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摘 要：在化工工艺中，换热器发挥着重要的作用。换热器指的是一种热量交换设备，能够向冷流体传递热流体的热量，从而提升冷流体的热量。化工产品的生产效率和质量都会受到换热器质量的影响。本文对换热器进行了简要的介绍，介绍了化工工艺中换热器的主要作用，并分析了化工工艺中换热器应用的注意问题。
关键词：换热器；化工工艺；应用；
文章编号：1674-3520（2015）-07-00-01
当前在我国的医药、石油和化工生产行业中，普遍地应用到了换热器。换热器能够保持化工生产的恒温状态，提高化学产品的质量。因此，在化工生产的过程中，要合理地选择换热器，对换热器的工作性能和型号进行严格的要求，提高化工生产的质量和效率。要尽量选择便于维修、传热效率高和能力消耗低的换热器产品。
一、换热器
（一）换热器的含义。换热器是一种常见的热量交换设备，其作用主要是向冷流体传递热量，使化工生产的过程保持一个恒定的温度。换热器在化工生产中应用的非常普遍，其性能也在不断的提高。换热器具有比较多的种类，以换热器的工作原理为依据，可以将换热器分为三个主要类型：蓄热式换热器、混合式换热器、间壁式换热器。在化工工艺中，用得最广泛的间壁式换热器。
（二）换热器的设计。在化工工艺中，首先要选择合适的换热器型号进行化工生产。与此同时，还要对换热器进行科学的计算和设计，从而保障换热器的传热效果。以换热器的数据分析为基础，有效地提高化工产品生产的效率和质量。主要有三种数据信息在换热器设计中使用得比较广泛，分别为物理数据、工艺数据和结构数据[1]。换热器的主要设计对象有两个方面：流体阻力和传热，根据这些数据确定换热器的结构设计参数，设计合适的换热器，提高换热器的性能和质量。
二、化工工艺中换热器的主要作用
我国的化工工业发展的非常迅速，科技含量不断提高，新的设备仪器和科学技术不断地用的化工工业中，进一步提高了化工生产效率和质量。与此同时，换热器也在我国的化工产业中得到了广泛的应用。换热器不仅具有良好的传热效果，而且具有一些其他的作用。在化工工艺中，换热器的主要作用体现在以下几个方面。
（一）分凝器。蒸馏塔顶物料的反应器或者冷凝器冷凝循环回流，在这个过程中能够进行多组分的冷凝，从而使混合组分的泡点低于冷凝温度。此时还有一部分没有冷凝的组分，再一次分离的目的已经达到了。多组分的冷凝中如果含有惰性气体，则混合组分的泡点就会高于或等于多组分冷凝器的最终冷凝温度，从而实现全部冷凝。可以对冷凝液进行再过冷，使之便于储存[2]。
（二）再沸器。再沸器主要是用于蒸发蒸馏塔底的物料。被蒸发的物料可以在热虹吸式再沸器的作用下进行自然循环蒸发。蒸发物料在动力循环式再沸器的作用下，能够用泵进行循环蒸发。
（三）加热作用。在化工工艺中，换热器不仅具有冷却作用，而且具有加热作用，这也是换热器的另一个基本功能。换热器能够有效地提高物料的温度，对物料进行加热。水蒸气是常用的加热介质，如果化学工艺有着较高的温度要求，水蒸气达不到相关的要求，则可以用导用油来代替水蒸气，从而对物料进行加热。
（四）冷却作用。冷却作用是换热器的基本作用，也就是换热器来降低物料的温度，冷却物料。在化工工业生产中，主要的冷却剂是水。如果要提高换热器冷却的速率，则可以使用氟利昂和氮来充当冷却剂。
三、在化工工艺中，应用换热器的注意事项
在化工工艺中使用换热器能够有效的发挥其冷却作用，使化工生产更加顺利和安全，提高化工生产的效率和质量。用换热器进行冷却作用的过程中，要注意一些常见的问题和情况，提高使用的安全性和经济性。
（一）如果传热量较大，则要使用具有较大的单位传热面积的换热器。例如我传统的管壳式换热器单位体积的传热面积约为110m2/m3，而板式换热器的单位体积传热面积约为到250m2/m3，超过了管壳式换热器的两倍。管壳式换热器的传热系数也小于板式换热器，因此从经济角度和使用角度都应该选择板式换热器[3]。
