LNG系列缠绕管式换热器的研究与开发

针对石油化工领域内的LNG系列缠绕管式换热器的研究开发现状及进展进行论述,举例说明一级制冷四股流缠绕管式换热器、二级制冷三股流缠绕管式换热器、三级制冷两股流缠绕管式换热器及混合制冷剂多股流主缠绕管式换热器等多股流、多相流、低温高压交叉换热用LNG缠绕管式换热设备的基本设计方法及内部多股流换热工艺流程,对不同制冷剂及不同用途的LNG缠绕管式换热器和螺旋缠绕管束总体结构特征及工作原理等进行阐述。最后展望了LNG系列缠绕管式换热器的重要研究方向及需要进一步解决的关键科学问题。     

加氢裂化装置高压重叠式缠绕管换热器管道设计探讨

结合某2.0 Mt/a加氢裂化装置工业应用实例,介绍了加氢裂化装置高压缠绕管换热器的特点和重叠式缠绕管换热器的应用,对高压缠绕管换热器设备布置、管道布置、柔性设计等方面的基本要点和注意事项进行了总结,并对单台缠绕管换热器与重叠式缠绕管换热器的布置方式进行了对比。缠绕管换热器换热效率高、占地面积小,并重叠布置,占地面积节约了44%,管道材料总费用节约了43%,降低了装置投资。应力分析计算结果表明,换热器重叠布置既满足管嘴受力和管道应力要求,又节省管材。     

缠绕管式换热器的传热研究进展

缠绕管式换热器是一种高效的换热器,对其传热特性的研究正越来越深入。由于螺旋状换热管以及管外不规则的流域,使得换热器的传热过程十分复杂。本文总结了缠绕管式换热器的加工方法、强化传热的方式,概述了近年缠绕管式换热器壳程以及管程传热模型的研究进展,并对其中代表性的传热模型进行同工况计算和分析。此外,还介绍了缠绕管式换热器的新型结构。最后,指出当前缠绕管式换热器传热研究中存在的问题和未来需关注的方向。     

缠绕管式换热器的研究现状与应用

本文对目前缠绕管式换热器取得的研究成果进行分析,结合缠绕管式换热器的应用现状,探讨了缠绕管式换热器的发展趋势。     

低温液氮用系列缠绕管式换热器的研究与开发

论述了低温制冷领域内的低温液氮用系列缠绕管式换热器的研究开发现状及进展。举例说明一级回热三股流换热器、二级回热四股流换热器、三级回热五股流换热器以及多股流回热主换热器等多股流、多相流、低温高压交叉换热用低温液氮缠绕管式换热设备的基本设计方法及内部多股流换热工艺流程,阐述了不同制冷剂及不同用途的低温液氮用缠绕管式换热器和螺旋缠绕管束总体结构特征及工作原理。最后展望了低温液氮系列缠绕管式换热器的重要研究方向及需要进一步解决的关键科学问题。研究内容可为低温液氮领域内缠绕管式换热器的设计计算提供参考。     

缠绕管换热器在连续重整装置上的应用

对比了缠绕管换热器与板壳式换热器的结构特点,并对连续重整装置进料换热器由板壳式换热器更换为缠绕管换热器后的运行状况进行了分析。结果表明：2种换热器运行1 a后,在重整装置处理量接近的工况下,与板壳式换热器相比,缠绕管换热器的热端温差降低13.6℃,换热器总压差降低15.2 kPa,第1反应器燃料气消耗量降低0.90 t/h,3.5 MPa蒸汽消耗量降低15.41 t/h。     

多股流缠绕管式换热器管板的有限元分析

缠绕管式换热器广泛应用于煤化工装置,因其结构的特殊性,国内标准规范没有对其管板的设计计算方法做出规定。针对循环甲醇冷却器——一种典型的多股流缠绕管式换热器的管板在不同载荷条件下进行了有限元分析和应力评定,指出了有限元分析方法对于多股流缠绕管式换热器管板设计的经济性、实用性与安全性。     

