器的技术更新替代传统换热器已成为不可避免的趋势。
三、市场竞争目前，高通量换热器行业竞争比较激烈，市场上存在着大量的企业。
不同企业之间的竞争主要表现在产品价格、品质、售后服务等方面。
为了赢得市场份额，企业需要提高产品品质和技术水平，不断改进产品性能，降低生产成本，提高市场占有率。
四、技术瓶颈高通量换热器的技术水平和成本控制一直是制约其发展的主要瓶颈。
目前，高通量换热器的核心技术主要是由国外企业掌握，国内相关的科研机构和企业还存在技术上的差距。
因此，国内企业需要提高自主研发能力，加强技术创新，才能提高产品质量、降低成本，增强市场竞争力。
五、市场前景随着国家经济的不断发展和对环保、节能的要求越来越高，高通量换热器市场前景广阔。
尤其在能源、环保、化工等产业，高通量换热器的应用前景非常广阔。
国内相关企业应积极发展核心技术，不断提高产品质量和技术水平，从而在市场竞争中获得更大的份额。
此外，企业还可以结合产品应用需求，研发出适合不同行业需求的高通量换热器产品，进一步拓展市场。
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太 原 理 工 大 学 学 报 JO U RN A L O F T AIY U A N U N IV ER SI T Y O F T ECH N OL OG Y
V ol. 41 N o. 5 Sep. 2010
文章编号: 1007 9432( 2010) 05 0577 04
1
高通量换热管的性能评价
烧结型高通量管是指采用粉末冶金的方法在普
通换热管表面烧结一薄层具有特定结构的多孔表面 高效换热管。表面多孔层的凹穴与孔隙相互连通, 可以显著强 化沸腾传热 , 传热效果甚 至可提高 20 倍 。这是至今为止换热系 数最高的管式 传热元 件 , 尤其适用于烷烃、 烯烃、 醇类、 氟利昂等介质。与 光管相比, 烧结型表面多孔管具有如下优越性[ 2] : 1) 能显著地强化沸腾给热 , 减少所需换热面积 一半左右, 在大型乙烯和大型芳烃等化工和石化装 置中应用前景广阔。 2) 可以在很小的温差下维持沸腾 , 对低品味能 量的回收和低温沸腾换热有很大的价值 , 应用于再 沸器时可以降低所需加热蒸汽的等级。 3) 临界热负荷比普通管高 50% 以上。 4) 具有良好的阻垢性能。 根据粉末冶金烧结理论, 采用特定成分的粉末与 粉末烧结技术相结合, 在保持换热管基体性能基本不 受影响的烧结 温度下实现了特定 高孔隙率多孔表
第5期
徐
宏等 : 高通量 换热器研制及在大型石化装置中的节能应用
579
检验方面均有其特点。项目解决了高通量管表面预 处理、 粉末涂覆、 烧结、 校直、 U 弯成形等技术难题, 开发了具有多项关键技术的表面多孔高通量管生产 成套技术及装备; 掌握了工业化应用系列高通量换 热器( 浮头式换热器、 固定管板式换热器、 U 形管板 换热器等) 的设计、 制造、 检验等关键技术 ; 实现了成 套技术与设备的国产化 , 建立了完善的产业化生产 基地与技术、 装备, 建立系列高通量换热管/ 换热器 质量保证体系, 形成了高通量换热管 / 换热器制造及 检验技术标准; 建成国内唯一世界第二的烧结型高 通量管及高通量换热器产业化生产基地。新建专用 厂房面积 18 000 m , 基本建设投资 2 631 万元, 设 备投资为 3 317 万元, 并组建了完善的产、 学、 研研 发体系。2008 年申请成立教育部绿色高效过程装 备与节能工程研究中心 ( 华东理工大学) 与江苏省工 程技术中心 ( 无锡化工装备总厂 ) 。 2. 2 高通量换热器的工业化应用 经近 10 年烧结型表面多孔高通量换热管及其 换热器的研制, 已成功掌握了系列高通量换热管 / 换 热器的设计、 制造、 检验等关键技术, 具有完全自主
