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波纹管换热器在联碱生产中的应用情况点击：1861 日期：[ 2014-04-26 21:58:18 ] |
| 波纹管换热器在联碱生产中的应用情况 瞿国忠 周军 （江苏华昌化工股份有限公司 江苏张家港 215600） 摘要：从华昌化工公司冷凝器换热效果差造成冰机超压跳闸、循环水浪费严重的生产实际出发，经过对几种换热器各方面性能的比较和计算，确定选用波纹管换热器进行节能改造，装置达到了安全、增产、节能、节水的目的。 关键词：波纹管换热器 氨制冷 节能 江苏华昌化工股份有限公司联碱装置的制冷系统氨冷器原为列管式换热器，其中有 6 台冷凝面积为 410m2/台，有 4 台冷凝面积为 295m2/台。由于换热器水量分布不均，且水侧结垢严重，因此，进、出口水温温差仅为 1-2.5℃。在 2000 年扩建至 120kt/a 后，10 台氨冷凝器全开，夏季经常发生冰机压力超高、跳闸严重，影响了联碱生产的正常运行。因此，必须对氨冷凝器的进行改造。 1 换热器改造方案的确定 在传热效率、结构、节能、节水、污垢清洗和投入等各方面，对列管式、板式、波纹管换热器等三种类型换热器作了充分比较之后，决定选用波纹管卧式换热器。 波纹管换热器的特点如下： （1）换热能力强 由于换热采用波纹形状，管内外流道截面连续不断地突变，造成流体流动，始终处于高度湍流状态，难以形成层流底层，使得对流传热的主要热阻被有效地克服，管内外传热被同时强化，因而传热系数高。同时换热管壁很薄（0.8 mm），极大地降低了管壁热阻，进一步强化了对流传热。 对于气氨和水的换热，一方面因为湍流使得对流传热系数较低的管内传热得到加强，另一方面由于波纹管的曲率不断变化，使得管外壁冷凝液能够迅速形成液滴脱落，消除了膜状冷凝热阻，强化了管外氨气冷凝传热，使得总传热系数大大提高。 （2）有自然防垢，自然除垢特性 流道内流体的高度湍流特性，使得循环水中的微粒难以沉积结垢，即使有少量垢生成，由于波纹管上存在管壳温差应力而产生的应变，这一应变，使得具有弹性特征的波纹管曲率发生微观变化，从而使附着其上的垢膜破裂而脱落。 （3）阻力降很小 由于波纹管内外流体流动的层流底层极薄，使得流体流动的剪切力很小。 （4）承压能力强，安全系数高 波纹管管壁厚度很薄（0.8mm），但承压能力很强，其爆破压力达成 8MPa，而允许工作压力规定为 4MPa，冰机氨冷器实际的工作压力为 1.6MPa。因此安全系数很高，故可用于冰机氨冷器。波纹管的材质选用较耐氯根腐蚀的 316L，这较好地解决了不锈钢设备在循环水使用中的腐蚀问题。 2 波纹管换热器的工艺设计 2.1 氨冷凝器热负荷的确定 我公司联碱生产满负荷生产冰机开 1 大（LC25A440Z）、3 小（LG20A200Z）共 4 台冰机，现通过计算，求得符合生产实际的氨循环量。表 1是改造前后冰机氨冷凝器 10 天随机运行工况条件。 |
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