大型连续重整装置混合进料换热器运行特性分析

进料换热器作为重整装置的关键设备，其性能直接影响整个装置的能耗和平稳生产。为进一步探究不同类型换热器在大型装置中的运行特性，以浙江石油化工有限公司两期四系列3.8 Mt/a连续重整装置为例，在相同负荷和变化负荷两种工况下，比较分析焊接板式换热器和缠绕管式换热器的热端温差和反应压力降。研究结果表明：在相同负荷工况下，缠绕管式换热器比焊接板式换热器热端温差低6～7℃,反应压力降降低15～20 kPa;在变化负荷工况下，缠绕管式换热器的反应压力降变化率是焊接板式换热器的0.6倍，表现出较强的抗波动性。在本案例工况下(不考虑进料组分变化),重整装置选用缠绕管式换热器具有换热效率高、反应压力降小、抗波动性好的优势，为大型炼化装置的系统设计和优化提供实际参考。     

缠绕管式换热器在加氢裂化装置的首次应用

加氢裂化装置高压换热器一般采用螺纹锁紧环结构换热器，缠绕管式换热器首次在镇海炼化分公司加氢裂化装置中应用。文章对缠绕管式换热器在加氢裂化装置中的使用情况进行了简单介绍，并提出了结构上和使用中可能出现的问题与采取的措施。     

3.2 Mt/a连续重整装置混合进料换热器更换

介绍了某公司芳烃项目3.2 Mt/a连续重整装置混合进料换热器更换为缠绕管式换热器的运行情况。结合板壳式换热器和缠绕管式的结构特点,对更换前后运行参数进行对比分析发现,缠绕管式换热器在此处表现出热端温差低、管壳程压力降低、管壳程流体分布均匀等较优良的特性,消除了壳程出口压力的脉冲波动,实现了重整反应氢油比以及重整临氢系统压力降的大幅降低,节能降耗效果显著。     

航煤加氢装置中缠绕管式换热器节能降耗设计探讨

文章介绍了缠绕管换热器的结构和技术特点,首次针对航煤加氢装置采用缠绕管换热器和传统换热器进行技术对比和经济效益分析。缠绕管式换热器具有结构紧凑、传热效率高、耐高温高压、耐冷热温差、多种介质同时参与换热且无压差限制等特点~(【1-4】)。其传热效率是管壳式换热器的2～3倍,完成相同的传热要求,其占地面积可节省近50%以上,广泛地应用于各种工业~(【5-8】),以其绝对的优势逐渐替代部分传统换热器。建议在航煤等加氢装置中尽量使用高效节能换热设备,以实现节能环保理念提高企业经济效益。     

加氢裂化装置高压换热器选型分析

螺纹锁紧环式换热器是固定床加氢裂化装置中常用的传统换热器.缠绕管式换热器2007年开始应用于高压加氢装置,是一种结构相对紧凑的高效换热设备.对两种类型换热器的结构特点、工艺处理能力、实际应用经验和数据分析等方面进行了对比.结果表明,缠绕管式换热器可靠性较高,发生管/壳程内漏的风险相对较小;压力降小,可降低装置能耗;换热...     

缠绕管换热器在歧化装置的应用

中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司1 Mt/a歧化装置在生产过程中出现了板式换热器换热效率持续下降的情况,引起加热炉炉膛温度超设计值,影响装置安全生产。为缓解加热炉生产工况,实施了一系列措施,并于2014年11月将板式换热器更换为缠绕管换热器,缠绕管式换热器具有结构紧凑、换热效率高、泄漏点少、易清洗等优点,而且使用方便,开停工期间升温、降温速率要求比板式换热器低。     

