热交换器在石油化工领域的应用
换热器在石油化工行业中的应用及维护
换热器在石油化工行业中的应用及维护摘要:石油化工生产往往涉及诸多工艺的应用,在生产过程中需要进行不同形式的换热,这一流程则需要借助换热器的作用完成。
因此,换热器在石油化工生产过程中有着至关重要的作用,并且换热器的稳定运行在较大程度上影响着石油化工企业的生产效益。
基于此,文章主要对换热器在石油化工行业中的应用及其相关进行了分析、探讨,希望能够为相关企业提供有益参考。
关键词:换热器;石油化工生产;应用;维护前言在石油化工生产过程中,换热器的运行质量会对其生产效益产生直接影响。
换热器担负则设备升温、降温、预冷、预热等重要作用,确保流体、介质的稳定达到化工生产需求。
在实际应用过程中,换热器主要可以分为间壁式、混合式、蓄热式三种类型。
不同的生产企业需要结合实际生产选择合适的换热器。
一、化工生产过程中常用换热器分析(一)管壳式换热器管壳式换热器是一种主要依靠螺旋管进行热量传递的换热器,具备体积小、坚固耐用等优势,但是由于空间布局过于紧凑而存在换热效率不高的缺点,限制了其使用范围。
对此,需要结合实际应用,从缩小散热管直径、壁厚,以及优化散热管布局结构等方式,降低不利影响,拓展内部空间,降低能源损耗,提高换热效率。
(二)板式换热器板式换热器是典型的间壁换热器,主要包括焊接式与可拆式,具备较为明显的代表性,应用范围也较为广泛。
这种换热器主要是利用波纹状薄板进行热量交换。
其中,焊接式换热器的使用成本较低,重量下,且传热性能较为理想,但是容易出现结垢现象。
可拆式换热器使用橡胶垫密封,因此不适用于高温高压的生产环境。
.(三)板翅式换热器这也是在石油化工生产过程中应用较为广泛的换热器,主要是利用隔板、翅片进行两次换热,传热效率较高。
板翅式换热器具有结构紧凑的特点,由许多薄板组成,通过堆叠和焊接形成换热单元。
这种紧凑的结构使得板翅式换热器在占地面积有限的场合下能够实现更大的传热面积。
此外,板翅式换热器由于采用了轻量化的材料和构造,整体质量较小,便于安装、维护和运输。
换热设备种类及应用情况
换热设备种类及应用情况换热设备是指将热能从一个物体传递到另一个物体的设备,常用于工业生产、能源利用等领域。
根据不同的工作原理和应用场景,换热设备可以分为多种类型,下面将详细介绍其中比较常见的几种类型及其应用情况。
1、壳管换热器:壳管换热器是一种常见的换热设备,它由一组内外套圆柱体(壳体和管束)组成。
热媒流体通过壳程,被换热介质从管程中流过,实现热量的传递。
壳管换热器广泛应用于化工、石油、空调、电力、食品等行业,常用于蒸发器、冷凝器、加热器和冷却器等设备中。
2、板式换热器:板式换热器是利用一堆平行放置的板片和密封件组成,通过流体在板片之间的流动实现热量交换。
由于其具有紧凑、高效的特点,广泛应用于化工、暖通空调、食品等行业中的热交换系统。
3、螺旋板换热器:螺旋板换热器是由一对互相螺旋交叉的金属板片组成,通过流体在板片之间的流动来实现换热。
螺旋板换热器具有高效、结构简单等特点,适用于高温高压和易结垢的介质。
4、管束换热器:管束换热器是由管束和壳体组成的,通过热交换介质在管壳之间流动来实现热量交换。
它在化工、食品、制药等行业中广泛应用,常见于蒸馏、冷凝、换热等工艺中。
5、空气冷却器:空气冷却器是通过将热介质与空气进行直接接触换热以实现散热的设备。
它广泛应用于汽车制造、发电、空调等领域中,常见于汽车散热器、工业冷却塔等设备中。
6、气体换热器:气体换热器是用于气体之间或气体与流体之间进行热量传递的设备。
它广泛应用于化工、石油、空调等行业中,常见于石油加热炉、工业炉和空调设备中。
7、换热器在日常生活中的应用:除了工业领域,换热器在日常生活中也有广泛应用。
例如,家用燃气热水器就是一种热水换热器,通过燃烧燃气来加热水,并通过换热器将热能传递给水,从而提供热水供应。
另外,冰箱中的制冷循环系统中也包括了换热器,通过换热器将室内的热量传递给制冷剂,从而实现冷冻。
总结而言,换热设备的种类繁多,根据不同的工作原理和应用场景可以选择合适的换热设备,如壳管换热器、板式换热器、螺旋板换热器、管束换热器、空气冷却器和气体换热器等。
石油化工监理控制要点设备
石油化工监理控制要点设备石油化工是一个极为庞大且复杂的产业,涉及到许多关键设备和工艺。
监理控制是确保石油化工生产安全和质量的重要手段。
下面将介绍一些石油化工监理控制要点设备。
1.管道系统石油化工生产过程中涉及到大量的液体和气体输送,管道系统的监理控制是十分重要的。
关注管道的设计、制造、安装和维护过程中的质量控制,确保管道的耐压性能、密封性和耐腐蚀性等指标达到要求。
2.储罐和容器石油化工生产需要大量的储罐和容器进行贮存和运输,监理控制要点包括储罐的设计和施工质量、储罐的安全措施和泄漏监测系统的可靠性等。
确保储罐和容器在运营过程中能够安全、有效地存储和运输各类化工物质。
3.反应器和分离器反应器和分离器是石油化工生产中的核心设备,监理控制要点包括反应器和分离器的设计和制造质量、操作条件的监控和调节、设备的维护和修复等。
确保反应器和分离器能够正常、高效地进行反应和分离过程。
4.热交换器石油化工生产中需要进行大量的热能传递,热交换器是进行热能传递的重要设备。
监理控制要点包括热交换器的设计和制造质量、换热效率的监控和调节、防止热交换器泄漏的措施等。
确保热交换器能够稳定、高效地进行热能传递。
5.电气设备石油化工生产需要大量的电气设备进行控制和驱动,监理控制要点包括电气设备的设计和安装质量、设备的绝缘性能和防爆性能、设备的运行状态监测等。
确保电气设备能够安全、可靠地运行。
6.自动化控制系统石油化工生产需要进行复杂的自动化控制,自动化控制系统是保障生产安全和质量的关键。
监理控制要点包括自动化控制系统的设计和安装质量、设备的连续运行状态监测、控制系统的故障检测和自动切换等。
确保自动化控制系统能够稳定、可靠地进行生产控制。
总之,石油化工监理控制要点设备涵盖了管道系统、储罐和容器、反应器和分离器、热交换器、电气设备以及自动化控制系统等关键设备。
通过对这些设备的监督和控制,能够确保石油化工生产过程安全可靠、质量稳定。
换热器的发展以及应用
换热器的发展以及应用热交换器是一种用于传递热量的设备,它可以将热能从一个流体传递到另一个流体,同时保持两个流体之间的物理分离。
