LNG缠绕管式换热器试验研究中的热物性计算方法

缠绕管式换热器的管理及其应用 缠绕管式换热器不仅是大型化工工艺过程重要的设备,而且是一个高效节能的设备.这些换 热器结构复杂,价格昂贵,而且处于装置关键部位,因此一旦这些换热器发生泄漏,整套装置必 须要停工,而且重新制造一台最快需要半年,企业的损失将非常巨大.正常换热器的使用寿命 一般在12-20年左右,企业可以根据实际使用情况和使用寿命的期限来有计划地进行更换,但 是在国内也有很多企业由于对绕管换热器的全程管理不到位,使用了很短时间即发生了质量 问题.为了确保缠绕管换热器长周期运行,对缠绕管换热器使用的全过程管理十分必要. 1缠绕管式换热器简介 缠绕管式换热器由绕管芯体和壳体两部分组成(图1).绕管芯体由中心筒.换热管.垫 条及管卡等组成.换热管紧密地绕在中心筒上(图2),用平垫条及异形垫条分隔,保证管子之间 的横向和纵向间距,垫

forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse 蒄螺旋缠绕管式换热器 薃研发背景: 膁换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。由于常规的 管壳式换热器的换热管设计都是采用直管或者是u型管。所以困扰着设计工程师的一个问 题是，采用什么样的方法可以让换热管变长，单位体积的换热面积加大，逆流换热而导致热 传导由于结构的原因从根本上维持在一个理想的状态，同时换热设备本身体积要缩小，安全 性能要更强。为此宁鲁工程螺旋式换热管束缠绕技术的研发成功并日趋完善从根本上解决了 这个问题，公司利用这一技术成功研发了螺旋缠绕管式换热器。 薆产品特点: 1. 2.袅结构特点: (1) (2)羁任意一层相邻两换热管之间的净距相同。 (3) (4)袀任意相邻两层换热管之间的净

1991-缠绕管式换热器 (2)

1991-缠绕管式换热器

缠绕管式换热器是一种结构紧凑的高效换热设备,具有管束补偿性好、管内的操作压力高、可同时实现多股流的热交换等优点,广泛应用于煤气化废热回收、空气分离、氢液化、稀有气体分离、低温甲醇洗、液氮洗等领域。本文着重介绍了缠绕管式换热器的结构、优点、缺点以及国内的发展情况。

大型缠绕管式换热器的设计

多股流缠绕管式换热器是化肥装置中的关键设备,其国产化一直是我国机械制造业的一个目标。本文介绍了循环甲醇冷却器(15e6)的国产化研究情况,包括传热工艺、设计标准、主材选择、焊接工艺、管束制造及控制等

对缠绕管式换热器的检修方案进行了详细介绍。

缠绕管式换热器检修方案,包括管箱解体、坏管处理、堵管作业、换热管试漏、回装及上下管箱和相关管线焊接。

介绍了缠绕管式换热器的结构、优点、缺点以及国内的发展情况。缠绕管式换热器是一种结构紧凑的高效换热设备，具有管束补偿性好、管内的操作压力高、可同时实现多股流的热交换等优点，广泛应用于煤气化废热回收、空气分离、氢液化、稀有气体分离、低温甲醇洗、液氮洗等领域。

连续重整装置是以石脑油为原料,在催化剂作用下生产芳烃和高辛烷值汽油组分的重要装置,同时还为加氢装置提供大量的廉价氢源。在连续重整装置中,重整进料换热器的选型对产品结构和经济效益都有重要影响。洛阳石化70×10~4t/a连续重整装置选用板壳式换热器,内漏严重,用缠绕管式换热器替代板壳式换热器,既能满足装置的传热要求,拥有优良的传热工艺性能,又具有耐高温高压、抗操作波动的特点,是连续重整装置中较为理想的高效、高可靠性设备。缠绕管式换热器替代板壳式换热器,节省成本553万元;装置3.5mpa蒸汽和燃料气消耗量明显减少,同时产品结构得到优化,提高了主产品氢气和重整汽油的产率以及重整汽油的辛烷值;重整生成油液体收率可以达到84%左右,芳烃含量可以达到77%左右,每年为企业综合节能创效8681.7万元。