“连续重整高效缠绕管式换热器研制与工业应用”项目通过中国石化股份有限公司技术鉴定

<正>2010年9月29日,中国石化集团洛阳石油化工工程公司(LPEC)开发的"连续重整高效缠绕管式换热器研制与工业应用"项目通过中国石化股份有限公司科技开发部组织的技术鉴定。鉴定委员会认为,连续重整高效缠绕管式换热器具有换热效率高、热端温差小、阻力降小、     

缠绕管式换热器的修复

对缠绕管式换热器的检修方案进行了详细介绍。     

缠绕管式换热器在常减压蒸馏装置上的应用

中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司Ⅰ套常减压蒸馏装置主要加工中东高硫原油,常顶系统普通管壳式换热器碳钢管束、全焊接板式换热器SMO254材质板片均出现了腐蚀失效,影响装置的正常生产运行。在该部位应用了一台钛材高效单旋缠绕管式换热器,具有传热效率高、压力降小、运行稳定、耐蚀性与抗垢性能好等优点。在装置上应用情况表明,与普通管壳式、板式换热器对比,缠绕管式换热器使用可靠性、经济性等综合性能优于普通管壳式及板式换热器,具有较高的推广应用价值。     

缠绕管式换热器在裂解汽油加氢装置的应用

缠绕管式换热器做为一种新型高传热系数的换热器,近年来已广泛应用于工业领域.文章介绍了缠绕管式换热器在某炼化分公司裂解汽油加氢装置中的应用情况,并对运行过程中发现的优点和缺点进行了分析.投用后,装置进一步实现了节能环保,使得二段加氢反应流程更加简捷,每年可节约运行成本189万元,经济效益显著.     

大型化重整芳烃联合装置反应进出料换热器选型分析

反应进出料换热器是重整芳烃联合装置中关键设备,以某1.5 Mt/a芳烃联合装置为例,石脑油加氢、重整、异构化及歧化各装置反应进出料换热总回收热量占反应产物热量80%及以上,可大幅降低重整芳烃联合装置能耗。介绍了目前已投产的大型化重整芳烃联合装置中缠绕管式换热器和PACKINOX焊接板式换热器选用情况,缠绕管式换热器适用于大型化重整芳烃联合装置各反应进出料换热,1台即可满足各换热位置换热需求;PACKINOX焊接板式换热器适用于重整、歧化、异构化反应进出料换热,对于3.2 Mt/a及以上重整装置,可选用PACKINOX焊接板式换热器2台并联。     

LNG成套装置换热器关键技术分析

换热器是LNG成套装置的关键部件,汽化器和主低温换热器在LNG接收站和液化装置中扮演了重要的角色。为此,从结构、材料、传热与流动3个方面分析了开架式汽化器、带有中间介质的汽化器以及缠绕管式换热器3种典型的汽化器的关键技术,并结合工艺流程分析了缠绕管式换热器、板翅式换热器作为LNG液化装置主低温换热器的特点,最后对大型LNG成套装置中汽化器和主低温换热器实现国产化提出了如下建议：①加强基础研究;②立足全国的技术能力,对汽化器和MCHE的材料进行拓展研究,对其承压特性、表面特性、加工特性进行深入研究;③全面提高汽化器和MCHE的制造工艺技术及大型化生产能力;公正、客观、科学地选择与接收站以及液化工厂相适应的换热器;④对进口换热器的实际运行进行全面跟踪,开展基于风险与寿命的LNG成套装置换热器设计与制造的研究工作。     

缠绕管式换热器壳程流体特性分析

缠绕管式换热器具有结构紧凑、换热效率高等优点,主要应用于食品、石油、天然气和化工行业。本文运用计算流体动力学CFD软件FLUENT对缠绕管式换热器壳程流体特性进行了计算,并对壳程流体的典型区域和截面进行了详细的分析。结果表明:在接管入口处和芯体的头部存在流动"死区",这不利于换热效率和使用寿命;入口处外层换热管上存在较大的压力,会导致流体对换热管冲蚀,缩短换热管的寿命。