热交换器的发展与应用在过去几十年中经历了重大的进步和创新。
一、热交换器的发展历程热交换器的发展可以追溯到19世纪中叶,当时人们开始意识到热交换的重要性。
最早的热交换器通常使用金属管子作为传热介质,通过直接将一个流体流过一系列管子,使其受热。
然后,另一个流体通过与受热的管子接触来吸收热量。
随着科学技术和工业生产的进步,热交换器的设计和制造变得越来越复杂和精密。
20世纪初,一些突破性的设计被引入,例如容积式热交换器,这种新型热交换器能够在相对较小的空间中实现更高的传热效率。
随着二战的发生和科学技术的进一步发展,热交换器逐渐从军事领域扩展到民用领域。
1950年代,热交换器的应用范围不断扩大,涉及到化工、电力、制药、航空航天等领域。
到了20世纪60年代,热交换器开始采用新的材料,例如塑料和陶瓷,这些材料具有更好的耐腐蚀性能和导热性能。
这使得热交换器在更多的行业和环境中得以应用。
在过去的几十年里,热交换器的设计和制造经历了巨大的变革。
现代热交换器采用先进的计算机辅助设计和制造技术,使得热交换器能够更好地满足不同应用需求。
二、热交换器的应用领域热交换器的应用广泛,几乎涵盖了所有需要传热的行业和领域。
以下是热交换器在一些主要领域的应用举例:1.化工工业:在化学生产和石油炼制过程中,热交换器被广泛用于加热、冷却和蒸发等操作。
这有助于提高生产效率,降低能源消耗和运行成本。
2.电力工业:在电站和发电厂中,热交换器用于冷却和回收热能。
例如,汽轮机排气热交换器被用于提高系统效率,减少能源浪费。
3.制药工业:在制药过程中,热交换器被用于控制反应温度和冷却制剂。
这有助于提高产品质量和生产效率。
4.食品和饮料工业:热交换器在食品和饮料加工中被用于杀菌、冷却和加热。
这有助于保持产品的新鲜度和安全性。
5.建筑和暖通工程:在建筑和暖通工程中,热交换器被用于供暖、通风和空调系统中的热量回收。
导热油换热器工作原理
导热油换热器工作原理导热油换热器是一种常见的换热设备,被广泛应用于化工、石油、天然气、电力等领域。
它通过导热油在设备内部循环流动,将热量从热源转移到热载体,实现换热的目的。
本文将从导热油换热器的工作原理、结构组成及应用领域等方面,详细介绍这一关键设备的工作原理。
一、导热油换热器的工作原理1. 热源传热在导热油换热器中,热源通过加热系统向换热器内部输送热能,导热油与热源之间进行热交换。
热源可以是蒸汽、燃气、燃油等形式的高温介质,通过换热器内部的管道,向导热油输送热能。
热源的温度高于导热油,使导热油接触到热源后迅速吸收热能,温度上升并成为热载体。
2. 导热油循环热载体的导热油在吸热后,通过换热器内部的管道系统,进行循环流动。
导热油的流动状态可以通过泵等设备来实现,确保导热油在换热器内部形成稳定的循环,以保证换热效果的稳定和高效。
导热油在循环过程中将吸收的热能带到需要换热的设备或系统中,完成热量传递操作。
3. 热载体换热通过导热油的循环流动,热载体将热量从热源处吸收,并在需要换热的设备或系统中释放热量。
这个过程可以是将热能传递到生产过程中需要加热的设备中,也可以是将热能输送到热水、蒸汽等介质中,以满足生产、供暖等需求。
4. 冷却在热载体完成换热传递后,导热油的温度会下降,成为冷却状态。
冷却的导热油将重新回流到换热器内部,迅速吸收热源输送的热能,完成一个完整的换热循环。
这样,导热油换热器就可以持续地完成热量的传递,保持设备或系统的温度稳定。
二、导热油换热器的结构组成导热油换热器通常由换热管束、外壳、隔热层、进出口管道、泵、阀门、控制系统等组成。
1. 换热管束换热管束是导热油换热器的核心部件,用于实现热载体与热源的热交换。
通常为螺纹管、螺旋管或板式换热器等形式,能够确保热源与热载体之间的高效热交换。
2. 外壳外壳是导热油换热器的外部保护结构,用于容纳换热管束和导热油。
外壳通常采用金属材料制成,保证设备的结构强度和密封性,同时具有良好的耐高温性能。
换热器的原理及应用
换热器的原理及应用一、换热器的基本原理换热器是一种热交换设备,用于将热量从一个介质传递到另一个介质中。
其基本原理是利用不同温度的两种流体(或气体)之间的热传导,使它们在多个细小通道中进行流动,并通过这些通道的壁与介质之间进行换热。
换热器通常由两个主要部分组成:热源端和热载体端。
热源端是传递热量的一侧,热载体端是吸收热量的一侧。
换热器的基本工作原理如下:1.传热方式:换热器主要通过对流、传导和辐射的方式进行热传导。
2.热源端:热源端的流体吸收热量,并传递给换热器中的壁面。
3.热载体端:热载体端的流体通过与换热器的壁面接触,吸收热量进行传递。
4.换热器壁面:换热器壁面起到隔离两边流体的作用,并通过壁面的传导和对流换热,将热量从热源端传递到热载体端。
5.换热流体状态:换热器可以处理不同物态的流体,包括气体、液体和气液两相流体。
二、换热器的应用领域换热器是广泛应用于工业生产中的关键设备,其作用多种多样。
以下是一些典型的换热器应用领域的列举:1.供暖系统:供暖系统中的换热器将锅炉中的热水或蒸汽传递给房间内的暖气设备,用于供暖。
2.汽车冷却系统:汽车发动机冷却系统中的散热器,通过冷却剂的循环来降低发动机温度,保证发动机正常运行。
3.空调系统:空调系统中的蒸发器和冷凝器,通过制冷剂的循环工作,实现对空气的冷却或加热。
4.石油化工:在石油化工生产过程中,换热器用于原油加热、冷却和重整等工序。
5.核能领域:核电站中的换热器被用于冷却核反应堆中的燃料,并产生蒸汽驱动涡轮发电机。
6.食品加工:食品加工行业中的换热器,用于热交换、杀菌、蒸煮和冷却等工艺。
7.航空航天:飞机和火箭中的换热器,用于控制燃料温度和提供舒适的空调环境。
8.造纸业:造纸过程中,使用换热器来调节纸浆的温度,以实现最佳的造纸质量。
三、换热器的类型根据换热器的结构和工作原理,可以将其划分为多种类型。
以下是常见的几种换热器类型的介绍:1.管壳式换热器:管壳式换热器由一个外壳和许多平行或螺旋排列的管子组成。
换热设备(换热器、热交换器)
换热设备(换热器、热交换 器)
作用:用来实现热量的传递, 使热量由高温流体传递给低 温流体。
换热设备(换热器、热交换器)
