管殼式換熱器技術(shù)大探討

　　導(dǎo)讀：換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。而管殼式換熱器更是其中一個亮點(diǎn)，管殼式換熱器制造技術(shù)（南京）交流會近日在南京舉行。探討了如何提高換熱器的生產(chǎn)技術(shù)水平，在提高換熱器換熱效率的同時降低殼程能耗。
　　
　　換熱器發(fā)展歷程
　　
　　中國換熱器產(chǎn)業(yè)起步較晚。1963年，撫順機(jī)械設(shè)備制造有限公司按照美國TEMA標(biāo)準(zhǔn)制造出中國臺管殼式換熱器，1965年，蘭州石油機(jī)械研究所研制出我國臺板式換熱器，蘇州新蘇化工機(jī)械有限公司（原蘇州化工機(jī)械廠）也在60年代研制成功我國臺螺旋板式換熱器。之后，蘭州石油機(jī)械研究所引進(jìn)德國斯密特（SCHMIDT）換熱器技術(shù)，原四平換熱器總廠引進(jìn)法國維卡勃（VICARB）換熱器技術(shù)，國內(nèi)換熱器行業(yè)在消化吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，開始獲得較快發(fā)展。
　　
　　20世紀(jì)80年代后，中國出現(xiàn)了自主開發(fā)傳熱技術(shù)的新趨勢，大量的強(qiáng)化傳熱元件被推向市場，國內(nèi)傳熱技術(shù)高潮時期的代表杰作有折流桿換熱器、新結(jié)構(gòu)換熱器、重沸器、冷凝器、雙殼程換熱器、板殼式換熱器、表面蒸發(fā)式空冷器等一批優(yōu)良的換熱器。
　　
　　管殼式換熱器技術(shù)剖析
　　
　　合肥通用機(jī)械研究所副總工程師陳永東表示，我國具規(guī)模的環(huán)氧乙烷項(xiàng)目——中國石化在天津和鎮(zhèn)海乙烯項(xiàng)目建設(shè)中的大型EO/EG裝置（天津45萬噸/年、鎮(zhèn)海65萬噸/年）均采用了管殼式換熱器。在鎮(zhèn)海EO/EG裝置，換熱面積10000m2以上的換熱器有3臺，6000m2以上的有兩臺；在天津EO/EG裝置，換熱面積8000m2以上的換熱器有3臺。這些項(xiàng)目的換熱器設(shè)計(jì)中，傳熱流動設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)的協(xié)同性有了顯著的提高，在管板制造工藝上取得了一定的突破。
　　
　　業(yè)內(nèi)人士稱，重要石化領(lǐng)域大型管殼式換熱器的研制成功，標(biāo)志著我國管殼式換熱器的設(shè)計(jì)與制造水平上了一個臺階，對我國未來標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制修訂提供了范例，同時也推動了我國換熱管行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。大型管殼式換熱器也使我國的科研人員對換熱器管束流體誘導(dǎo)振動的發(fā)生和預(yù)防有了進(jìn)一步的認(rèn)識。
　　
　　不過，我國換熱器行業(yè)總體工藝仍依賴國外工藝商，換熱器傳熱與流動的工藝設(shè)計(jì)與熱交換設(shè)備制造脫節(jié)，制造商對新產(chǎn)品的開發(fā)投入不足，材料工業(yè)的配套還成問題，缺少足夠的利潤刺激產(chǎn)品生命周期的各項(xiàng)服務(wù)活動。
　　
　　對此，南京工業(yè)大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院院長凌詳指出，尋找一種在增大換熱器換熱效率的同時也降低殼程能耗的途徑仍將是管殼式換熱器今后發(fā)展的一個重要方向?；谶@一發(fā)展方向，他們提出了一種復(fù)合管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)，如：單弓形折流板和雙弓形折流板交替排列、單弓形折流板開孔的同時增加分隔板、縮放管與螺旋折流板復(fù)合、螺旋槽紋管與折流桿復(fù)合、內(nèi)翅片管與螺旋折流板復(fù)合等。
　　
　　換熱器急需節(jié)省能耗
　　
　　目前,我國工業(yè)冷卻用水量占工業(yè)用水總量的80%左右,取水量占工業(yè)取水總量的30%~40%,換熱器設(shè)備是工業(yè)耗能、耗水大戶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，換熱器設(shè)備耗能量占工業(yè)用能的13%-15%。而為提高社會效能,我國近期推行資源節(jié)約、清潔生產(chǎn)等政策,大幅增加工業(yè)領(lǐng)域?qū)?、?jié)水、節(jié)能、環(huán)保型冷卻(凝)設(shè)備的應(yīng)用要求。也對換熱器的技術(shù)提升提出要求。
　　
　　在換熱器領(lǐng)域,各傳統(tǒng)使用的水冷、空冷以及蒸發(fā)冷方式依然有改進(jìn)空間，復(fù)合式冷卻器具有的多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)使其前途廣闊。復(fù)合冷卻(凝)方式能夠運(yùn)用空冷式、蒸發(fā)式、水冷式等基本冷卻形式進(jìn)行組合傳熱冷卻,并隨環(huán)境變化而獲得佳冷卻(凝)效果，同時降低水、電等資源消耗。