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1、经验交流高效缠绕管式换热器的节能分析与工业应用张贤安(镇海炼化检修安装公司,浙江宁波315207)摘要:介绍了缠绕管式换热器的节能原理,利用工业应用实例对缠绕管式换热器的节能进行了分析,并根据工业实际情况,提出了采用缠绕管式换热器,可使工艺流程简洁、操作条件优化、大幅度降低能耗的观点。关键词:缠绕管式换热器;节能;工业应用中图分类号:TQ051.5文献标识码:B文章编号:1001-4837(2008)05-0054-04Energy-saving&IndustrialExampleoftheHigh-effectedWound-tubeHeatExchangerZHANGXian-an(
2、ZhenhaiRefining&ChemicalMaintenanceandInstallationCo.,Ningbo315207,China)Abstract:Theprinciplesofenergy-savingaswellastheapplicationofwound-tubeheatexchangerarediscussed.Theindustrialexamplesofwound-tubeheatexchangerareintroduced,andtheenergy-savingtechnologyareanalyzed.Aschemeofthewound-tubeheat
3、exchangerusinginthesystemispresentedaccordingtotheindustrialapplication.Thetechnicsunitandoperationalconditionsofplantsareopt-imized,theresultsshowedthewound-tubeheatexchangercoulddecreaseenergy-consumptionhugely.Keywords:wound-tubeheatexchanger;energy-saving;industrialexample工业应用实例,阐述了目前在炼厂加氢、气分
4、、天然1前言气气化、低温甲醇洗装置等广泛应用的缠绕管式换热器的高效节能技术。在所有的换热单元中,管壳式换热器以设计、制造的优势广泛应用于工业生产中,据估计,管壳式换2缠绕管式换热器的高效性能热器在我国换热器总产量中约占80%。迄今为止,已经开发了多种类型的高效管壳式换热器,如螺旋在设计和选择换热器时,首先必须确定对换热折流板换热器、螺纹管换热器、波纹管换热器、螺旋器起决定作用的冷热流体温度差。一般来讲,对同波纹管换热器等。缠绕管式换热器作为一种特殊结等的换热量,温度差越大,相应所需的换热器面积越构的管壳式换热器,具有同时进行多种介质的传热、小。从这一点上看,似乎是换热器的温度差越大越好。
5、但是从热力学的观点来看,热转变过程本身是结构紧凑、单位容积具有较大的传热面积、无热膨胀不可逆的。热源和受热体的温度差越大,热量的有问题且在小温差大负荷工况下具有良好的传热性能[1]用能的损失也越大。缠绕管式换热器有效地实现了的特点。笔者结合十多年的设计制造经验,通过#54#第25卷第5期压力容器总第186期在强化传热的同时,使冷热流体充分换热,尽量减小流体逆流横向交叉通过绕管,在相邻管之间、层与层了有用能的损失。之间不断地分离和汇合,使壳体流体的湍流度加强,缠绕管式换热器层与层之间换热管反向缠绕,相同流速下也减少了沉积的几率。对于适宜的流体这种特殊结构极大地改变了流体流动状态,形成强(一
6、般指不含颗粒及纤维流体),缠绕管式换热器管烈的湍流效果;由于管内螺旋流动的强化作用,使得壳程都表现出良好的抗垢性,保证了设备的长周期、管程的传热膜系数也得到增加;同时垫条等部件对高负荷运行。壳程的流动不断扰动,三个方面的共同作用,使得缠绕管式换热器的传热性能得以显著提高。对于一般4缠绕管式换热器的节能分析与工业应用实例结构的气-气换热设备,其传热系数值约为75~2365W/(m#K),但对于缠绕管式换热器,某些特缠绕管式换热器的节能性能表现在以下几方2定条件下,总传热系数可以达到500W/(m#K)以面:上。另外,通过层数和间距的合理调整,冷热流体对(1)设备占地少;管壳程的选择不明显。
7、以原料气换热器为例,管程(2)重量轻、金属耗材少;走冷流体和管程走热流体的总传热系数相差仅为(3)冷热端差小、(冷)热能得到充分利用、系统2%。得到优化;(4)设备具备长周期运行的条件。3与普通管壳式换热器的比较镇海炼化检修安装公司和合肥通用机械研究院联合开发的缠绕管式换热器,十年来不断地在各领缠绕管式换热器结构紧凑主要体现在单位容积域的工业中得到应用,已在实际工程中验证了其高具有较大的传热面积。对管径为8~21mm的传热效节能的特