地位:在炼油厂,用于换热设 备 的 费 用 约 占 总 费 用 的 35 % ~40 %,在化工厂约占总费用 的10%~20%。
应用
蓄热式换热器(或回热式换热器)
这种蓄热式换热器主要用于废气 温度很高而需要预热空气的场合, 石油化工厂也有用其作为裂解炉的。 由此难免存在着一小部分流体相互 掺和的现象,必须注意可能造成流 体的“污染”问题,由此而可能带 来的安全问题必须有相应的技术措 施。图 8—2为蓄热式换热器示意图。
蓄热式换热器图
应用
? 在完成热量传递的同 时.换热设备还可以在生产 工艺流程中起到不同的作用。
? 例如控制介质的温度 (加 热器、冷却器、余热锅炉等 );
应用
? 控制介质的压力 (冷凝器、 再沸器、蒸发器等);
? 控制介质汽化的流量 (蒸 发器、再沸器等 );控制介质 冷凝的流量 (冷凝器、冷凝冷 却器等)。
? 优点:管外流体的传热系数大,且便于 检修和清洗。
? 缺点:体积庞大,冷却水用量较大,有 时喷淋效果不够理想。
发展趋势
?(2)种类繁多:随着石油 化学工业的迅速发展,换 热设各种类繁多,而且新 型结构也不断出现。
发展趋势
?(3)随着石油、化工装置 的大型化,换热设备正朝 着强化传热、高效紧凑、 降低热阻以及防止流体诱 导振动等方向发展。
换热器主要介绍内容
? 主要介绍目前广泛应 用且量多面广的钢制管壳 式换热器,而对其它型式 的换热器只作一定篇幅的 介绍。
2.换热设备的分类及特点
化学实验中使用热交换器的例子
化学实验中使用热交换器的例子
化学实验中使用热交换器的例子:列管式换热器
换热器是化学、石油化学及石油炼制工业以及其它一些行业中广泛使用的热量交换设备。
它不仅可以单独作为加热器、冷却器使用而且是一些化工单元操作的重要附属设备。
因此在化工生产中占有重要的地位。
本次我的任务是列管式换热器的设计,主要目的是使我对自控设计有较完整的概念,培养我综合运用本门课程及有关选修课程基础理论和基本知识去完成某项单元操作设备设计任务的实践能力,进一步提高设计计算、制图、视图、编写技术文件,查阅参考文献与资料、仪表类型选择的能力。
本次设计首先根据所给条件,结合换热介质的物性特征确定换热器的类型。
其次,根据流体流动及传热等章节中关于流体阻力,传热面积的计算,初步确定所需要的传热面积。
最后经过压降校核、传热校核、压力降阻力的计算,从而确定该设计是否符合列管式换热器的设计要求。
化工厂装置中的热交换技术与应用
化工厂装置中的热交换技术与应用热交换技术是化工装置中不可或缺的一项重要技术。
它通过有效地传递热量,实现能量的高效利用,提高生产效率和产品质量。
本文将从热交换技术的基本原理、应用领域和发展趋势三个方面,探讨化工厂装置中热交换技术的重要性和应用。
热交换技术的基本原理是利用传热介质(如水、蒸汽、油等)在不同温度下的传热特性,通过热传导、对流和辐射等方式,将热量从高温区域传递到低温区域。
常见的热交换设备有壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等。
这些设备通过不同的结构和传热方式,实现了高效的热量传递。
化工厂装置中广泛应用的热交换技术主要包括冷却、加热和回收利用等方面。
首先是冷却方面,化工生产中常会产生大量的热量,需要通过冷却装置将其散发出去,以保证设备的正常运行和产品的质量。
例如,冷却塔是一种常见的冷却设备,通过将热水和空气接触,使热量转移到空气中,实现水的冷却。
其次是加热方面,化工生产中需要对物料进行加热处理,以提高反应速率和产品质量。
常见的加热设备有蒸汽加热器、热风炉等,它们通过传递高温的传热介质,将热量传递给物料。
最后是回收利用方面,化工生产中产生的废热可以通过热交换技术进行回收利用,以降低能源消耗和环境污染。
例如,余热锅炉可以将废热转化为蒸汽或热水,用于其他工艺的加热或发电。
热交换技术在化工厂装置中的应用领域非常广泛。
首先是石油化工行业,石油炼制过程中需要进行大量的热交换操作,如原油加热、产品冷却等。
其次是化学工业,化学反应需要控制温度,通过热交换技术可以实现对反应体系温度的控制和调节。
再次是冶金工业,冶金过程中需要对金属进行加热和冷却,热交换技术可以提高金属加热的效率和产品质量。
此外,热交换技术还广泛应用于电力、制药、食品等行业,为各个行业的生产提供了重要的技术支持。
随着化工工艺的不断发展和装置的不断更新,热交换技术也在不断创新和改进。
一方面,热交换设备的结构和材料得到了改进,提高了传热效率和使用寿命。
浅谈换热器在石油炼化中的使用维护与创新发展
浅谈换热器在石油炼化中的使用维护与创新发展崔㊀永摘㊀要:换热器在石油化工生产中普遍使用,石油化工的生产是一个比较复杂的过程,如果没有将这些环节中的换热工作做好,就会影响着产品的质量,也容易出现安全事故㊂目前随着国内外生产和科学技术水平的发展,都迫切需要轻巧㊁紧凑㊁易操作和高效率的换热设备,所以这就促使了我国换热器产业在技术水平上得到快速提升㊂关键词:换热器;石油炼化;使用维护与创新一㊁换热器的原理与分类换热器是一种将热流体的部分热量传递给冷流体的设备㊂目前换热器种类繁多,性能各异,但是大体上我们可以按照冷热流体的流动方向分为:混流式换热器㊁错流式换热器㊁顺流式换热器㊁逆流式换热器㊂按照结构分类为管式换热器和板面式换热器㊂(一)板式换热器板式换热器是由固定压紧板㊁活动压紧板㊁板片㊁上下导杆㊁密封垫片㊁压紧螺柱和螺母㊁前支柱等零部件所组成㊂换热器的两端分别是固定压紧板和活动压紧板,中间部分则全是换热板片,由于密封的原因,使板式换热器形成了许多隔开的容腔㊂加热流体和被加热流体流过时,由于板片是具有特定形状,孔的周围都压有密封垫片槽,所以这样就使一种流体只能流到隔一个容腔中,而不会流到其他相邻的容腔中,这样就使加热流体和被加热流体相互充分接触,从而达到热交换的目的㊂板式换热器的特点是具有重量轻㊁价格低㊁制作方便㊁传热系数高的特点,并且板式换热器构造紧凑㊁占地面积小㊁容易进行清洗㊁热损失小等的优点;也有容量较小,单位长度的压力损失大,由于板片间通道很窄易堵塞等缺点㊂(二)管壳式换热器管壳式换热器主要分为:①固定管板式换热器结构特点:两块管板均与壳体相焊接,并加入了热补偿原件 