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摘 要:总结多年的工作实践,分析换热器在化工工艺中实际工况,讨论换热器在化工工艺中应用的常见问题。
关键词:換热器;化工工艺;工艺物流;饱和蒸汽;化工机械。
Abstract: This paper sum up many years of practice, analysis of heat exchangers in chemical process in the actual working condition, discusses common problems of application in chemical process heat exchanger.
Keywords: heat exchanger; chemical process; process flow; saturated steam; chemical machinery.
中图分类号:F407.45 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
化工工业是现代工业的一种,合理利用换热器保持工序温度是保证化工产品质量的前提。
各种类型的换热器作为化工工艺过程必不可少的设备,广泛应用于石油、化工、医药、动力冶金等部门。如何根据不同的工艺生产流程和生产规模,设计出投资省、能耗低、传热效率高、维修方便的换热器,是工艺设计人员的重要工作。经过几个世纪的发展,目前已开发出多种形式的换热器:管壳式、板翘式、螺旋板式、热管式等。
选好换热器型号后,就要进行换热器的设计计算,决定其结构尺寸。换热器的设计计算主要有传热计算和流体阻力计算两个方面。所需要数据可分为换热器的结构数据、工艺数据和物理数据三大类。在设计新的换热器时,结构参数的选择最为重要,因为它是计算的基准。
按照换热器在化工工艺中的作用,进行如下分类:
1、冷却作用:即冷却工艺物料,一般冷却剂多数用水,若需要冷却温度时
可采用氨或氟利昂为冷却剂。
2、加热作用:即加热工艺物料,一般多采用水蒸气作为加热介质,当温度要求高时可采用导热油作为加热介质。
3、再沸器:用于蒸发蒸馏塔底物料,热虹吸式再沸器被蒸发的物料依靠液头压差的自然循环蒸发,动力循环式再沸器被蒸发物料用泵进行循环蒸发。
4、分凝器:蒸馏塔顶物料的冷凝或者反应器冷凝循环回流,分凝器用于多组分的冷凝,最终冷凝温度高于混合组分的泡点,仍有一部分组分未冷凝,已达到再一次分离的目的;另一种为含有惰性气体的多组分的冷凝,多组分冷凝器的最终冷凝温度等于或低于混合组分的泡点,所有组分全部冷凝,为了达到储存的目的可将冷凝液再过冷。
5、蒸发器:专门用于蒸发溶液中水分或者溶剂的设备。
6、过热器:用于饱和蒸汽在加热升温的设备。
7、废热锅炉:由工艺的高温物料或者废气中回收其热量而产生蒸汽的设备。
8、换热器:两种不同温度的工艺物料相对进行显热交换能量的设备。
通过多年与化工工业接触,我总结了以下几种换热器作为冷却作用时的几种情况:
1、传热量大时,应选用单位体积传热面积大的换热器,板式换热器单位体积的传热面积可达到250m2/m3以上,而管壳式换热器仅为110m2/m3。同时,板式换热器传热系数大于管壳式换热器,因此选用板式换热器较经济。
2、从换热器使用温度和压力看,管壳式换热器的使用压力可达35MPa,最高使用温度为450℃。板式换热器除螺旋板换热器外,使用条件均与制造材料、密封材料有关,一般使用温度不大于150℃,板翅式换热器使用温度范围-200~150℃,使用压力可达6.0 MPa。板式换热器的压降大,对于压降要求较严的工艺条件不能选用。除此之外,管壳式换热器的制造方便,相对投资费用较低,因此,工程上管壳式换热器作为冷却器应用较多。
3、板翅式换热器由于翅片的作用,易于气态物料的冷却,它比管壳式换热器中带翅片的管子便宜。物料结垢严重时,应选用能够容纳较多污垢的管壳式换热器。传热量不大,物料量又少时,应选用套管式换热器。
4、空气冷却器是一种即省水又经济的冷却设备,它具有不用水源,适用于高温高压的工艺条件,使用寿命长,运行成本低的特点。但是,空气侧的传热系数较小,需较大的传热面积,噪声大,物料的冷却温度受环境温度影响较大。
5、直接接触式冷却器,一般应用于两相物料的热交换。气相为连续相,液相为分散相,被冷却的物料可以是任何一相。被冷却的物料为气相时,冷却介质可以为水或不易挥发的各种溶剂,被冷却的物料为液相时,冷却介质可以为空气或低温气相物料。
以上这些,是我根据化工工艺的特点,根据十几年实践经验,总结化工工艺过程中换热器在冷却工序应用情况。掌握换热器在各工序的控制与化工产品质量的关系,懂得其控制过程和原因,在工作中正确利用换热器,提高化工产品质量和成品率。通过了解换热器在化工工艺中的应用的知识,可以使换热器的利用更趋于合理。
结束语:随着经济的快速发展,我国的化工工业水平在不断提高。换热器liu器的合理利用有积极意义。
参考文献:吴德荣 主编《化工工艺设计手册》北京:2009.6
GB150《管壳式换热器》 1980
化学工业出版社 编著《化学工程手册》1982年版
关键词:換热器;化工工艺;工艺物流;饱和蒸汽;化工机械。
Abstract: This paper sum up many years of practice, analysis of heat exchangers in chemical process in the actual working condition, discusses common problems of application in chemical process heat exchanger.