高通量换热器研制及 在大型石化装置中的节能应用
徐 宏 , 戴玉林 , 夏翔鸣 , 刘京雷 , 徐
2. 中国石化扬子石油化工有限公司 , 南京 210048)
1 1, 2 1, 2 1
鹏
1
( 1. 绿色高效与节能教育部工程研究中心 , 华东理工大学化工机械研究所 , 上 海 200237;
摘 要 : 开发了烧结型表面多孔高通量换热管及其换热器 。以乙醇为介质评价了表面多孔换 热管的沸腾传热性能 。研究表明, 表面多孔换热管强化传热效果显著 , 在酒精中的传热效果是光管 的 8. 7~ 12. 1 倍 。以 1. 8 g/ L CaSO 4 盐溶液为介质经 240 h 阻垢性能试验 , 结果表明表面多孔换 热管具有良好的抗垢性能 , 在溶盐中多孔管沸腾传热系数始终大于光管的沸腾传热系数。 工业化 应用考核表明, 采用该烧结型表面多孔换热管设计制造的高通量换热器, 不仅可以大幅度提高相关 流程装置的产能 , 而且可以明显降低能耗 。 关键词 : 高通量换热器; 石化装置; 强化传热; 节能 中图分类号 : T K124 文献标识码: A 节能是国家能源战略的重点 , 提高换热设备的 效率对化工和石化等行业的工业节能至关重要。另 一方面, 装备的高效化进程已经成为制约化工、 石油 化工装置大型化发展的瓶颈, 发展和应用高效换热 器已到了刻不容缓的程度。 在国家科技部、 教育部、 江苏省、 上海市和中石 化、 中石油等的支持下, 华东理工大学联合无锡化工 装备有限公司和中国石化扬子石油化工有限公司从 1999 年起进行烧结型表面多孔高通量换热 管及其 换热器的研制, 成功实现了产业化 , 建成国内唯一世 界第二的烧结型高通量管及高通量换热器产业化生 产基地 , 具有完全自主知识产权。研制的高通量管 和高通量换热器在中石化、 中石油、 中海油、 中国兵 器集团等国内特大型企业获得应用 63 台, 并出口欧 洲, 填补了国内空白并打破国际垄断。2008 年被列 为 中国石化重大装备国产化重点推广项目 。拥有 完全自主知识产权 , 申请专利 15 项 , 其中发明专利 7 项。已获得 9 项专利授权。产品荣获 国 家重点 新产品证书( 2007GRC10022) 和江苏省 高新技术 产品证书 ( 070211G0082N) 。技术成果获中国石化 科技进步三等奖 ( 2008、 2009) 、 上海市科技进步一等 奖 ( 2009) 。
数经过很长一段时间波动 ( 约为 15 h ) 后才 出现了 下降 , 而光管传热系数在很短时间内就出现了下降 , 主要是因为多孔层中有强烈的气液循环, 阻止污垢 向换热表面沉积 , 同时加速已经沉积污垢的剥离, 因 此其传热系数开始时变 化比较小。从 图 5 可 以看 出, 当实验进行了 91 h 后 , 多孔管传热系数由 61. 73 下降到 26. 84 kW/ ( m 2 ! ∀ ) , 降幅为 56. 5% , 光管 传热系数由 28. 26 下降到 15. 83 kW/ ( m 2 ! ∀ ) , 降 幅为 43. 6% ; 虽然多孔管沸腾传热系数降幅比光管 大, 但是多孔管传热系数始终明显大于光管, 在开始 时为光管 2. 2 倍 , 即使经过 91 h 后, 其换热系数仍 为光管 1. 7 倍, 说 明其仍然保持着 强化传热能力。 从图 6 可以看出 , 多孔管和光管在 1. 8 g / L CaSO 4 溶液中污垢热阻随时间的变化情况 : 开始阶段成线 性增长, 超过一定时间后两种换热管污垢生长符合 渐近线模型, 且多孔管积垢曲线渐近值明显小于光 管积垢曲线渐近值 , 说明在硫酸钙溶液中多孔管具 有良好的抗垢性能。
[ 1]
*