膨胀节㊂②浮头式换热器结构特点:一块管板固定,另一块是浮动的浮头盖用浮头钩圈与法兰相连㊂③U型管式换热器结构特点:换热管呈U形,只有一块管板㊂管壳式换热器特点是换热器的管子可以抽出,这样方便清洗内外管壁㊁壳程;管壳式换热器整体结构较简单而且因为生产制作时材料种类选择较多,所以成本低廉;还有就是管壳式换热器具有较强的耐热抗压的特点㊂二㊁换热器在石油炼化中的使用与维护(一)换热器在石化产业的应用在石油化工生产中,换热器应用的主要形式是对流传热,利用对流传热的方式在温度上进行一系列的变化,从而使换热器达到换热,加热㊁预热㊁蒸发㊁制冷和过热的作用㊂在传统换热器基础上,出现了一系列新型换热器,如连续螺旋折流板式换热器㊁缠绕管式换热器㊁高通量管换热器㊂随着经济的快速发展,科技进步与创新,使得高效换热器国产化取得了较大的进展,在节能增效等方面取得了显著成绩㊂国内大学及科研机构,开展了系列攻关研究,促进了换热器的长足发展,加快了高效换热器的国产化进程㊂(二)换热器的维护措施目前国内石化企业运行一段时间或一个周期为了保证安全生产就需要进入停工检修期,换热器就要进行清洗,换热器循环冷却水中含有大量的盐类物质㊁腐蚀产物和各种微生物,由于未对其进行水处理,换热器运行一段时间后水侧会结有大量的盐垢及藻类㊁微生物淤泥㊁粘泥等,这些污垢牢固附着于内表面,导致传热恶化,影响设备的运行效率,造成较大的经济损失㊂另外换热器的防腐蚀问题是每一个行业必须谨慎㊁负责的应对,因为腐蚀对经济良性发展㊁人类生存环境都存在着巨大危害㊂腐蚀往往会使换热器寿命周期变短,造成能源浪费,并且会存在污染环境等一系列问题㊂现在主要的防腐措施主要有:①正确选用耐腐蚀材料,在一些特殊环境下应用高强度耐腐蚀材料代替普通碳素钢㊂②表面涂层保护,在换热器设备表面上涂覆耐腐蚀材料可以一定程度上提高换热器的使用年限㊂③腐蚀环境的控制与处理,去除掉环境中的有害成分㊂三㊁换热器的创新发展创新是引领发展的第一动力㊂我国石化㊁能源㊁钢铁㊁制药等能源化工行业的快速发展,使技术人员加深对换热器的了解研究㊂掌握正确的换热器应用方法与维护策略,才能保障换热器的工作效率与质量㊂现如今国家更加注重对人才的培养㊁专利技术的应用和自主技术的创新,所以各种不同类型和种类的换热器蓬勃发展㊂新结构㊁新材料㊁新技术的换热器会不断更新换代㊂因而新型换热器的大量使用会更加有效提高了能源的利用率,减少了能源消耗,降低企业成本,使企业效益显著提高㊂四㊁结语目前在全民共筑中国梦的时代背景下,我国各行各业不断的快速发展㊂但也与此同时不断要求能源化工企业加强对能源开发㊁利用和节约,要求多开发研究清洁能源,进一步改善环境问题㊂因此对换热器这个行业的发展期望也在日益加强㊂因为换热器在能源㊁化工㊁制药等工业生产中的作用不同,所扮演的角色不同,需要适应各种化工生产制造环境,所以在实际生产制造中换热器的类型也多种多样,由于不同类型的换热器性能各异,结构各异,各有优缺点,所以对换热器的日常维护是重中之重,尤其是换热器设备的防腐工作㊂换热器的开发㊁设计㊁结构改进㊁制造及工况传热原理的研究发展就显得尤为重要,因而在国家科研技术人员的共同努力之下自主创新开发了一批新型式㊁高效率㊁低成本的换热器㊂我国正在推行的节能㊁减排这一基本国策,因此对石油炼化企业来说改善换热器的传热效率对节能减排㊁提高效益㊁改善环境非常重要㊂参考文献:[1]赵军,段征强,宋著坤,等.基于圆柱热源模型的现场测量地下岩土热物性方法[J].太阳能学报,2006(9):934-936.作者简介:崔永,大连福佳·大化石油化工有限公司㊂441。
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。
石墨热交换器的工作原理
石墨热交换器的工作原理石墨热交换器是一种常用于石油化工、化学、冶金等领域的热交换设备,其工作原理是利用石墨材料的热导性能和化学稳定性,实现流体之间的热量传递。
下面将详细介绍石墨热交换器的工作原理。
一、石墨材料的特性石墨是一种具有高热导率和化学稳定性的材料,其热导率可达到140-200 W/(m·K),相对于金属材料如铜、铝等,石墨具有更高的热导率。
此外,石墨还具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性能,能够在较高温度下长期稳定运行。
二、石墨热交换器的结构石墨热交换器通常由石墨换热管束、壳体、法兰和密封件等部分组成。
其中,石墨换热管束是石墨热交换器的核心部件,也是热量传递的关键。
三、石墨换热管束的工作原理石墨换热管束由多个平行布置的石墨管组成,管内和管外分别流动着不同的介质。
热量传递是通过换热管内外介质的温度差来实现的。
当热介质在管内流动时,石墨材料的高热导率使得热量迅速传递到管壁上。
石墨管壁的热量传导性能将热量均匀地分布到管壁上,使得管壁上的温度升高。
而管壁外的冷介质接触到管壁时,石墨材料的高热导率将热量迅速传递给冷介质,从而使得冷介质的温度升高。
在石墨换热管束中,热介质和冷介质通过管壁进行热量传递,但两者并不直接接触,从而避免了介质之间的混合和污染。
同时,石墨材料具有良好的化学稳定性,能够抵抗腐蚀和氧化的侵蚀,使得石墨换热管束能够在恶劣的工作环境下长期稳定运行。
四、石墨热交换器的优势相比于传统的金属热交换器,石墨热交换器具有以下优势:1. 热传导性能好:石墨材料的高热导率使得热量能够快速传递,提高了换热效率。
2. 抗腐蚀性能强:石墨材料具有良好的化学稳定性,能够抵抗酸、碱等腐蚀介质的侵蚀。
3. 温度范围广:石墨热交换器可在较高温度下工作,适用于各种高温工艺。
4. 节能环保:由于石墨热交换器的高热传导性能和高效换热效果,可有效减少能源消耗,降低环境污染。
五、石墨热交换器的应用领域石墨热交换器广泛应用于石油化工、化学、冶金等领域,例如石油精炼过程中的热交换、化工生产中的冷凝和蒸发、冶金工业中的炉顶和炉壁冷却等。
基于板翅式换热器在石油化工乙烯装置中的应用探索
基于板翅式换热器在石油化工乙烯装置中的应用探索发布时间:2021-10-15T07:46:25.571Z 来源:《科学与技术》2021年18期作者:薛峰[导读] 文章先分析了进口板翅式换热器在石油化工乙烯装置中的应用状况薛峰中国石油四川石化责任有限公司四川彭州 611930摘要:文章先分析了进口板翅式换热器在石油化工乙烯装置中的应用状况,随后介绍了国产板翅式换热器应用状况在石油化工乙烯装置中的应用状况,希望能给相关人士提供有效参考。