（二）考虑到换热器的压力和温度，板式换热器的使用温度一般在150℃以内，这是由于板式换热器的密封条件、的密封条件造成的。板翅式换热器的使用压力约为达6.0MPa，使用温度约为200℃至150℃。而管壳式换热器，最高使用温度为450℃，，最高使用压力为350MPa。如果化工工艺对于压降有著较严的要求，则不能选择板式换热器。与此同时由于管壳式换热器具有较低的投资费用，制造较为便利，因此在工程中使用得比较广泛。
（三）板翅式换热器。板翅式换热器的翅片有利于气态物料的冷却，与此同时与管壳式换热器相比，板翅式换热器的造价也相对低廉。在化工工艺中，如果物料结垢的情况比较严重，管壳式换热器具有较好的容纳污垢的能力。如果物料量相对较小，传热量不大，套管式换热器是一个良好的选择。
（四）空气冷却器。空气冷却器是一种冷却设备，其具有造价便宜、无需用水的优点，高温高压的工艺条件都非常适用，运行成本较低、使用寿命较长。然而由于空气侧具有较小的传热系数，在传热面积的要求较高，运行时具有较大的噪音，环境温度也会对物料的冷却温度造成较大的影响。
（五）直接接触式冷却器。在两相物流的热交换中一般用的是直接接触式冷却器，分散相为液相，连续相位气象，任何一相都可以作为冷却的物料。如果以液相作为被冷却的物料，则可以使用低温气相物料或者空气作为冷却介质，如果以气相作为被冷却的物料，则可以使用不易发挥的溶剂或者水作为冷却介质。
在我国的化工工艺中，普遍的用到了换热器。换热器也能够辅助化工生产，提高化工生产的质量和速率，使化工生产更加安全和环保，当前我国的换热器种类和形式较多，其不仅具有冷却功能，而且还具有其他的优点和作用。在化工工艺中要科学地选择换热器的，型号和种类，对换热器进行设计和计算，提高换热器的工作性能，保障化工产品的安全生产，推动我国化工工艺的发展。
参考文献：
[1]齐运峰，彭卉，韩晓君，等.化工工艺流程图阀门程序设计[J].工程设计CAD及自动化，2010（1）
[2]周玲，刘雪东，李岩，等.双套管双管板换热器流动及传热性能数值模拟[J].化学工程，2011（12）.
[3]刘萌，王德武，赵斌，等.双室双管程蒸发器的平均传热系数[J].化学工程，2011（10）
关键词：换热器；化工工艺；应用；
文章编号：1674-3520（2015）-07-00-01
当前在我国的医药、石油和化工生产行业中，普遍地应用到了换热器。换热器能够保持化工生产的恒温状态，提高化学产品的质量。因此，在化工生产的过程中，要合理地选择换热器，对换热器的工作性能和型号进行严格的要求，提高化工生产的质量和效率。要尽量选择便于维修、传热效率高和能力消耗低的换热器产品。
一、换热器
（一）换热器的含义。换热器是一种常见的热量交换设备，其作用主要是向冷流体传递热量，使化工生产的过程保持一个恒定的温度。换热器在化工生产中应用的非常普遍，其性能也在不断的提高。换热器具有比较多的种类，以换热器的工作原理为依据，可以将换热器分为三个主要类型：蓄热式换热器、混合式换热器、间壁式换热器。在化工工艺中，用得最广泛的间壁式换热器。
（二）换热器的设计。在化工工艺中，首先要选择合适的换热器型号进行化工生产。与此同时，还要对换热器进行科学的计算和设计，从而保障换热器的传热效果。以换热器的数据分析为基础，有效地提高化工产品生产的效率和质量。主要有三种数据信息在换热器设计中使用得比较广泛，分别为物理数据、工艺数据和结构数据[1]。换热器的主要设计对象有两个方面：流体阻力和传热，根据这些数据确定换热器的结构设计参数，设计合适的换热器，提高换热器的性能和质量。
二、化工工艺中换热器的主要作用
我国的化工工业发展的非常迅速，科技含量不断提高，新的设备仪器和科学技术不断地用的化工工业中，进一步提高了化工生产效率和质量。与此同时，换热器也在我国的化工产业中得到了广泛的应用。换热器不仅具有良好的传热效果，而且具有一些其他的作用。在化工工艺中，换热器的主要作用体现在以下几个方面。
