換熱設(shè)備——管殼式換熱器
管殼式換熱器作為一種傳統(tǒng)的換熱器設(shè)備,適應(yīng)性廣,,結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,,操作可靠,造價(jià)低,,清洗方便,適用于高溫高壓等條件,,目前在國(guó)內(nèi)煉化生產(chǎn)中仍占有一定地位,;但其傳熱效率低,,同等換熱負(fù)荷所需傳熱面積大,設(shè)備過重,。當(dāng)前對(duì)傳統(tǒng)管殼式換熱器的研究主要集中在三個(gè)方面:管程強(qiáng)化傳熱,、殼程強(qiáng)化傳熱、整體強(qiáng)化傳熱,。
1)管程強(qiáng)化傳熱。通過螺紋管,、波紋管等強(qiáng)化管代替光管改變傳熱面形狀,,進(jìn)而擴(kuò)大傳熱面積強(qiáng)化管程傳熱效果,,一般可提高傳熱系數(shù)15%左右,。由于結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,容易加工,,投資相對(duì)較低,。
2)殼程強(qiáng)化傳熱。通過在殼側(cè)設(shè)置折流板等導(dǎo)流支撐元件而實(shí)現(xiàn)殼側(cè)傳熱效果的強(qiáng)化,。弓形折流板換熱器是一種早期應(yīng)用較為廣泛的傳統(tǒng)管殼式換熱器,殼程流體整體成“Z”型流動(dòng),,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,加工容易;但換熱效率較低,,壓降大,,振動(dòng)大,,存在流動(dòng)死區(qū),,已經(jīng)逐漸被新型管殼式換熱器取代。
螺旋折流板式換熱器通過采用一系列沿軸線展開的1/4螺旋折流板作為殼程側(cè)支撐結(jié)構(gòu),,形成近似螺旋柱塞流動(dòng),,影響邊界層的形成,;在強(qiáng)化傳熱的同時(shí),,一定程度上減少了流動(dòng)死區(qū),降低了壓降,,比較適合高黏度介質(zhì)(能保持較高傳熱效率),,但1/4螺旋折流板存在三角漏流區(qū))。該技術(shù)在石化行業(yè)得到了推廣應(yīng)用,。
連續(xù)螺旋折流板換熱器是通過采用連續(xù)螺旋折流板作為殼程側(cè)支撐結(jié)構(gòu),消除了1/4螺旋折流板形成的漏流區(qū),,使流體形成了連續(xù)而不間斷的真正螺旋曲面運(yùn)動(dòng),,流體流速更大,且穩(wěn)定無脈沖,,有效防止了換熱管束的振動(dòng),,傳熱效率提高。
目前該技術(shù)已用于中石油,、中石化等企業(yè)。中石油某企業(yè)原油穩(wěn)定工序采用該換熱器后,,經(jīng)過4年的運(yùn)行,,顯示該連續(xù)螺旋折流板換熱器在緩解堵塞、提高換熱系數(shù),、減小壓力降,、延緩清洗周期等方面,,發(fā)揮了顯著作用。