关键词:板翅式换热器;石油化工;乙烯装置引言:板翅式换热器属于乙烯装置内深冷分离工艺实施中的重要设备,能够促进多种物料之间顺利实现热量交换,其结构复杂、体积较大,采购周期较长,通常都是国外进口装置,而随着国产板翅式换热器的全面应用,逐渐显现出资金节约、采购周期短等优势,得到了理想效果。
一、乙烯的作用乙烯属于一种较为简单的烯烃,属于合成橡胶、合成树脂以及合成纤维三种材料共同合成的基础化工材料。
当下,全世界范围内,都是通过乙烯产量来评价石油化工产业发展水平。
结合相关资料分析,一个重量为丝吨的卡车,需要200多公斤的合成橡胶。
至于一吨合成纤维等同于25万亩田地所生产棉花总量,能够编织成供一万多万人穿用的布。
尤其是当下各种前沿科学和国防尖端研究工作中,比如宇宙飞船、导弹和火箭等装置研发都离不开各种石油化工用品。
为此不管从农业、工业或科学等层面分析,石油化学工业发展具有重要意义。
乙烯相关工艺生产方法随着资源条件差异,对应原料包括原油、轻柴油、石油炼厂气以及天然气等,从工艺流程角度分析,相关裂解主要选择管式炉的裂解方法。
尽管所选分离流程存在一定差异,但其中大部分是选择深冷法进行烯烃分离工作。
深冷法在分离系统方面主要是以高效板翅式换热器为主,其在实际操作中,具备诸多优势,比如生产的产品纯度较高、能够节约各种能量、具有良好的分离效果,同时还可以针对大量产品实施处理。
是当下石油化工领域常用方法[1]。
浅谈石油化工加热炉热效率测试和节能技术
浅谈石油化工加热炉热效率测试和节能技术石油化工加热炉是石油化工生产过程中的重要设备,其热效率直接关系到工业生产的能耗和经济效益。
为了提高石油化工加热炉的热效率,减少能源消耗,节能技术在这一领域发挥了重要作用。
本文将从石油化工加热炉热效率测试的方法和技术、热效率的影响因素以及节能技术应用等方面进行浅谈。
1. 热效率测试的目的热效率是指燃料能够转化为有用热能的能力,是衡量燃料利用效率的重要指标。
对石油化工加热炉进行热效率测试,可以帮助企业了解加热炉的能源利用情况,发现能源浪费和节能潜力,为节能改造和优化运行提供数据支持。
石油化工加热炉的热效率测试方法多种多样,常用的方法包括热平衡法、化学分析法和计算法等。
热平衡法是一种比较直接和准确的测试方法,通过测量燃烧室进出口的燃料和燃气的温度、压力等参数,计算得出加热炉的热效率。
化学分析法则是通过分析燃烧产物中的氧气和二氧化碳含量来计算热效率,其优点是测试精度高。
而计算法则是根据加热炉燃烧空气和燃料的化学反应方程式,以及燃料燃烧时释放的热量来计算热效率,适用于简单的燃烧系统。
二、石油化工加热炉热效率的影响因素1. 燃料选择石油化工加热炉所使用的燃料种类不同,热效率也会有所不同。
一般来说,石油和天然气等清洁燃料的热效率较高,而煤炭等固体燃料燃烧时产生的灰渣和气体污染物较多,热效率相对较低。
2. 燃烧系统燃烧系统的设计和运行状态对加热炉的热效率有着直接影响。
合理的燃烧系统设计能够使燃料充分燃烧,减少燃烧产物中的未燃烧物和污染物的排放,提高热效率。
而燃烧系统的操作和维护不当,燃料燃烧不完全或产生过多的废气,将直接影响加热炉的热效率。
3. 热工况加热炉的热工况一般是指燃料燃烧时的工作条件。
热工况的不同将对加热炉的热效率产生影响。
加热炉的负荷、进出口温度、燃烧风量等参数的变化,都会对热效率造成一定的影响。
4. 热交换器的性能石油化工加热炉中的热交换器是能够将燃料释放的热量传递给加热介质的重要部件,其性能将影响加热炉的热效率。
2023年热交换器行业市场前景分析
2023年热交换器行业市场前景分析热交换器是一种用于传热的设备,广泛应用于化工、冶金、电力、制药、食品、纺织、造纸等行业。
随着现代工业技术的不断发展和自动化程度的不断提高,热交换器的应用范围也在不断扩大,市场前景广阔。
一、市场需求分析1.工业节能需求:传统的工业生产过程中大量的热能被浪费,而热交换器能够在过程中回收热能,降低能耗和成本,节约能源。
2.环保要求:随着环保意识的不断提高,热交换器也成为了环保的代表设备之一,它可以降低工业废气和废水的排放,改善环境质量。
3.新兴行业的快速发展:新兴行业如太阳能、核电、氢能等都需要大量的热交换器进行能量转化,这些行业的快速发展也促进了热交换器市场的增长。
4.基础设施建设:随着基础设施的建设和老旧设施的更新,越来越多的行业需要使用热交换器,特别是在石油、天然气、化工等行业,它们的用途更为广泛。
二、市场趋势分析1.技术创新:随着科技的不断进步,热交换器的技术也在不断改进和创新,新材料、新工艺等的应用,使得热交换器在使用寿命、传热效率等方面有了质的提升。
2.自动化程度提高:热交换器与自动化控制设备的联动越来越紧密,高自动化的生产线要求热交换器自动化程度不断提高,这也促进了热交换器市场的发展。
3.生产模式转变:现在很多企业都采用定制化的生产模式,热交换器行业也不例外,因为不同的企业或行业需要的热交换器有所不同,根据客户需求定制生产模式,成为了趋势。
4.国家政策支持:近年来,国家政策对于节能减排有着很大的支持力度和政策扶植,这对于热交换器这类节能环保设备的发展起到了很大的推动作用。
三、市场现状分析热交换器行业竞争激烈,市场上的企业数量众多,品质和价格也参差不齐。
国内中高档热交换器品牌有南港、云锦、科威特等,它们的生产设备、生产工艺和销售网络都有一定的优势,具有一定的市场认可度和影响力。
此外,国外知名热交换器品牌如Alfa Laval、APV、Tranter、Sondex等也在国内有一定市场份额。
浅谈化工生产中换热器的设计
浅谈化工生产中换热器的设计在不同温度的流体间传递热量的装置称为热交换器,简称换热器。
在换热器中至少要有两种温度不同的流体,一种流体温度较高,放出热量;另一种流体则温度较低,吸收热量。
在化工、石油、制冷、食品等行业中广泛使用到各式换热器,且它们是上述行业的通用设备,并占有十分重要的地位。
尤其在化工生产中,换热器可作为加热器、冷却器、蒸发器、再沸器等,应用甚为广泛。
一、换热器的分类基于换热器在工业生产中的地位和作用不同,换热器的类型也多种多样,不同类型的换热器各有优缺点,性能各异,具体分类如下:按传热原理分类:表面式换热器、蓄热式换热器、直接接触式换热器等;按用途分类:加热器、预热器、蒸发器等;按结构分类:浮头式换热器、固定管板式换热器、板式换热器等。
