繞管式換熱器的主要優(yōu)點(diǎn):??管程可采用多股物流與殼程的單股物流進(jìn)行傳熱,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)普通管式換熱器的功能; 適用于大負(fù)荷物流傳熱;!適用于高壓物流的傳熱。其缺點(diǎn)主要為檢修、清理困難,所以一般用于較清潔的工藝介質(zhì)。

繞管式換熱器按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為兩類:管程單股物流流道型(稱為單股流繞管式換熱器),管程多股物流流道型(稱為多股流繞管式換熱器)。

中國(guó)石化集團(tuán)公司曾于八.五期間進(jìn)行了單股流繞管式換熱器的研究開(kāi)發(fā),并在鎮(zhèn)海煉化股份有限公司的化肥裝置中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)M件的側(cè)線并網(wǎng)試驗(yàn),獲得成功。在此基礎(chǔ)上根據(jù)研究成果,進(jìn)行了進(jìn)一步工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn),并根據(jù)寧夏化工廠化肥裝置增產(chǎn)的要求進(jìn)行了新?lián)Q熱器的設(shè)計(jì)和制造,通過(guò)工業(yè)應(yīng)用考核新?lián)Q熱器完全滿足寧夏化工廠化肥裝置工藝和增產(chǎn)要求。

目前,經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)科研、設(shè)計(jì)和制造單位許多年的研究和開(kāi)發(fā),已基本掌握了繞管式換熱器的工藝計(jì)算、設(shè)備設(shè)計(jì)和制造,實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。

2、工藝研究 采用工藝模擬試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)對(duì)比模擬計(jì)算是開(kāi)展繞管式換熱器工藝研究的一種手段,通過(guò)試驗(yàn)和計(jì)算建立物流傳熱和流動(dòng)模型,為設(shè)備的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ),并通過(guò)工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)驗(yàn)證和修正所建立的計(jì)算模型,使其工藝計(jì)算更加完善和優(yōu)化。低溫甲醇洗裝置內(nèi)繞管式換熱器的工藝研究主要包括以下幾部分內(nèi)容:

1)低溫甲醇洗多組分物料物性數(shù)據(jù)收集和計(jì)算,建立物性數(shù)據(jù)庫(kù),解決物性數(shù)據(jù)計(jì)算方法。

2)進(jìn)行物流傳熱和阻力特性的研究和試驗(yàn),提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

3)進(jìn)行傳熱計(jì)算,確定不同結(jié)構(gòu)、幾何參數(shù)對(duì)傳熱的影響。提供傳熱計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及公式,確定傳熱系數(shù)和傳熱面積。進(jìn)行熱?溫分析和溫層分析。

4)阻力計(jì)算,確定流動(dòng)阻力和壓力損失。

5)進(jìn)行結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計(jì)算,確定繞管束特性數(shù)據(jù)。包括各層管數(shù)、螺旋升角等。

6)管束振動(dòng)分析,確定防止管束振動(dòng)的措施。

繞管式換熱器的結(jié)構(gòu)尺寸主要取決于繞管束的結(jié)構(gòu)尺寸,繞管束中心筒在制造中起支承作用,因而要求有一定的強(qiáng)度和剛度,中心筒的外徑由換熱管的彎曲半徑?jīng)Q定。管束由多層螺旋纏繞的換熱管組構(gòu)成,每層換熱管以相反的方向纏繞,每層換熱管用墊條隔開(kāi),墊條厚度由工藝計(jì)算 的流體通道要求確定,并采用異型墊條控制換熱 管的螺旋升角。在設(shè)計(jì)盤(pán)管時(shí)同一層使用相同長(zhǎng)度的管子繞制,在同一管程的流道上管子應(yīng)均勻布置。在多股物流時(shí),各個(gè)通道本身應(yīng)有相同的管長(zhǎng),同時(shí)可根據(jù)工藝要求選擇各通道管子的長(zhǎng)度,這樣就大大地增加了調(diào)整各股物流傳熱面積的適應(yīng)性和靈活性。