換熱器管板石油化工行業(yè)中的種類(lèi)及用途原理簡(jiǎn)介：

隨著我國(guó)的能源問(wèn)題日益嚴(yán)峻，雖然工業(yè)化正在穩(wěn)定發(fā)展，但仍然需要得到管理人員的重視，對(duì)石油化工業(yè)行業(yè)來(lái)講，換熱器的應(yīng)用已經(jīng)越發(fā)廣泛，而且在石油化工領(lǐng)域占據(jù)較高的比例。在我國(guó)科技與經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，換熱器的節(jié)能傳熱與降壓效果得到了一定的突破并取得了顯著的成績(jī)，為石油化工行業(yè)的運(yùn)用提供有力幫助?；诖?，本文主要分析換熱器的種類(lèi)以及用途原理，并闡述了石油化工中換熱器的應(yīng)用模式，僅供參考。

1 ，前言

在低碳工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的背景下，多種多樣的換熱器融入到石油化工企業(yè)當(dāng)中，為企業(yè)的發(fā)展提供有力幫助。換熱器作為石油化工行業(yè)重要的組成部分，其應(yīng)用不僅廣泛，而且發(fā)揮一定的作用。

因此，為了能夠提高換熱器的各項(xiàng)性能，并滿足石油化工行業(yè)的各項(xiàng)要求，則需要深入研究石油化工換熱器的工作原理以及其用途，同時(shí)需要掌握各種換熱器發(fā)揮的效果與優(yōu)勢(shì)，確保其能夠順利并可靠的運(yùn)用到石油化工行業(yè)，避免換熱器應(yīng)用不當(dāng)而導(dǎo)致石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受影響。

2 ，換熱器簡(jiǎn)介

2.1 概念分析

換熱器又可稱之為熱交換器，其在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，主要是通過(guò)溫度的交換從而實(shí)現(xiàn)熱量交換的設(shè)備，而且在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中，能夠有效的將高溫介質(zhì)降溫，同時(shí)又可作為升溫裝置，并且能夠合理的融入到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。換熱器主要應(yīng)用在石油化工、電力、能源等各個(gè)行業(yè)，而且在每個(gè)行業(yè)都能夠發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)與作用，適用于行業(yè)的發(fā)展，為行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

2.2 換熱器的發(fā)展

據(jù)調(diào)查，世界上最早的換熱器是在上個(gè)世紀(jì)末出現(xiàn)的，但當(dāng)時(shí)其應(yīng)用的效果并不理想，直到進(jìn)入21世紀(jì)后換熱器的技術(shù)得到了顯著提升，而且應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，得到了社會(huì)各界的認(rèn)可，并廣泛地將其融入到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。其中我國(guó)最早一批換熱器是在1963年應(yīng)用，主要為管殼式換熱器，在我國(guó)科技與經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的背景下，其種類(lèi)也在不斷變化與增多，研究的力度也在不斷加強(qiáng)。目前我國(guó)換熱器的種類(lèi)與應(yīng)用效果都取得了一定的成就，而且在實(shí)際應(yīng)用到石油化工、電力等相關(guān)行業(yè)當(dāng)中能夠?yàn)樾袠I(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)行業(yè)的生產(chǎn)效率，解決以往生產(chǎn)與發(fā)展模式存在的不足，提高換熱器應(yīng)用的效果。

3 石油化工企業(yè)換熱器的種類(lèi)與用途原理分析

3.1 管殼式換熱器

管殼式換熱器是冷、熱流體之間通過(guò)換熱管壁進(jìn)行換熱，是一種流體從管箱入口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)換熱管與另一種從殼程入口進(jìn)入的流體完成熱量交換的換熱器，它主要是由管箱、殼體、拆流板、管板和換熱管等零部件組成。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，適用性廣等特點(diǎn)，所以在石油化工行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。常見(jiàn)的管殼式換熱器有浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管換熱器等。

3.1.1 浮頭式換熱器

浮頭式換熱器由于浮頭端可以自由伸縮，故其在使用過(guò)程中不受溫差膨脹限制而產(chǎn)生溫差應(yīng)力，可在高溫、高壓下使用，一般溫度可用到450℃，壓力可用到6.4MPa甚至更高，且管束可抽出來(lái)進(jìn)行機(jī)械清洗，故殼程可用于結(jié)垢比較嚴(yán)重場(chǎng)合，也可用于管程易腐蝕場(chǎng)合，但其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比固定管板式換熱器復(fù)雜，造價(jià)也較高，且小浮頭端容易發(fā)生內(nèi)漏。

