板壳式换热器在甲醇装置中的应用情况

点击：2000 日期：[ 2014-04-26 22:00:25 ]

板壳式换热器在甲醇装置中的应用情况姚田绪1,毕开斌2 (1.甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,甘肃兰州　730070; 2.甘肃刘化(集团)有限责任公司,甘肃永靖　731603) 摘要：主要阐述了板壳式换热器的特点及其在甲醇装置中的应用情况,对板壳式换热器和管壳式换热器一次性投资进行了比较,说明在甲醇装置中应用板壳式换热器节能效果显著,具有非常明显的优势。关键词：板壳式换热器;甲醇;应用中图分类号：TQ 051.5　文献标志码: B 板壳式换热器是集板式换热器和管壳式换热器优点于一身的新型换热设备,与管壳式换热器相比它具有换热效率高,端部温差小,压降低,占地面积小以及节约工程费用、设备安装费用和装置操作费用等优点,特别适合炼油、化工大型化生产装置的使用。文中对板壳式换热器的结构及其特点进行了简要介绍,并对其在甲醇装置中的应用情况进行了比较分析[1~3]。 1　板壳式换热器结构及特点板壳式换热器板束装在压力壳内,提高了板壳式换热器的安全可靠性。与管壳式换热器一样,除了受压力容器设计级别限制外,板壳式换热器的使用压力没有绝对的限制。因此板壳式换热器既具有传热效率高、结构紧凑、质量轻的优点,同时又继承了管壳式换热器承受高压、耐高温、密封性能好及安全可靠等优点,与管壳式换热器相比具有更加优异的结构特点。由不锈钢波纹板组成的板束安装在壳体中,冷流体由设备底部进入板束板程,由设备顶部流出;而热流体则由设备上侧开口进入板束壳程,由设备下侧开口流出,两流体在板束中呈全逆流换热。同时, 为了解决热膨胀问题,在板束上下两端分别设置了膨胀节。大型板壳式换热器板束是由0.7~0.9 mm不锈钢薄板压制成型后的板片叠合而成。首先组焊2 块成型好的板片两侧纵向长焊缝(长度一般为3~ 16 m,称为板管),再将设计要求数量的板管叠合组成板束,板束两端板管与板管之间焊接连接,最后将板束与分隔连接板焊接,见图1。图1板管叠合示意图 2　板壳式换热器在甲醇装置的应用 2006年3月,甘肃刘化(集团)有限责任公司委托兰州石油机械研究所进行10×104t/a甲醇装置气体换热器的设计与制造。该气体换热器为二类容器,管壳程设计压差1.0 MPa,其它有关设计数据见表1。气体换热器板程和壳程介质组成见表2。近几年来,板壳式换热器已经被成功应用在炼油厂的催化重整装置、PX岐化装置和异构化装置中,这些装置的操作温度在490~510℃,冷、热流体进口温差大(约400℃),最高操作压力1.55 MPa。而甲醇装置中的气体换热器操作温度240~260℃, 最高操作压力为5.5 MPa,冷、热流体进口温差大约为200℃,与炼油装置中使用的板壳式换热器相比, 其使用条件要好得多。绝对压力较高,正是板壳式换热器的优势,圆形外壳用来承压,内装板束可以很好地解决传热问题。因此,选用型号为LBQ1400× 6-700-6.2-600RZ2板壳式换热器作为甲醇装置气体换热器。板壳式换热器投入运行后的现场运行结果与设计参数对比见表3。板壳式换热器与管壳式换热器一次性投资比较见表4。从表1~表4可以看出,①板壳式换热器设计及运行数据基本达到了系统工艺要求。②板壳式换热器热端温差和冷端温差均小于设计要求温差,达到了节约能源的目的。③与管壳式换热器相比,采用板壳式换热器后设备质量减轻56%,高度降低43%,一次性投资节约38%,另外安装费用也相应减少。④板壳式换热器运行压力降较大,在今后设计中应重新进行调整板型。 3　结语甘肃刘化(集团)有限责任公司10×104t/a甲醇装置自2007年3月投产以来,系统运行良好。特别是气体换热器,不论负荷大小,均运行平稳,节能效果显著,同时节省了一次性投资,运行实际证明板壳式换热器特别适合在大型甲醇工程中应用,具有推广应用价值。参考文献: [1]　汪光胜,周建新.板壳式换热器在歧化装置中的选用[J].石油化工设备,2008,37(5):92-93. [2]　周建新,宋秉棠,陈韶范,等.钛板壳式换热器及其在常压塔顶的应用[J].石油化工设备,2006,35(4):50-51. [3]　常春梅.国内可拆卸板式换热器现状及发展趋势[J].石油化工设备,2008,37(5):64-67. (张编)

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