关于分馏系统换热器设计的几点建议

　关于分馏系统换热器设计的几点建议

刘英华

(河北盛华化工有限公司，河北张家口

   摘要：总结了分馏系统换热器设计和制造方面的一些注意事项,为提高传热效率和使用寿命，

提出换热器结构设计方面的改进措施。

   关键词：分馏；换热器；结构设计；加工工艺；胀接

换热器在化工生产中应用十分广泛，其中广

泛的是管壳式换热器。河北盛华化工公司氯乙烯

分馏系统有近2.0台管壳式换热器，约占总投资的

20?30，因此换热器的运行寿命、技术状态

能力成了值得关注的问题。笔者经过几年的实践总

结出关于换热器设计方面的一些经验，供同行参

考。

1换热器结构

换热器结构如图1所示。

管子与管板的连接

管子与管板连接形式一般分3种，即焊接、胀

接、胀焊结合。氯乙烯分馏换热器初采用胀焊结合

方式，有先焊后胀，也有先胀后焊。但在实际运行过

程中效果都不理想,其连接部位焊道经常泄漏，对生

3.2.2降低罗茨鼓风机进口温度。

罗茨鼓风机运行指标为出口温度矣85丈，过热

会因叶轮过热膨胀而发生事故，为此,把二级氢气喷

淋塔水量增加^吏进罗茨风机的氢气温度矣〗。^。

使罗茨风机的出口温度矣70丈，机头温度矣75丈。

4罗茨鼓风机使用注意事项

   罗茨鼓风机属于容积回转式压缩机,叶轮和

机壳之间的间隙仅有0.2―0.5111111,容易产生磨擦

而引起火花，虽然一开始我们也用罗茨鼓风机开车，

但是从安考虑，应先开通液环式压缩机,待氢

气中氢的质量分数英98时再倒用罗茨鼓风机,正常时应每小时测一次氢气纯度。

   要边熟悉,边总结，完善罗茨鼓风机的停、倒

全生产。

   加强罗茨鼓风机的日常维护保养。罗茨鼓风

机的使用寿命一般在1~2^根据鼓风机温度更换

机油，勤巡检风机各部位温升情况，严格执行工艺指

标。遇有粗粒或不洁净的气体要安装过滤器，做到早

发现早处理。大修要回厂解体测量，更换部分易损

件，切勿自行拆装风机。

5经济效益

1评父8000丨1父2台父 

   罗茨鼓风机耗电37让贾?

600元，降低了车间成本。

1一进气口；2―进气防冲挡板;3―排气口；4―换热管； 

5―进水防冲挡板;6―进水口；7―出气口；8―排污口； 

9―上管板；10―出水口；11―出口防冲挡板;12―下管板 

图1换热器结构示意图

产造成很大影响，每处理1次泄漏需停车1?11左

右。通过几年的摸索，设计出胀接连接，效果很好，使

换热器的低使用寿命由原来1；1延长至43。

材料的选择

   管壳式换热器换热管多采用0

规格、20#钢，符合?8/18163―99输送流体用无缝钢管，直径偏差为±0.40??11。需强调的是当管子与

管板采用胀接时换热管材料的硬度值必须低于管板的硬度值，其硬度差一般为20~30

1?,管板多采用16触11或16厘1也。有应力腐蚀时小可米用管头局部

退火的方式来降低换热管硬度。

胀接设计中需注意的问题

   适当增大换热管间距1一般取1.3~1.5?

?1为换热管直径，正三角形分布,025换热管的间距可取35??。

   钻孔时管板孔壁粗糙度不应大于12.5>?,

且为了保证胀接质量,在结合面上不允许存在纵向槽痕。

   上下管板与折流板应配钻，且严格按08151

中规定的管孔公差尺寸，使组装时管板、折流板同一

位置的管孔和拉杆孔中心在同一直线上,从而避免在胀接处产生应力集中。

   分馏系统换热器压力不高，温度变化不大，

在胀口处所受拉脱力较小，所以管孔不必开槽而采

用光孔,这样既降低加工成本，又为换管带来方便。

制定管子加工工艺a-管子下料米用机械切割；

匕管子要校直，否则造成穿管困难；￡：.管子两端须清除氧化皮、铁锈及污垢等杂

质，露出金属光泽，除锈长度应大于2倍管板厚度；

   ?须严格检查管端,如有纵向伤痕不可使用。

   管子伸出管板长度一般为3~5

1111^，严禁换热管短。

   胀接时由于管子伸长对管板产生一个反力，

应采用合理的胀接顺序,一般采用从中央开始胀，然

后放射形地对称向外胀接。但应注意先胀伸出管板长度较短的管子。

换热器进出水管

   现场拆开泄漏换热器，发现壳体进水口处列管

受冲刷腐蚀严重，泄漏的几根管子全部位于进水口

处，因此设计时进水口处应设置防冲档板,一方面防

止冲刷腐蚀列管,一方面提高传热系数,防止走短路。

   防冲档板可设计成工字形与壳体焊接，长宽取

1.5(1((1为进水口直径）。

6进气管

   进气管处同样考虑防冲档板，拆开运行中的换

热器上封头，发现进气管中心部分管腐蚀严重，其周

围管子无腐蚀,因此设计时增加进气分布盘。分布盘

为弧形，中心不开孔，四周辐射开孔,其开孔面积应

大于进气管截面积，直径可取壳体直径的1/2。

7折流板

   折流板一般考虑为均布,折流板间距不应太大。

若采取不均布情况时，可考虑进水口和出水口处间

距稍小些。

   总之，只有换热器全面考虑各种因素，合理设

计，使其更接近实际情况,才能在生产过程中发挥其

重要的作用，从而进一步提高传热效率，延长使用寿

命，创造更好的直接和间接效益。

上海天原与日本氯工签订烧碱装置技术设备合同

上海天原(集团)华胜化工有限公司与日本氯工

程公司烧碱装置技术设备合同签约仪式日前在上海

举行。这标志着上海烧碱及聚氯乙烯项目一期工程

进入了一个新阶段。

此次在沪签订技术设备合同的烧碱装置是上海

天原（集团）华胜公司的主要装置之一，合同金额

为2768万美元。上海烧碱与聚氯乙烯项目是上海 

90万1/3乙烯工程的子项目，将在上海化工区内起 

到联上启下的关键作用。

上海天原与日本氯工这份技术设备合同包括多

极式电解槽、盐水精制、氯气干燥及液化等成套技术

和设备。

(沈镇平）