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关于管壳、缠绕管式换热器的知识汇总

2020/7/24    来源:螺旋管式换热器缠绕管式换热器管壳式换热器    作者:佚名  浏览次数:68
 关于换热器的知识汇总。换热器是非常重要的热交换设备,是实现不同温度介质间热量传递的节能设备。换热器结构性能的优劣,将会影响设备投资、节能效果及安全长周期运行,可能带来一些实际问题。之前小编也给大家讲了许多跟换热器有关的知识,今天就来给大家做一个大汇总。

关于换热器的知识汇总

一、管壳式换热器

管壳式换热器作为一种传统的换热设备,适应性广,结构较简单,操作可靠,造价低,清洗方便,适用于高温高压等条件,目前在国内炼化生产中仍占有一定地位;但其传热效率低,同等换热负荷所需传热面积大,设备过重。当前对传统管壳式换热器的研究主要集中在三个方面:管程强化传热、壳程强化传热、整体强化传热。

1、管程强化传热

通过螺纹管、波纹管等强化管代替光管改变传热面形状,进而扩大传热面积强化管程传热效果,一般可提高传热系数15%左右。由于结构较为简单,容易加工,投资相对较低。

2、壳程强化传热

通过在壳侧设置折流板等导流支撑元件而实现壳侧传热效果的强化。弓形折流板换热器是一种早期应用较为广泛的传统管壳式换热器,壳程流体整体成“Z”型流动,结构简单,加工容易;但换热效率较低,压降大,振动大,存在流动死区,已经逐渐被新型管壳式换热器取代。螺旋折流板式换热器通过采用一系列沿轴线展开的1/4螺旋折流板作为壳程侧支撑结构,形成近似螺旋柱塞流动,影响边界层的形成;在强化传热的同时,一定程度上减少了流动死区,降低了压降,比较适合高黏度介质(能保持较高传热效率)。

3、整体强化传热

扭曲管换热器是实现换热器管程和壳程整体强化的一种换热器。该类型换热器采用螺旋扭曲管为传热元件,管程流体产生以旋转扰动为主要特征的流动,壳程靠排列紧凑的扭曲管外缘点的接触起到相互支撑作用,并在换热管间形成连续的螺旋流动,壳程无折流板,流体无流动死区,强化了传热效果。

二、缠绕管式换热器

传统的加氢裂化装置采用高压螺纹锁紧环换热器,换热器数量多,流程复杂,装置泄露点多,热端温差大,加热炉数量多,装置能耗较大。缠绕管式换热器早期应用于空分装置和化肥装置低温甲醇洗系统,近年来作为重要的传热设备在国内加氢裂化等装置工艺变革中开始应用。

缠绕管式换热器是在芯筒与外筒之间的空间内将传热管按螺旋线形状交替缠绕而成,相邻两层螺旋状传热管的螺旋方向相反,并采用一定形状的定距件使之保持一定的间距(图5、图6)。它利用反应流出物的高品位热能对进入加热炉前的混合原料(原料油和氢)进行预热,由于换热效率高,使得预热后的混合进料温度接近反应器内物料反应温度,从而大大降低加热炉热负荷,同时反应流出物得到冷却。

与管壳式换热器相比,缠绕管式换热器传热效率高,结构紧凑,抗振动、耐高温差引起的热膨胀性能好,密封性好,可适应介质压力高的工况;大幅减少换热死区,介质之间无压差要求,但制造难度较大。

以上就是小编给大家带来的关于换热器的知识点汇总。近年来,高效换热器国产化取得了较大的进展,在节能增效等方面取得了显著成绩。但随着炼化行业节能减排及装置生产运行精细化要求的日益提高,进一步提高传热效率,减小流体阻力,增加强度、刚度、稳定性,优化结构、节省材料、降低成本,便于制造、装拆、检修等将是未来换热器的发展方向。
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