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低能耗、低结垢率、高换热效率缠绕管式换热器

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  • 大型缠绕管式换热器

  • 产品特点:缠绕管式换热器相对于普通的列管式换热器具有不可比拟的优势,适用温度范围广、适应热冲击、热应力自身消除、紧凑度高,由于自身的特殊构造,使得流场充分发展,不存在流动死区,尤其特别的,通过设置多股管程(壳程单股),能够在一台设备内满足多股流体的同时换热。 缠绕管式换热器是一款高效紧凑的换热器,不但可以利用余热,在节能环保方面也具有很重要的作用。换热器的结构形式发杂,造价成本高,并且位于装置的关键部位。
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  • 优点:

    1、结构紧凑,单位容积具有较大的传热面积。对管径8~12mm 的传热管,每立方米容积的传热面积可达100~170平方米。

    2、 可同时进行多种介质的传热。

    3、 管内的操作压力高,目前国外高操作压力可达2000多MPa。

    4、 传热管的热膨胀可自行进行补偿。

    5、 换热器容易实现大型化发展。

    应用:

    国内主要应用领域目前,缠绕管式换热器在我国主要应用于化肥合成氨装置中甲醇洗工段,在全国共有近 20套此类装置,每套装置中有6台绕管式换热器。在国内,缠绕管换热器主要应用在同时处理多种介质、在小温差下需要传递较大热量且管内介质操作压力较高的地方,如制氧等低温过程中使用的换热设备等。

    除此以外,在其他领域应用也有许多,例如,蒸馏回流系统,浓缩系统,精馏系统,尾气余热回收系统, 中药提取系统,高温瞬时灭菌系统,CIP清洗系统,民用暖通系统,工艺物料的加热和冷却等等。

    正常换热器的使用寿命大概为12年至20年左右,一般情况下企业可以根据实际情况和使用寿命期限来有计划的进行调试或者更换。如果管理不到位机器就很容易出现故障,那样会给企业带来很大的经济损失。

    在国外,缠绕管式换热器被广泛应用于大型空气分离装置的 过冷器及液化器(如,液体氧、液体氨装置)。林德公司曾在合成氨甲醇洗系统中推出的缠绕管式换热器系列设备就充分发挥了该种换热器的实际作用。[2]

    趋势:

    1、 缠绕管式换热器的大型化趋势

    由于缠绕管式换热器结构的特殊性,它的封头虽然很小,但是管子可以长达数百米目前已开发制造了一些大型的缠绕管式换热器。随着装置的大型化趋势不断发展,要求绕管换热器也要不断增大。但是目前普通列管式换热器由于管子的限制,是无法把换热器做大的。

    2、缠绕管换热器的高温化趋势

    缠绕管式换热器必备的性能就是高效的换热性能,但其目前基本上只应用于深冷装置。从2001年开始,合肥通用所等企业开始专注研究能够应用于高温场合的缠绕管式换热器。并且,于 2002年在镇海炼化投入使用,这种换热器所采用的是CrMo钢耐高温材料。经过几年运行,该换热器的性能能够完全达到使用要求,而且质量也很可靠。这种产品的成功应用大大拓宽了绕管式换热器的应用领域,使其可以从低温应用领域转向高温应用领域。如果介质允许,在炼油行业也是可以应用绕管式换热器的。

    3、绕管式换热器的高压化趋势

    目前,绕管式换热器多应用于壳程压力高而管程压力低的地方,一般壳程压力能够达到15.0MPa,但是管程压力普遍小于 5.0MPa。由于绕管式换热器的结构特点为:管板小,壳程压力大, 两端入口封头较小,所以该结构能克服一般的高压换热器的缺点。

    普通高压换热器一般都是采用浮头式或者U形管式,当压力提高时,不仅加大了壳体厚度,而且还会大幅度提高法兰的强度等级。 而绕管式换热器却可以利用其加长的长度来增大面积,而且两端 小管板也使得连接的法兰减小,这样会将制作工艺简单化。目前, 国内某些单位正在研究用缠绕管式换热器逐步替代炼油行业中的一些高压换热器。

    大型缠绕管式换热器的内部结构图:



    (内部结构 (内部结构



    大型缠绕管式换热器加工:

    ( 精密焊缝)    
    焊接施工

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