主换热器温差分析

主换热器温差分析

一 原因分析

    造成主换热器温差偏大有以下几种原因:

    (1)换热器设计余量不足。因为通过计算发现,以前主换热器所留设计余量普遍偏大,故此主换热器设计时作了适当的减小,
尽管理论上亦留了足够的余量,但与以前同规格主换热器相比偏小。

    (2)操作时工艺参数调节不当。

    根据现场实际操作记录:增压空气进主换热器温度比正流空气进主换热器温度低7~8℃。因此主换热器热端温差偏大的原因非常明确:
由于操作人员主观认为只要是热流体,其进主换热器的温度就越低越好,未对空气预冷系统进行优化调整,导致主换热器热端发生温度交叉,
使热端温差变大。需要指出的是,此时反映的热端温差也不是真正意义上的热端温差,真正意义上的热端温差指的是返流气和正流气
(含正流空气和正流增压空气)的平均温差。实际的热端温差应比所反映的4 4℃～5℃略小一些。

   (3)没有膨胀机进口空气温度调节,且主换热器中间抽口位置设计不合理。之前采用的主换热器增压空气抽口都有上、
下两个,进膨胀机温度可根据需要在一定范围内调节,还从未采用过这种不带温度调节的主换热器。

   产生这些现象的原因很简单,在主换热器热端的某一断面,返流气的温度和增压空气的温度相等,而过了这一断面,
返流气不再被增压空气加热,反而被其冷却。这样返流气一方面受到比它温度高的正流空气的加热,

  另一方面又受到比它温度低的正流增压空气的冷却,换热面积得不到充分利用,造成热端温差加大,增加了不可逆损失。
此时增压空气所占比例越大,增压空气和正流空气温差越大,对主换热器热端温差的影响也就越大。

    3　解决方法及效果

    对空气预冷系统工况进行优化调整,减小去增压机后冷却器的冷冻水流量,增大空冷塔的冷冻水流量,适当调节冷冻水回水冷塔流量,
保证冷水机组在设计工况下运转。从而使正流空气进主换热器温度降低,
增压空气进主换热器温度升高,两者趋于一致,避免主换热器热端的温度交叉,使换热面积得到充分利用,从而有效缩小主换热器的热端温差。
但应控制增压空气进主换热器温度不能低于正流空气的进口温度,否则将产生温度交叉,使部分传热面积失去传热作用。
调整后主换热器热端温差缩小至3℃以内。