二、换热器的详细设计案例在换热器设计中,首先应根据工艺要求选择适用的类型,然后计算换热器所需传热面积,并确定换热器的结构尺寸。
1设计示例拟设计一台列管式换热器,用尾气加热热水,设计条件如下:①尾气:流量8780kg/h,入口温度230℃,压力0.6MPa,密度2.98(kg/m3),比热1.86(Kj/kg·℃),粘度1.717×10-5(Pa·s),导热系数0.0783(W/m·K);②热水:流量45500kg/h,入口温度126℃,出口温度134℃,压力0.65MPa,密度934.8(kg/m3),比热4.266(Kj/kg·℃),粘度21.77×10-5(Pa·s),导热系数0.686(W/m·K);③管程和壳程允许压降:≤3.0×105Pa。
2设计计算(1)计算热负荷Q=WcCph(t2-t1)=45500×4.266×(134-126)=1.553×106(kJ/h)(2)计算平均温差,并确定壳程数根据热量衡算计算尾气的出口温度:T2 = T1-Q/WhCph = 230-1.553×106/8780×1.86 = 134.9(℃)逆流平均温差:Δ′tm = (Δt1-Δt2)/ln(Δt1/Δt2)= [(230-134)-(134.9-126)]/ln[(230-134)/ (134.9-126)] = 36.62(℃)计算参量P、R:P = (t2-t1)/(T1-t1)= (134-126)/(230-126)= 0.077R = (T1-T2)/(t2-t1)= (230-134.9)/(134-126)= 11.89由P和R图查得:φ△t = 0.88则Δtm = φ△tΔ′tm = 0.88×36.62 = 32.23 ℃又因φ△t = 0.86 > 0.8,故可选用单壳程的列管换热器。
热交换器
[主畫面] [第一章] [第二章] [第三章] [第四章] [第五章] [第六章] [第柒章] .tw/~me332a/9/index.html前言:熱交換器廣乏的被使用於煉油工業、石油化學工業以及其他一般化學工業的裝置。
用途之廣,包括了冷卻、冷凝、加熱、蒸發以及廢熱回收等。
其使用條件因相當廣範而涉及其容量、壓力、溫度等,為了配合各條件之要求,而發展出了各種形式、構造、種類。
壹、殼管形熱交換器(換熱器“Heat Exchanger”)的種類殼管形熱交換器為化工裝置設備中應用最廣的一種熱交換器,無論在低溫、高溫、低壓、高壓,祇要能在材料的容許使用範圍內就可被用於加熱、冷卻以及蒸發、冷凝等方面且其信賴度很高,效率又佳。
一般都採用將導熱管以水平橫置之形式,若安裝面積受到限制時,或是在用於蒸發操作者以及其他因素非採用導熱豎立形的傳熱管,其性能上才可獲得較佳效果時,也可採用豎立形的,如圖 1-1所示,將多數傳熱管以擴管或焊接等方式,固定於管板上而成管群插入殼體內所構成之換熱器。
一般可由管板和熱交換器殼體銜接部份的方式加以區別,而可分固定管板式,浮動頭式,U字管式等三種。
(一)固定管板式兩端的管板焊接於殼體上或是以其他方式所固定的傳熱管即以擴管方式,或焊接等方式固定於管板而裝設。
此型式之熱交換器因殼內無法清除沉積物,所以在殼內不適於採用有污染性多之流體或具有腐蝕性的流體。
這種殼管型熱交換器形式中最簡單,製造費低廉,但只適於殼內流體污染性較少的流體才有利。
如殼側、管側,兩流體的溫度差在100℃ 以上時,或是溫度差雖低,然而殼和傳熱管之材質相異,會受殼和管的溫度變化而產生之伸長幅度之差距過大者,殼體上必須裝設脹縮式之接頭。
(二)浮動頭式此型是將導熱管以擴管或是焊接等方法分別固定在固定管板端以及浮動管板端上,殼體和管束就可自由自在地應付所發生的熱膨脹而無害,而且管群也可簡單的安裝與撤出。
污染性較高的流體讓它在管側流動,若兩流體污染程度相同者,以壓力高者流於管側,這是因為管側的清除比較容易,又在構造上讓高壓流體流通管內比較便宜,另外具有腐蝕性的流體最好也流通於管側。
球形冷凝管的用途
球形冷凝管的用途球形冷凝管是一种常见的热交换器,广泛应用于工业领域中的化工、石油、制药等行业。
它主要通过传导和对流的方式将热量从一个介质传递到另一个介质,实现物质的冷凝或蒸发。
本文将详细介绍球形冷凝管的用途。
一、球形冷凝管的基本原理球形冷凝管是由许多小球组成的,每个小球都有自己的孔道,孔道中装有一种导热液体。
当两种不同温度的介质经过这些小球时,导热液体会将热量传递给另一个介质,从而使得其中一个介质冷却或者蒸发。
二、球形冷凝管在化工行业中的应用1. 精馏塔精馏塔是化工行业中常见的设备之一,它可以将混合物分离成不同组分。
而球形冷凝管则可以作为精馏塔内部的换热器,在精馏过程中起到重要作用。
通过球形冷凝管内部导热液体和外部流体之间的传热作用,可以将混合物中的某些组分冷凝成液体,从而实现分离。
2. 蒸馏塔蒸馏塔也是化工行业中常见的设备之一,它可以将混合物分离成不同组分。
球形冷凝管在蒸馏塔中同样起到重要作用。
其原理与精馏塔类似,通过球形冷凝管内部导热液体和外部流体之间的传热作用,可以将混合物中的某些组分冷凝成液体,从而实现分离。
3. 反应器反应器是化工行业中进行化学反应的设备。
当反应过程需要吸热时,球形冷凝管可以作为反应器内部的换热器,在反应过程中起到重要作用。
通过球形冷凝管内部导热液体和外部流体之间的传热作用,可以使得反应物质吸收周围环境中的热量,并且保持反应温度稳定。
三、球形冷凝管在制药行业中的应用1. 蒸发器蒸发器是制药行业中常见的设备之一,它可以将溶液蒸发至所需浓度。
球形冷凝管在蒸发器中同样起到重要作用。
其原理与化工行业中的精馏塔和蒸馏塔类似,通过球形冷凝管内部导热液体和外部流体之间的传热作用,可以将溶液中的水分蒸发出来,从而实现浓缩。
2. 冷却器制药过程中有些反应需要在低温下进行,而球形冷凝管可以作为制药设备内部的换热器,在反应过程中起到重要作用。
通过球形冷凝管内部导热液体和外部流体之间的传热作用,可以使得反应物质保持在所需温度下,并且保持稳定。
热交换技术应用领域
热交换技术应用领域热交换技术是一种在不中断系统运行的情况下,对设备或系统进行维护、维修或升级的技术。
它广泛应用于许多不同的领域,包括计算机网络、能源、工业生产和电子设备等。
