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板殼式換熱器發展現狀及優越性

來源:更新時間:2013-08-19
      目前,國內外各個煉油化工企業的新上裝置及新改造裝置的規模越來越大。而為了實現裝置的大型化,就需要解決一些原有關鍵換熱設備占地面積大、重量大、投資大及能耗高的缺點。而目前在煉油、化工行業中普遍使用的管殼式換熱器已不能滿足大型化裝置的需要。板殼式換熱器作為高效緊湊式換熱器的一種,具有換熱效率高、端部溫差小、壓降低、節省占地面積、節約工程及設備安裝費用、節省裝置操作費用等優點,適合煉油、化工等領域大型化生產裝置的使用要求。本文就是圍繞板殼式換熱器的技術發展、結構特點、經濟性能方面做了一些介紹,可作為板殼式換熱器在生產管理和技術管理方面的參考。
1 板殼式換熱器的發展歷史與現狀
     1.1 國內外板殼式換熱器的發展歐美發達國家于20世紀80年代起開始競相開發、研制各種型式的板殼式換熱器。其中具有代表性的為法國Packinox公司,該公司于20世紀80年代首次在催化重整裝置中用一臺大型板殼式換熱器
替代傳統的管殼式換熱器組。20世紀90年代末期,Packinox公司又將大型板殼式換熱器用于加氫裝置。該公司的產品得到UOP(美國聯合油)的認證, 其產品主要用于的催化重整、芳烴及加氫裝置。而板殼式換熱器在中國的起步比較晚。1999年蘭州石油機械研究所研制成功大型板殼式換熱器,該產品(專利號:ZL98249056.9)具有國際先進水平、首創獨特結構的全焊式板式換熱器,并已在煉油廠重整裝置,化肥廠水解解吸裝置及集中供熱換熱站等場合得到應用。本產品于1999年5月8日通過中國石化總公司鑒定。同時為盡快將板殼式換熱器產品轉入產業化生產,投資數百萬元初步建成了大型板殼式換熱器生產線。
1.2 Packinox公司板殼式換熱器的特點
     單板最大尺寸可達1400mm×16000mm;單臺設備最大傳熱面積可達8000m2;板片為魚刺形凹凸波紋,爆破成型;板束在殼體內為懸掛結構;獨特的氣液兩相進料混合器;帶膨脹節的管式連接;雙容器設計,熱介質不與壓力容器接觸;殼體為無大法蘭結構;板束操作壓力(反壓)小于等于100Pa;板束操作壓力(正壓)同殼體操作壓力,不受限制;操作溫度小于等于 550℃。
1.3 蘭州石油機械研究所板殼式換熱器的特點
     單板最大尺寸1200mm×16000mm;單臺設備最大傳熱面積5000m2;板片為順人字形波紋,模壓成型;板束在殼體內安裝并與殼體相互支撐;與管殼式立式換熱器相同的氣液進料混合器;帶膨脹節的管式連接;國際首創的可拆卸、可維修結構;板束操作壓力(反壓)小于等于4.5MPa;板束操作壓力(正壓)同殼體操作壓力,不受限制;操作溫度小于等于 550℃1.4 我國板殼式換熱器的現狀我國首臺大型板殼式換熱器克拉瑪依石化廠二段混氫進料/重整產物換熱器制造完成后,由國內有關的設計院及石油化工企業專家參加了國內首臺大型板殼式換熱器的出廠小結會,經過充分地討論和論證,一致認為:產品結構設計合理、可靠,與國外同類產品相比,更加適合國內煉油化工廠的使用要求。
2 板殼式換熱器的結構優越性比較
     板殼式換熱器是目前國際上先進的高效、節能型換熱設備。板殼式換熱器采用波紋板片做為傳熱元件,板束板片間采用先進的專用程控自動氬弧焊焊機進行焊接,全焊接式板束裝在壓力殼內。波紋板片具有“靜攪拌”作用,能在很低的雷諾數下形成湍流,傳熱效率是管殼式換熱器的2~3倍。同時還大大降低了結垢,從而使設備的維護和清掃非常方便。板殼式換熱器可實現真正的“純逆流”換熱,與管殼式換熱器相比,冷端及熱端溫差小,可以多回收熱量,從而可大大節約裝置的操作費用。板殼式換熱器與管殼式換熱器相比,還具有結構緊湊的優點,因此,在完成同樣換熱任務的情況下,板殼式換熱器的體積小、重量輕,從而可大大節約用戶的設備安裝空間及安裝成本。
     板殼式換熱器板束裝在壓力殼內,提高了安全可靠性,與管殼式換熱器一樣,除了受壓力容器設計級別限制外,板殼式換熱器的使用壓力沒有絕對的限制。因此,板殼式換熱器既具有傳熱效率高、結構緊湊、重量輕的優點,同時又繼承了管殼式換熱器承高壓及耐高溫,密封性能好,安全可靠等優點。與管殼式換熱器相比具有更加優異的結構特點。

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