（一）分凝器。蒸馏塔顶物料的反应器或者冷凝器冷凝循环回流，在这个过程中能够进行多组分的冷凝，从而使混合组分的泡点低于冷凝温度。此时还有一部分没有冷凝的组分，再一次分离的目的已经达到了。多组分的冷凝中如果含有惰性气体，则混合组分的泡点就会高于或等于多组分冷凝器的最终冷凝温度，从而实现全部冷凝。可以对冷凝液进行再过冷，使之便于储存[2]。
（二）再沸器。再沸器主要是用于蒸发蒸馏塔底的物料。被蒸发的物料可以在热虹吸式再沸器的作用下进行自然循环蒸发。蒸发物料在动力循环式再沸器的作用下，能够用泵进行循环蒸发。
（三）加热作用。在化工工艺中，换热器不仅具有冷却作用，而且具有加热作用，这也是换热器的另一个基本功能。换热器能够有效地提高物料的温度，对物料进行加热。水蒸气是常用的加热介质，如果化学工艺有着较高的温度要求，水蒸气达不到相关的要求，则可以用导用油来代替水蒸气，从而对物料进行加热。
（四）冷却作用。冷却作用是换热器的基本作用，也就是换热器来降低物料的温度，冷却物料。在化工工业生产中，主要的冷却剂是水。如果要提高换热器冷却的速率，则可以使用氟利昂和氮来充当冷却剂。
三、在化工工艺中，应用换热器的注意事项
在化工工艺中使用换热器能够有效的发挥其冷却作用，使化工生产更加顺利和安全，提高化工生产的效率和质量。用换热器进行冷却作用的过程中，要注意一些常见的问题和情况，提高使用的安全性和经济性。
（一）如果传热量较大，则要使用具有较大的单位传热面积的换热器。例如我传统的管壳式换热器单位体积的传热面积约为110m2/m3，而板式换热器的单位体积传热面积约为到250m2/m3，超过了管壳式换热器的两倍。管壳式换热器的传热系数也小于板式换热器，因此从经济角度和使用角度都应该选择板式换热器[3]。
（二）考虑到换热器的压力和温度，板式换热器的使用温度一般在150℃以内，这是由于板式换热器的密封条件、的密封条件造成的。板翅式换热器的使用压力约为达6.0MPa，使用温度约为200℃至150℃。而管壳式换热器，最高使用温度为450℃，，最高使用压力为350MPa。如果化工工艺对于压降有著较严的要求，则不能选择板式换热器。与此同时由于管壳式换热器具有较低的投资费用，制造较为便利，因此在工程中使用得比较广泛。
（三）板翅式换热器。板翅式换热器的翅片有利于气态物料的冷却，与此同时与管壳式换热器相比，板翅式换热器的造价也相对低廉。在化工工艺中，如果物料结垢的情况比较严重，管壳式换热器具有较好的容纳污垢的能力。如果物料量相对较小，传热量不大，套管式换热器是一个良好的选择。
（四）空气冷却器。空气冷却器是一种冷却设备，其具有造价便宜、无需用水的优点，高温高压的工艺条件都非常适用，运行成本较低、使用寿命较长。然而由于空气侧具有较小的传热系数，在传热面积的要求较高，运行时具有较大的噪音，环境温度也会对物料的冷却温度造成较大的影响。
（五）直接接触式冷却器。在两相物流的热交换中一般用的是直接接触式冷却器，分散相为液相，连续相位气象，任何一相都可以作为冷却的物料。如果以液相作为被冷却的物料，则可以使用低温气相物料或者空气作为冷却介质，如果以气相作为被冷却的物料，则可以使用不易发挥的溶剂或者水作为冷却介质。
在我国的化工工艺中，普遍的用到了换热器。换热器也能够辅助化工生产，提高化工生产的质量和速率，使化工生产更加安全和环保，当前我国的换热器种类和形式较多，其不仅具有冷却功能，而且还具有其他的优点和作用。在化工工艺中要科学地选择换热器的，型号和种类，对换热器进行设计和计算，提高换热器的工作性能，保障化工产品的安全生产，推动我国化工工艺的发展。
参考文献：
[1]齐运峰，彭卉，韩晓君，等.化工工艺流程图阀门程序设计[J].工程设计CAD及自动化，2010（1）
[2]周玲，刘雪东，李岩，等.双套管双管板换热器流动及传热性能数值模拟[J].化学工程，2011（12）.
[3]刘萌，王德武，赵斌，等.双室双管程蒸发器的平均传热系数[J].化学工程，2011（10）