折流杆换热器的应用分析.pdf

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1、上海理工大学学报第35卷第6期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1．35No．62013文章编号：1007—6735(2013)06—0596—03折流杆换热器的应用分析林友斌，郁鸿凌，杨仕杰，陈梦洁，张贤安(1．上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093；2．镇海石化建安工程有限公司，宁波315200)摘要：分析了折流板换热器换热管泄漏的原因，并提出了改造方案．采用杆式折流替代板式折流，不仅解决了换热管束由于剧烈振动而导致的泄漏问题，而且换热器的总传热系数提高了34％，壳程阻力损失减小了23％，达到了良好的改造效果．关键词：折

2、流板；折流杆；管束振动；管束泄漏；换热性能中图分类号：TK172文献标志码：AApplicationAnalysisofRodBaffleHeatExchangerLINYou．bin，YUHong．1ing，YANGShi．jie，CHENMeng—jie，ZHANGXian．an(1．SchoolofEnergyandPowerEngineering，UniversityofShanghaifoScienceandTechnology，Shanghai200093，China；2．ZhenhaiPetrochemicalInstallationEngineeringCoLtd，Ningbo

3、315200，China)Abstract：Theplatebaffleheatexchangerinsomepetrochemicalplanthasoftensufferedfrompipeleak．Thereasonofthepipeleakwasanalysedindetailandatransformationplanofreplacingplatebafflewithrodbafflewasproposed．Thisreformnotonlysolvestheproblemofpipeleakcausedbyseverevibration，butalsoincreasesthehe

4、attransfercoefficientby34％，andreducesshellflowresistanceby23％．It’Sprovedthatthetransformationachievesagoodeffect．Keywords：platebaffle；rodbaffle；pipevibration；pipeleak；heattransferperformance为了解决折流板换热器的换热管因流体横向冲1折流杆换热器刷而诱发振动的问题，出现了杆式折流换热器．折流杆换热器(rodbaffleheatexchanger)由美国Phillips管壳式换热器广泛应用于化工、石油、能源及石

5、油公司于1970年首创，主要是为了避免折流板换冶金等行业，约占换热器总量的70％．折流结构在热器中的流体诱发振动，其主要特点是壳程不再设管壳式换热器中对管束起到支撑和固定作用，又对置折流板，而由折流杆组成的折流圈来代替折流板，壳程流体起到扰流作用，提高了换热器的换热效果．既对管子起支撑作用，又对流体起扰动作用，以达到传统的管壳式换热器采用板式折流，在折流板的作强化传热的目的l_1]．折流圈结构如图1所示．用下壳程流体横向冲刷管束，在高速状态下可能诱折流杆换热器在壳程建立了流畅的流体通道，发管束振动，严重时将导致换热管断裂．使壳程流体纵向冲刷换热管束．众多细小的折流杆收稿日期：2013—03—3

6、0第一作者：林友斌(1989一)，男，硕士研究生．研究方向：强化换热．E—mail：abinglinchengxia@163．corn通讯作者：郁鸿凌(1953一)，男，研究员．研究方向：节能技术．E—mail：yuzhenyk@163．corn第6期林友斌，等：折流杆换热器的应用分析597器主要工作参数如表1所示表1换热器工作参数折流杆Tab．1Operatingparametersoftheheatexchanger中心距只该换热器投入运行后，发现U形管在壳程工艺气高速横向冲刷的作用下发生强烈的振动，壳程人口附近的U形管弯头发生的振动尤为剧烈．投入运行图1折流圈示意图一段时问后，U形管的弯

7、头频繁出现爆管泄漏现象．Fig．1Schematicdiagramoftherodbafflecircle2．2管束泄漏原因分析引起的流体卡曼涡街分离，以及折流圈产生的文丘在折流板换热器中，壳程流体横向冲刷换热管里效应，强化了壳程的换热效果_2]．折流杆换热器壳束，流体诱发振动的主要成因是漩涡分离、紊流抖程流体速度在整个壳程断面内分布均匀，不存在严动、流体弹性的不稳定以及声振动响应．漩涡分离、重的