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螺旋绕管式换热器的应用以及发展

发布时间:2019-05-06 人气:289
螺旋绕管式换热器的应用以及发展。不同种类的换热器应用途径也不一样,之前有给大家讲过管壳式换热器的应用途径以及发展,今天小编就再来给大家讲一下跟螺旋管式换热器有关的知识。

    螺旋绕管式换热器的应用以及发展。不同种类的换热器应用途径也不一样,之前有给大家讲过管壳式换热器的应用途径以及发展,今天小编就再来给大家讲一下跟螺旋管式换热器有关的知识。

    螺旋绕管式换热器的应用以及发展

    螺旋绕管式换热器的应用及其发展趋势总的来说,螺旋绕管式换热器因其具有特殊的管形,独特的结构以及对制造选材范围广等优点,故被应用于下列情形:需实现不同管壳程介质之间传热的情形;以小温差传递大热量的情形;低温、高压的操作条件。除此之外,对那些工作环境严苛、腐蚀介质需采用特殊材质的大型工业装置以及对流道的顺畅度要求不高的场合,螺旋绕管式换热器也能发挥出理想的效用。

    1、螺旋绕管式换热器的大型化

    目前已经开发出一批大型的螺旋绕管式换热器,由于要满足两端封头小等结构形式上的工艺要求,制造换热管所需管长达数百米。如德州石化投用一台螺旋绕管式换热器,该换热器体型巨大,设计尺寸达到φ1600mm×20000mm,换热面积约为类似普通管壳式换热器换热面积的 2 倍,可达到 20002m 。随着生产规模的扩大,螺旋绕管式换热器等换热设备的规格也要求向着大型化发展,而普通列管式换热器却由于管长限制难以满足这种要求。

    2、螺旋绕管式换热器的高温化

    目前大多应用于深冷装置中的螺旋绕管式换热器的换热效果都很好,但近年来该换热器也开始在高温场合发挥了效用。如合肥通用所等企业于2001年研发并最终投产的适用于高温场合的螺旋绕管式换热器, 该种设备的材质为耐高温的 Cr Mo 钢。这种设备 2002 年在镇海炼化正式投用,使用几年后,该台设备的质量仍有保证,换热性能依旧能达标。因此只要在换热介质适合情况下,螺旋绕管式换热器完全可以适用低温到高温个领域,这大大拓宽了应用范围,显示出了极佳的性能优势。

    3、螺旋绕管式换热器的高压化

    目前螺旋绕管式换热器也被应用在某些高压的工况,如壳程压力高达 15.0MPa、管程压力低于 5.0MPa 的场合。因为螺旋绕管式换热器的结构紧凑,体现为管板小,壳程大,两端封头小。这一特点克服了普通高压换热器的弊病。一般来讲,在高压工况下运行的换热器的换热管需被制成 U 型,也可以将换热器的管板与壳体的连接方式做成浮头。当设备工作压强变大时,不仅要通过增加壳体的厚度来耐压,也要将设备连接处的法兰强度提高。随着装置的大型化发展的推进,高压换热器的规格也在变大, 这对它的制造生产来说会变得异常复杂。如加氢裂化中应用的锁紧环式高压换热器,管程工作压力需达到 14.5MPa,壳程工作压力需达到 18.5MPa,若达到这种工况要求,则换热器的直径会达到 1.4-1.8m,管箱重量也会达到 45t。这样的规格加大了制造的难度,若改变换热器管束与管板连接形式为浮头,却又难以保证换热器的密封要求。在满足工作要求的情况下,使用螺旋绕管式换热器来代替这些高压换热器,它的制造会相对简单。若要增大换热面积则可增加管子长度,而连接法兰的厚度会因为两端的小管板变薄。目前对螺旋绕管式换热器的研究受到更多科研单位的重视,试图用它逐步取代炼油行业中加氢裂化装置和重整装置常用的一些高压换热器。

    4、螺旋绕管式换热器的多股化在螺旋绕管式换热器的应用中,可通过一台换热器工作便可达到一种壳程介质跟两到三种介质同时换热的目的。这种换热器不仅完成了多股流体间的换热,其换热效率和换热空间也得到大幅提升,这是其他换热器无法相比的。从当前发展来看,国内对于能用在多种介质换热场合的换热器的研究已日趋成熟,如巴陵石化的多股流换热器已投入应用。

    5、螺旋绕管式换热器的微型化

    螺旋绕管式换热器在大型化设备中得到广泛应用的同时,也在一些普通的换热器难以达到工作要求的空间受限的场所发挥出作用,显示出向微型化发展的趋势。

    通过上面的五点相信大家已经知道螺旋绕管式换热器特别适用于低温气体分离和深冷环境,如空分设备、稀有气体分离装置、氢液化装置、低温甲醇洗系统、临氢系统。随着新的设计理念的提出和加工技术的成熟,螺旋绕管式换热器的应用日益广泛,可满足不同的工况需求。

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