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)較為簡單,容易加工,,投資相對較低,。
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,結(jié)構(gòu)簡單,,加工容易,;但換熱效率較低,壓降大,,振動大,,存在流動死區(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,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,,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,,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,。