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2008 年 6 月 Jun 2008
第 31 卷第 3 期 Large Scale Nitrogenous Fertilizer Industry Vol 31 No 3
绕管式换热器的设计
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阚红元
(中国石化集团宁波工程有限公司,浙江宁波,315103) 2
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摘要绕管式换热器由于其结构紧凑、换热效率高而被广泛应用于空分和化肥等装置中,近年来通过国内
科研、设计和制造单位的努力,该类设备已实现国产化。本文着重就大化肥低温甲醇洗单元绕管式换热器的
发展情况和设计特点进行叙述。
关键词低温甲醇洗绕管式换热器
1 概述目前,经过国内科研、设计和制造单位许多年
我国 20 世纪 70 年代末引进的大化肥装置中的研究和开发,已基本掌握了绕管式换热器的工
采用德国林德公司低温甲醇洗工艺单元中各有 6 艺计算、设备设计和制造,实现了国产化。
台绕管式换热器;90 年代初引进的德国鲁奇公司
低温甲醇洗工艺单元中各有 2 台绕管式换热器。 2 工艺研究
由于当时我国尚未掌握绕管式换热器的设计和制采用工艺模拟试验和计算机对比模拟计算是
造技术,这些引进的装置中绕管式换热器完全依开展绕管式换热器工艺研究的一种手段,通过试
赖国外进口,设备费用昂贵。并且随着我国合成验和计算建立物流传热和流动模型,为设备的设
氨工业的发展,对低温甲醇洗装置的需求量增加, 计奠定基础,并通过工业应用试验验证和修正所
对现有装置进行技术改造实现增产的要求也与日建立的计算模型,使其工艺计算更加完善和优化。
剧增,在此形势下完成绕管式换热器的国产化、系低温甲醇洗装置内绕管式换热器的工艺研究主要
列化具有重要的意义。包括以下几部分内容:
绕管式换热器的主要优点: ①管程可采用多 1) 低温甲醇洗多组分物料物性数据收集和
股物流与壳程的单股物流进行传热,可同时实现计算,建立物性数据库,解决物性数据计算方法。
多个普通管式换热器的功能; ②适用于大负荷物 2) 进行物流传热和阻力特性的研究和试验,
流传热; ③适用于高压物流的传热。其缺点主要为提供设计依据。
检修、清理困难,所以一般用于较清洁的工艺介质。 3) 进行传热计算,确定不同结构、几何参数
绕管式换热器按其结构特点分为两类:管程对传热的影响。提供传热计算基础数据及公式,
单股物流流道型(称为单股流绕管式换热器) ,管确定传热系数和传热面积。进行热—温分析和温
程多股物流流道型(称为多股流绕管式换热器) 。层分析。
中国石化集团公司曾于“八五”期间进行了 4) 阻力计算,确定流动阻力和压力损失。
单股流绕管式换热器的研究开发,并在镇海炼化 5) 进行结构数据计算,确定绕管束特性数
股份有限公司的化肥装置中进行了实验模拟件的据。包括各层管数、螺旋升角等。
侧线并网试验,获得成功。在此基础上根据研究
收稿日期:2008 01 29 。
成果,进行了进一步工业应用试验,并根据宁夏化
作者简介:阚红元,男,1964 年出生,1985 年毕业于郑州工学
工厂化肥装置增产的要求进行了新换热器的设计
院化工机械专业,高级工程师,现在中石化宁波工程公司设备室
和制造,通过工业应用考核新换热器完全满足宁从事