简述了东营市海科瑞林化工有限公司在轻石脑油冷凝工艺中应用新型螺旋缠绕管式换热器的节能效果,分析了螺旋缠绕管式换热器的结构特点和工艺性能。从现场的应用工况看,螺旋缠绕管式换热器在节能降耗方面存在很大的优势,具有广阔的应用前景。

介绍了中国石化上海石油化工股份有限公司1000kt／a3＃连续重整装置在缠绕管式换热器的应用情况，并对装置的经济效益进行分析。应用结果表明：在采用新型换热器后，装置的3.5mpa蒸汽和燃料气消耗量减少，同时产品结构得到优化，提高了主产品氢气和重整汽油的产率以及重整汽油的辛烷值；能耗降低，产品质量提高，增加了企业的经济效益。

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介绍了新建180万t/a煤制甲醇装置中针对低温甲醇洗缠绕管式换热气原料冷却器进行的管程、壳程介质互换的优化设计过程;论述了优化设计面临的问题和采取的改进措施;总结了原料气冷却器的生产运行效果和操作管理要点。

从制造、操作、修复和除垢技术的选用等4个方面论述了如何管理好缠绕管式换热器,并对缠绕管式换热器的技术应用前景进行了分析。

过去连续重整装置的混合进料换热器都是采用全焊接板壳式或直管立式换热器,由于结构原因,一直存在传热效率低或易损坏的问题,使得装置操作费用高、影响长周期运行。介绍了一种兼具板壳式换热器和管壳式换热器优点的,在连续重整装置中首次采用的缠绕管式换热器,作为新型的混合进料换热器的设计、研制和应用情况。该设备具有优良的传热工艺性能,又具有耐高温高压、抗操作波动的特点,是连续重整装置中较为理想的高效、高可靠性的设备。

介绍了缠绕管式换热器的节能原理,利用工业应用实例对缠绕管式换热器的节能进行了分析,并根据工业实际情况,提出了采用缠绕管式换热器,可使工艺流程简洁、操作条件优化、大幅度降低能耗的观点。

加氢裂化装置高压换热器一般采用螺纹锁紧环结构换热器,缠绕管式换热器首次在镇海炼化分公司加氢裂化装置中应用。文章对缠绕管式换热器在加氢裂化装置中的使用情况进行了简单介绍,并提出了结构上和使用中可能出现的问题与采取的措施。

本文以格尔木炼油厂加氢裂化装置分馏系统为例介绍了加氢裂化装置分馏系统的概况,阐述了缠绕管式换热器的结构性能,浅析了缠绕管式换热器应用于加氢裂化装置分馏系统的可行性,并其应用后对在节能降耗方面的节能效果进行了概算。

大型缠绕管式换热器不仅具有较好的传热性能,还同时具有对装置变负荷的适应性和运行可靠的操作特性,在我国煤炭深加工、炼油、天然气等领域的应用呈现出良好的发展前景。从煤化工大型多股流缠绕管式换热器出发,对缠绕管式换热器设计和制造的技术难点进行分析。在多股流缠绕管式换热器方面,论述了管板的不同结构形式、管板设计计算的特殊性、各管程在同一壳体内的协调性、组合式大型原料气冷却器等内容;同时对管束与管板之间的引出结构进行了讨论;结合奥氏体不锈钢材料的应变时效分析结果,给出了缠绕过程换热管正常变形率的范围;对大型缠绕管式换热器管子与管板焊接接头的射线检测,给出了可以参考的操作准则。我国已能生产换热面积超过10000m2的大型缠绕管式换热器,在设计和制造方面积累了很多的经验,但是在缠绕管式换热器材料的多样性、大型主低温换热器的工艺设计、数值模拟技术在设计上的应用以及换热管与管板连接质量检测的量化技术等方面,我国和欧美先进国家还有一定的差距。