收稿日期 : 2010 06 15 基金项目 : 国家 863 课题 ( 2006A A 05Z206) ; 中国石化重大装备国产化研制项目 ( W 07004) ; 高等学校博士点基金 ( 20060251018) 资助 作者简介 : 徐宏 ( 1962- ) , 男 , 江苏海安人 , 博士 , 教授 , 主要从事石油化工设备高效安全与系统节能研究, ( Tel) 13701687511, ( E mail) hxu @ ecu st . edu. cn
Fig. 4
f or t h e porous tu be in al cohol
1. 2 高通量换热管的阻垢性能 换热管在某些介质中长时间运行 , 会产生结垢现 象, 为保证换热器设计的合理性, 保证不因污垢的影 响而降低设备的负荷能力, 需要在换热器的设计上考 虑结垢的倾向性, 选取合适的污垢系数。因此, 准确 反映高通量换热管的阻垢性能非常重要。采用如图 2 所示的实验装置, 研究了多孔管和光管在 1. 8 g/ L CaSO4 溶液中 241 h 结垢性能, 结果见图 5 和图 6。 由试验发现: 随着实验进行 , 多孔管沸腾传热系
图6 沸腾过程两种不同加热面污垢热阻的比较 Fig. 6 Foul ing coef fi cient of t he s moot h and por ou s t ub es in CaSO4
2
图5
沸腾过程两种不同加热面传热系数的比较 Heat t ran sfer coef f icien t of t he s mooth and porous bubes in CaSO 4
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[ 3]
太原理工大学学报
第 41 卷
层 。通过对比试验, 探索优化了较低温度下的高通 量换热管烧结工艺, 实现了铜管、 铜镍管、 碳钢管、 耐
热钢管等系列换热管内/ 外表面多孔管特征参数的可 控制造。自主开发的系列高通量换热管见图 1。
图1 Fig. 1
自主开发的高通量换热管
Self developed high flu x heat exchanger
Q = ( m ! ) / t. 热流密度为 q = Q/ A ; 传热系数为 h = q/ t, 根据实 验测出的传热温差( 过热度) t = tw - tsat ( 其中 tw 为 管外壁温度, t sat 为介质温度 ) , 即可算出换热管沸腾 传热系数 h o
和多孔管在酒精中的沸腾曲线, 并在具有共同的温 差区间内求得同一温差下对应的热流密度 , 得到温 差和提高因子之间的关系 , 在实验范围内测得的数 据如图 4 所示。高通量换热管在酒精中的传热效果 是光管的 8. 7~ 12. 1 倍 , 这说明在酒精中多孔管的 强化传热效果非常明显。
Fig. 5
知识产权, 已累计应用 63 台。三次通过中国石化股 份有限公司科技开发部与重大装备国产化办公室组 织的 专家 鉴 定 ( 中国 石 化鉴 字 [ 2002] 第 222 号、 [ 2007] 第 92 号、 [ 2008] 第 213 号 ) 。标志着我国国 产高通量管换热器跨入国际先进行列。 高通量换热器节能、 降耗、 减排效果十分显著, 符合国家节能减排政策 , 在高耗能行业具有广泛的 应用前景和巨大的潜在市场。高通量管换热器可广 泛应用于: 1) 炼油、 石化及化工等工业装置中的重沸器、 汽化器、 蒸发器等。在芳烃和乙二醇等装置中可大 量采用烧结型表面多孔管高通量换热器。 2) 天然气净化和气体分离装置。可用于液化 天然气的汽化和低温空分再沸冷凝器, 既可降低换 热面积 , 又可减小温差 , 降低能耗。可以实现低的压 缩机功率需求。 3) 海水淡化装置及低温多效蒸发器。 4) 低温制冷装置。多孔表面可以显著地强化 小温差下的传热[ 4] 。