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板翘式换热器安全可靠性高

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发表于 2014-1-10 10:23:24 |只看该作者 |倒序浏览
    板翘式换热器特征
   
换热器厂家是石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。板翘式换热器兼顾了管壳式换热器和板式换热器的优点, 主要有:
    1、传热效率高。由于板翘式换热器的特殊结构, 使流体在通道中形成强烈的湍流, 使传热边界层不断被破坏, 从而有效的降低了热阻提高了传热效率。
    2、结构紧凑。单位体积的传热面积, 通常比列管式换热器大五倍以上。如列管式换热器一般为 160m2/m3 左右, 而板翘式换热器一般都达到 1500 m2/m3。
    3、经济性好。由于结构紧凑、体积小, 故安装成本大为降低。
    4、安全可靠性高。板翘式换热器采用全焊结构杜绝了泄漏,可靠性高。
    5、板翘式换热器因流道狭小, 容易引起堵塞。应选用在介质比较清洁或容易进行在线化学清洗的工位。
    传统板翘式换热器材料主要是铝合金, 由于铝的耐腐蚀性能差、强度低、不耐高温, 铝制板翅式换热器所能承受的最高压力仅为 9MPa, 承受最高温度 300℃。在石油化工领域的应用受到限制, 主要用在一些急冷或低温工况下。进一步提高板翅式换热器使用压力、使用温度和耐腐蚀性能,较好的办法是开发不锈钢板翅式换热器。根据国外文献报道,现在钎焊工艺生产的不锈钢板翅式换热器产品的耐热极限已达到 850℃, 耐压最高达 14.0MPa。随着先进的真空钎焊技术发展, 为不锈钢板翘式换热器的开发、应用创造了条件, 本项目就是在传统板翘式换热器研究理论和应用成果的基础上, 开发不锈钢板翘式换热器,并在兰州公司橡胶厂进行工业应用。
   
    应用情况
    确定应用工位
    板翅式换热器应用工位的确定应坚持两个原则,一是介质要相对清洁或所含杂质为机械杂质,管道前加过滤器就可以除去,或介质可以进行化学清洗;二是能够体现板翅式换热器的优点.基于以上两项原则,我们在对橡胶厂各生产装置进行充分分析的基础上,选定抽提装置脱重单元塔顶冷凝器为应用工位。
    96 年 3.5×104t 改造时如果采用管壳式换热器,据当时初步设计,需要两台设备规格为¢1400×6000,单台设备重量在 40t 的换热器,设备安装平台需要重新加固,两台设备的总值将达到 100万元。故采用板式换热器,但由于板式换热器大型化会进一步降低设备的安全可靠性,且检修时板片很难紧固。故在 3.5×104t 改造时上了五台板式换热器并联使用, 占据了大量的安装空间, 增加了安装费用, 且物相介质流动是靠内部推动力, 这种并联使用,因各部阻力的差别, 使介质在设备内部分布不均匀, 从而影响设备的整体换热效率。板式换热器在使用中的不可靠性在 2006 年的大检修后的开车中, 在该装置表现的更为突出, 脱重六台板式换热器在开车后不到一周时间, 有三台设备的板片密封垫刺开泄漏, 而且反复多次。所以从上面的介绍可以知道在该工位上进行板翅式换热器的应用, 能够比较好的对比出板翅式换热器高效、可靠和设备较高的性价比。
    确定设备的结构
    1、板翘式换热器的基本结构
    板翅式换热器是由翅片、隔板、封条组成, 是在金属平板( 隔板) 上放一翅片, 然后再在其上放一金属平板, 两边以封条密封而组成一个通道。对每个通道进行不同方式的叠置和排列, 钎焊成整体, 就可得到板翅式换热器的板束。为使流体分布更加均匀, 在流道的两端设置导流片, 并在板束两端配置适当流体出入口封头和接管, 组成完整的板翅式换热器。
    2、确定设备结构
    根据确定的工位,设备的介质是两相流,物相通过冷凝发生相变,故采用逆流换热。
    确定工艺参数
    板翅式换热器应用工位确定后,设备出入口的基本工艺参数,如相应温度压力下的比热、导热系数、焓、密度、黏度等,通过化工基础数据手册得到.由于本次设计的板翅式换热器所选工艺点,设备出入口物性变化较小,按照设备出入口的物性数据进行设计计算,能够满足设备的换热要求,故不再进行相应的物性计算。


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