3.1.2 固定管板式換熱器

固定管板式換熱器具有傳熱面積比浮頭式換熱器大20%-30%、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、沒(méi)有內(nèi)漏等優(yōu)點(diǎn)，但由于殼體與管板是相焊接的，管板與管頭之間容易產(chǎn)生溫差應(yīng)力而損壞，且管束不可抽于進(jìn)行機(jī)械清洗，所以固定管板式換熱一般不用于管殼程溫差較大的場(chǎng)合，且殼程僅適用于走較清潔的介質(zhì)。因管板與殼體是相焊的，管板報(bào)廢殼體也要連同一起報(bào)廢，所以設(shè)備壽命較短。

3.1.3 U形管換熱器

U形管換熱器是指由彎管半徑不等的U形換熱管組成，且管子兩端都與同一塊管板連接的管殼式換熱器，它具有浮頭式換熱器一樣的優(yōu)點(diǎn)，且沒(méi)有內(nèi)漏，可用于高溫、高壓的合場(chǎng)，但換熱管U形處易沖蝕，所以管子內(nèi)流速不應(yīng)過(guò)大，且因U形管的原故，U形管換熱器不得用于單管程場(chǎng)合。

3.2 螺旋折流板換熱器

螺旋折流板換熱器是在管殼式換熱器的基礎(chǔ)上改進(jìn)折流板的布置結(jié)構(gòu)而誕生的一種新型換熱器，其具有傳統(tǒng)管殼式換熱器的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于折流板的布置改進(jìn)后，流體進(jìn)入殼程形成一種螺旋運(yùn)動(dòng)，從而大大提高了換熱效率，且減少了管板與殼體之間易結(jié)垢的死角，因此，其誕生后很快得到世界各行業(yè)的認(rèn)可。

3.3 板式換熱器

板式換熱器的原理主要是按照固定間隔將波紋狀薄板通過(guò)墊片緊壓而形成，各種板片之間形成薄矩形通道，通過(guò)板片進(jìn)行熱量交換，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高效溫度轉(zhuǎn)換的功能，其主要可以分為框架式（可拆式）與釬焊式，在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中占據(jù)重要的位置。其特點(diǎn)是傳熱系數(shù)高，一般可達(dá)到管殼式換熱器的3～5倍，末端差溫小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，實(shí)現(xiàn)同樣的換熱面積，板式換熱器占地面積僅為管殼式換熱器的1/5～1/8，重量輕，造價(jià)低，對(duì)于可拆式板式換熱器可根據(jù)換熱面積的需要靈活的增加或減少換熱片。但換熱板片間流道較窄，易堵塞，不適用于介質(zhì)中含較大顆粒的介質(zhì)，工作壓力不宜過(guò)大，一般不宜超過(guò)2.5MPa，溫度不宜超過(guò)250℃，否則易泄露。因此，這種換熱器比較廣泛地應(yīng)用在海上石油生產(chǎn)，從而發(fā)揮自身的作用，為石油化工企業(yè)取得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 螺旋板換熱器

螺旋板換熱器的工作原理是由兩張平行的鋼板卷成兩個(gè)螺旋通道，冷熱介質(zhì)之間通過(guò)螺旋鋼板壁進(jìn)行熱量傳遞的一種高效換熱器。其特點(diǎn)是傳熱效率高、占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，造價(jià)低，適用于液--液、氣--液、氣--氣對(duì)流傳熱，蒸汽冷凝和液體蒸發(fā)傳熱等場(chǎng)合，但由于焊縫較長(zhǎng)，易泄漏，也易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，同時(shí)流道較窄，不適用于易結(jié)垢、高溫、高壓等場(chǎng)合。

3.5 螺紋鎖緊環(huán)換熱器

螺紋鎖緊環(huán)換熱器一般在加氫裂化裝置中經(jīng)常使用，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)安全可造，密封性能好，設(shè)計(jì)壓力可達(dá)到20MPa，設(shè)計(jì)溫度可達(dá)到550℃，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度高，機(jī)加工配合件較多，制造周期長(zhǎng)，制造費(fèi)用高，維修工作量大。雖然缺點(diǎn)很多，但在高壓溫壓等場(chǎng)合是其他換熱器無(wú)法代替的。

3.6 熱管換熱器

熱管換熱器主要應(yīng)用在石油化工惡劣生產(chǎn)環(huán)境下，而且主要涉及到燃料生產(chǎn)等工作。其中空氣預(yù)熱熱管式換熱器的主要工作原理是利用廢氣的余溫來(lái)對(duì)空氣進(jìn)行加熱，從而能夠發(fā)揮助燃的作用，這樣不僅能可以低能源的消耗，同時(shí)有利于尾氣的回收，避免影響生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展。

3.7 新型換熱器

在科技經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的背景下，多種新型換熱器如雨后春筍涌現(xiàn)。例如，新型蛇管式換熱器、新型石墨換熱器、高通量換熱器等，合理地將其融入到石油化工行業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，不僅能夠提高換熱的性能，同時(shí)能夠盡可能減少制造的成本，為提高石油化工的工作效率打下良好基礎(chǔ)，促進(jìn)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展