本文将介绍热交换技术在这些领域的应用。
一、计算机网络领域在计算机网络中,热交换技术被广泛应用于服务器和网络设备的维护和升级。
例如,在服务器机柜中,通过使用热插拔硬盘和热插拔电源模块,可以在不中断服务器运行的情况下更换或添加硬盘和电源。
此外,热交换技术还可以应用于网络交换机和路由器等设备的模块化设计,使得可以在设备运行时更换或升级单个模块,而无需停机或重启。
二、能源领域热交换技术在能源领域的应用主要集中在热电站和核电站等发电设备上。
在这些设备中,热交换技术用于冷却系统的维护和修理。
通过使用热交换器,可以在不停机的情况下进行冷却介质的更换和管道的维修,保证发电设备的连续运行。
此外,热交换技术还可以应用于余热回收系统,通过在热交换器中将废热转化为有用的能量,提高能源利用效率。
三、工业生产领域在工业生产中,热交换技术被广泛应用于各种设备的维护和升级。
例如,在石油化工厂中,热交换器被用于冷却和加热过程中的热能转移,以提高生产效率和降低能源消耗。
此外,热交换技术还可以应用于工业锅炉和蒸汽发生器等设备的维护和清洗,提高设备的可靠性和安全性。
四、电子设备领域在电子设备领域,热交换技术被广泛应用于服务器、电脑和手机等设备的散热设计。
通过使用热交换器和风扇等散热装置,可以有效地降低设备的温度,保持设备的稳定运行。
此外,热交换技术还可以应用于电子设备的外部接口和插槽设计,使得可以在设备运行时连接或断开外部设备,而无需关机或重启。
总结起来,热交换技术在计算机网络、能源、工业生产和电子设备等领域都有着广泛的应用。
它不仅提高了设备的维护效率和可靠性,还降低了系统的停机时间和维护成本。
随着技术的不断发展,热交换技术的应用领域还会不断扩大,为各行各业带来更多的便利和效益。
石油化工厂设备检修手册 第八分册 换热器
石油化工厂设备检修手册第八分册换热器一、换热器的基本知识换热器是一种将热量从一个介质传递到另一个介质的设备,广泛应用于石化、化肥、冶金、机械、电力等行业。
换热器按照传热介质的形式可以分为液-液换热器、气-液换热器和气-气换热器等。
液-液换热器是指热量从一个液体介质传递到另一个液体介质的设备,如常见的冷却器、加热器、再热器等;气-液换热器是指热量从气体介质传递到液体介质的设备,如冷凝器、蒸馏塔、吸收塔等;气-气换热器是指热量从一个气体介质向另一个气体介质传递的设备,如热交换器、空气预热器等。
二、换热器的分类按照结构形式可以分为管式换热器、板式换热器和联合式换热器等。
管式换热器的传热面积较小,维护保养也相对容易,但由于管道交错排列,传热效率较低;板式换热器的流动阻力小,传热效率高,但对洁净程度、压力和温度限制较高,维护保养较为繁琐;联合式换热器是管式换热器和板式换热器的结合体,可有效克服各自的缺陷,广泛应用于石油化工行业。
三、热降系数的计算热降系数越小,传热效率越高,因此必须对其进行合理的计算和控制。
热降系数计算的最重要的是确定传热介质的使用情况,包括介质的流动速度、流量、温度和压力等。
同时,还要考虑到换热器的结构特点、布置方式和传热面积等因素。
四、换热器的维护保养换热器的维护保养工作非常重要,如果不及时维护保养,会影响到设备的正常运行和寿命,甚至会引起严重的事故。
维护保养工作主要包括以下几个方面:1、清洗管道和传热面积,清除积垢和异物,以保证传热效率。
2、检查管道和法兰连接是否密封,如果发现泄漏现象,及时更换密封件。
3、检查支承和悬挂装置是否安全可靠,防止设备变形和破坏。
4、检查各阀门、流量计、温度计等仪表是否正常。
5、按照规定的时间,定期更换换热介质以及冷却水等。
五、换热器的安全操作在使用换热器的过程中,必须注意以下安全操作事项:1、严格按照使用说明进行操作,禁止过载或不当使用。
2、严格按照工艺流程和操作规程进行操作,禁止瞬时停机或反流。
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热交换器在石油化工领域的应用
石强,孔博阳,王志博
(070403214,070403208,070403217 )
摘要:换热器的应用广泛,,日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中
的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等,都是换热器。
它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。
本文介绍了几种热交换器在石油,化工等领域的具体应用。
关键词: 热交换器传热系数特点应用
引言
换热器的作用可以是以热量交换为目的。
即在确定的流体之间,在一定时间内交换一定数量的热量;也可以是以回收热量为目的,用于余热利用;也可以是以保证安全为目的,即防止温度升高而引起压力升高造成某些设备被破坏。
换热器的作用不同,其设计、选型、运行工况也各不相同。
一:
在酸洗行业中,聚四氟乙烯换热器的应用
聚四氟乙烯换热器亦称为塑料王换热器,超强的耐蚀防老化性能使其广泛应用于化工、酸洗、电镀、医药、阳极氧化等行业,同时,由于其耐温性能极佳,既适用于蒸汽加热,亦适用于热水加热或冻水冷却。
聚四氟乙烯塑料它具有无以伦比的化学稳定性和冷热
稳定性(-250~260℃)。
F4换热器管板和管束(Φ4mm毛细管)均是采用先进的焊接工艺烧结而成,各种性能优异。
聚四氟乙烯换热
器形式多种,其中有包括W型、L型、U型、O型、平
板型及环绕型等形状的沉浸式换热器,还有塔式换热
器以及管壳式换热器,其中塔式换热器和管壳式换热
器(亦称为壳管式换热器)的外壳根据不同的换热流程
和换热媒体既可采用金属材料或高分子材料制作;
聚四氟乙烯换热器既可用于蒸汽加热也可用于热水加热或冷水冷却。
采用聚四氟乙烯换热器加热酸洗液的方式具体优势如下:
⑴、表面处理中酸洗工序速度加快是利于成本降低。
由于酸液加热后H+氧化能力加强,有利于与氧化物的反应,化学平衡向正方向加快。
⑵、表面处理行业中酸洗工序的铁酸比提高,就是降低了生产成本,
⑶、聚四氟乙烯换热器是置于酸洗槽内(或槽外)的,将蒸气(或热水)打入换热器的毛细管内,在管壁传导的作用下,迅速平稳地加热酸洗液,酸洗时产生的酸雾不会象蒸汽直冲时液体翻腾将酸雾大量地带出。