Keywords: heat exchanger; chemical process; process flow; saturated steam; chemical machinery.
中图分类号:F407.45 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
化工工业是现代工业的一种,合理利用换热器保持工序温度是保证化工产品质量的前提。
各种类型的换热器作为化工工艺过程必不可少的设备,广泛应用于石油、化工、医药、动力冶金等部门。如何根据不同的工艺生产流程和生产规模,设计出投资省、能耗低、传热效率高、维修方便的换热器,是工艺设计人员的重要工作。经过几个世纪的发展,目前已开发出多种形式的换热器:管壳式、板翘式、螺旋板式、热管式等。
选好换热器型号后,就要进行换热器的设计计算,决定其结构尺寸。换热器的设计计算主要有传热计算和流体阻力计算两个方面。所需要数据可分为换热器的结构数据、工艺数据和物理数据三大类。在设计新的换热器时,结构参数的选择最为重要,因为它是计算的基准。
按照换热器在化工工艺中的作用,进行如下分类:
1、冷却作用:即冷却工艺物料,一般冷却剂多数用水,若需要冷却温度时
可采用氨或氟利昂为冷却剂。
2、加热作用:即加热工艺物料,一般多采用水蒸气作为加热介质,当温度要求高时可采用导热油作为加热介质。
3、再沸器:用于蒸发蒸馏塔底物料,热虹吸式再沸器被蒸发的物料依靠液头压差的自然循环蒸发,动力循环式再沸器被蒸发物料用泵进行循环蒸发。
4、分凝器:蒸馏塔顶物料的冷凝或者反应器冷凝循环回流,分凝器用于多组分的冷凝,最终冷凝温度高于混合组分的泡点,仍有一部分组分未冷凝,已达到再一次分离的目的;另一种为含有惰性气体的多组分的冷凝,多组分冷凝器的最终冷凝温度等于或低于混合组分的泡点,所有组分全部冷凝,为了达到储存的目的可将冷凝液再过冷。
5、蒸发器:专门用于蒸发溶液中水分或者溶剂的设备。
6、过热器:用于饱和蒸汽在加热升温的设备。
7、废热锅炉:由工艺的高温物料或者废气中回收其热量而产生蒸汽的设备。
8、换热器:两种不同温度的工艺物料相对进行显热交换能量的设备。
通过多年与化工工业接触,我总结了以下几种换热器作为冷却作用时的几种情况:
1、传热量大时,应选用单位体积传热面积大的换热器,板式换热器单位体积的传热面积可达到250m2/m3以上,而管壳式换热器仅为110m2/m3。同时,板式换热器传热系数大于管壳式换热器,因此选用板式换热器较经济。
2、从换热器使用温度和压力看,管壳式换热器的使用压力可达35MPa,最高使用温度为450℃。板式换热器除螺旋板换热器外,使用条件均与制造材料、密封材料有关,一般使用温度不大于150℃,板翅式换热器使用温度范围-200~150℃,使用压力可达6.0 MPa。板式换热器的压降大,对于压降要求较严的工艺条件不能选用。除此之外,管壳式换热器的制造方便,相对投资费用较低,因此,工程上管壳式换热器作为冷却器应用较多。
3、板翅式换热器由于翅片的作用,易于气态物料的冷却,它比管壳式换热器中带翅片的管子便宜。物料结垢严重时,应选用能够容纳较多污垢的管壳式换热器。传热量不大,物料量又少时,应选用套管式换热器。
4、空气冷却器是一种即省水又经济的冷却设备,它具有不用水源,适用于高温高压的工艺条件,使用寿命长,运行成本低的特点。但是,空气侧的传热系数较小,需较大的传热面积,噪声大,物料的冷却温度受环境温度影响较大。
5、直接接触式冷却器,一般应用于两相物料的热交换。气相为连续相,液相为分散相,被冷却的物料可以是任何一相。被冷却的物料为气相时,冷却介质可以为水或不易挥发的各种溶剂,被冷却的物料为液相时,冷却介质可以为空气或低温气相物料。
以上这些,是我根据化工工艺的特点,根据十几年实践经验,总结化工工艺过程中换热器在冷却工序应用情况。掌握换热器在各工序的控制与化工产品质量的关系,懂得其控制过程和原因,在工作中正确利用换热器,提高化工产品质量和成品率。通过了解换热器在化工工艺中的应用的知识,可以使换热器的利用更趋于合理。
结束语:随着经济的快速发展,我国的化工工业水平在不断提高。换热器liu器的合理利用有积极意义。
参考文献:吴德荣 主编《化工工艺设计手册》北京:2009.6
GB150《管壳式换热器》 1980
化学工业出版社 编著《化学工程手册》1982年版