而冷却后的冷凝水从毛细管内导出酸洗槽体。
此方式有利于酸雾的治理。
其次,板式换热器在重油催化裂化装置中的应用
管壳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
全焊接板式换热器于2007年12月在800kt/a重油催化裂化装置产品精制部分投
用,连续运行3个月后完全达到设计标准,
期间运行数据及关键指标见表2。
表2数据说明,全焊接板式换热器作为
重油
催化裂化装置产品精制部分贫液/富液换
热器完
全可以达到设计要求。
此次尝试,一方面设备的占地面积仅为管壳式换热器的
1/10,投资仅为管壳式换热器的1/6,另一方面提高了换热效率,为全装置的节能降耗工作奠定了基础。
二:
热管换热器在石油化工企业中的应用
安庆石化炼油厂减压炉于1995年运用热管式空气预热器回收烟气余热,烟气从365℃降至165℃,空气从进口温度20℃升至220℃,每小时回收热量8.82 GJ,此热管式空气预热器的成功运用说明热管式换热器完全可以用于石化行业中一
些燃用高含硫燃料的恶劣工况。
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。
国内外许多加热炉采用了两种或三种热管式换热器相结合的流程来回收烟气的高温余热。
即首先将高温烟气通过余热锅炉降至500~600℃,产生1.9~3 MPa的蒸汽,降温后的烟气通过空气预热器将空气预热至250℃,烟气温度降至300℃以下进人热管省煤器,将105℃的脱氧水加热至250℃左右,烟气温度降至300℃以下,经引风机送至烟囱排放。
这种流程具有很大的经济优越性。
选择既经济又高效的烟气换热装置是脱硫工艺中的关键环节,利用未脱硫的高温烟气通过换热器去加热脱硫后的净烟气,使净烟气从40℃被加热到提升烟气的抬升高度。
利用脱硫换热器既可以回收高温烟气的热量、节省能源,又可以保证脱硫塔的正常工作、减少水消耗,同时提高脱硫塔的脱硫效率、降低对大气的二次污染。
该换热器有一个矩形的外壳,内部由许多单根热管组成,热管的布置形式可以是错列呈三角形的排列,也可以是顺列呈正方形的排列。
在矩形壳体内部的中央有一块管板(中孔板)把壳体分成两部分,形成高温流体(原烟气)和低温流体(净烟气)的通道。
当高、低温流体同时在各自的通道中流过时,热管就将高温流体(原烟气)的热量传给低温流体(净烟气),实现了两种流体的热交换,使原烟气的温度降低达到去吸收塔的温度,净烟气的温度升高满足排放的要求。
在换热器中,热管数量的多少取决于换热量的大小,为提高换热系数,在热管上缠绕翅片,这样可使所需的热管数目大大减少。
因此,采用热管式换热装置具有较强的经济意义和社会意义。
三:
热管换热器在石油化工企业中的应用
随着我国对乙烯产品需求量的不断增大,为降低能耗,发挥出规模效应的优势,新建乙烯装置大多是800 kt/a以上甚至百万吨级别的。
高通量换热器(1)高通量管换热器的结构特点。
高通量管是采用特定的喷涂设备,将具有较高结合强度的复合粉末高速地通过火焰喷射到经过严格清洁处理并预热过的被加工管表面基体上,在普通换热管表面基体上附着一层多孔金属层,形成多孔表面,用以显著提高沸腾给热系数的强化换热管。
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。
其强化机理是改变沸腾表面,多孔的表面形成了众多能够长期稳定存在的泡核沸腾中心,使膜状沸腾改变为泡核沸腾。
液体在微孔中以薄液膜的形式处于四周受热状态,气泡内气体升温后迅速膨胀破裂,脱离沸腾表面,此时液体借助表面张力作用不断吸入微孔,并在孔穴中受热、蒸发,使沸腾设备保持在泡核沸腾的状态下。
由于改变了沸腾状态,使总传热效率得到大幅度的提高。
同时,
液体在孔穴内受气泡不断膨胀、收缩而持续循环作用,故孔穴也不易被油垢或脏物堵塞。
图1为多孔表面微观结构。
(图1 多孔表面
微观结构)
1:高通量管换热器的优点。
1)传热系数高。
由于沸腾始终保持在泡核沸腾状态,沸腾给热系数为光管的
3~8倍,从而大幅提高了沸腾设备的总传热系数。
2)传热温差小。
由于液体是以薄液膜形式传热和汽化,在相同热负荷下传热温差仅为普通表面的1/4~1/7,在0.6~1.0℃传热温差下即可开始沸腾。
并可以应用于生物和医药工程中不宜高温沸腾的物料。
3)临界热负荷高。
多孔表面管的临界热负荷比光管高1.5~2.0倍。
4)防结垢能力强。
由于是多孔表面管,流体在多孔表面的循环量为光管的
10~15倍。
大量的液体循环对换热管表面起到清洗作用,因而有比光管更强的抗污特性,不易结焦。
5)性能价格比高。
由于提高了传热效率,减小了设备体积,在降低设备投资的同时也减少了相应的建设费用,体现出较高的性价比。
从高通量管换热器的结构特点、强化传热原理上可以推断出它所适合使用的场所,其工艺参数见表1。
因为该换热器壳层的温差非常小,且壳程流体有相变的要求(由液态转化为气态),故非常适合采用有表面多孔层的高通量的换热管的形式,使膜状沸腾改变为泡核沸腾状态,增大传热系数。
2工业应用
对于乙烯装置的几个大的冷凝换热器如第一脱丙烷塔冷凝器、丙烯精馏塔冷凝器、丙烯冷剂冷凝器等在壳程有相变要求,且换热介质温差较小,表面张力较低,适合采用螺纹翅片管换热器,可有效减少占地面积、节约大量的金属材料,降低设备费用。
3 采用高效换热器应注意壳程和管程对流传热系数的均衡总传热系数简化后可以由3部分组成:同时增加管程和壳程的对流传热系数,使壳程和管程传热系数相对均衡,消除管程传热的瓶颈,显著地提高传热效果。
在总的传热量不变的情况下,降低了换热面积,使设备的总重量减少,达到减少占地和节约投资的目的。
4 结论
传统的换热器存在占地面积大,换热效率低,需要较大的传热温差,易结垢等缺点,不适合大换热量的情况下使用。
高效换热器采用特殊的多孔的喷涂层,传热温差小,总传热系数高,抗污防结垢能力强,传热系数高,能适应临界热负荷高的场所,而且特别适合有相变的场所。
同时由于提高了传热效率,减小了设备体积,在降低设备投资的同时也减少了相应的建设费用,有较高的性能价格比。
随着技术的日益成熟,将会在大乙烯装置上有越来越广泛的应用。
总之,热交换器在石油化工有着多样的应用,随着科学技术的发展,热交换器的发展也必然走向多元化,高效化的行列。