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化工管式熱交換器(又稱列管式熱交換器)以管束為核心傳熱元件,通過管內外流體的熱交換實現能量傳遞。其典型結構由五大部件構成:殼體:采用圓筒形設計,材質為碳鋼、不銹鋼或耐腐蝕合金,承受內部流體壓力并提供支撐。例如,中石化鎮海煉化超大型纏繞管式換熱器殼體內徑達6.1米,總長28米,刷新全球同類設備制造紀錄。
三乙胺廢水主要來源于農藥、醫藥、染料等化工生產過程,其核心特性包括:強腐蝕性:pH值通常低于2,含高濃度氯離子(Cl?)和有機胺類物質,對金屬設備腐蝕速率可達0.5mm/年(316L不銹鋼)。結垢:廢水中的無機鹽(如NaCl、CaSO?)和有機物在溫度變化時易結晶沉淀,形成導熱系數僅0.6—1.5 W/(m·K)的污垢層,導致傳熱效率下降30%—50%。
不銹鋼管式換熱器通過“管程-殼程”雙流體設計實現高效熱交換:管程:熱流體(如蒸汽、高溫工藝介質)在無縫或焊接不銹鋼管道內流動,通過管壁將熱量傳遞至殼程。管束直徑范圍φ19-φ57mm,長度可達6-12m,排列方式包括正方形、三角形等,以優化流體分布。例如,在煉油廠催化裂化裝置中,采用TP321不銹鋼列管換熱器,管壁厚度僅1.2mm,傳熱效率提升30%。
纏繞管換熱器通過螺旋纏繞管束設計,使流體在螺旋通道內產生徑向速度分量,形成強烈的三維湍流。這種流動模式可破壞熱邊界層,減少層流底層厚度,使傳熱系數較傳統列管式換熱器提升20%-40%,最高達14000 W/(m²·℃)。例如,在石化企業余熱回收系統中,采用該技術后換熱效率提升40%,年節約蒸汽1.2萬噸,碳排放減少8000噸。
列管式油水換熱設備(又稱管殼式油水換熱器)通過列管壁實現油水兩種流體的熱量傳遞,其核心結構由殼體、列管束、管板、封頭及折流板組成。油或水在管內流動,另一種介質在殼程逆向流動,形成高效對流換熱。列管束采用多層螺旋纏繞或直列式排列,結合螺旋扁管、波紋管等異形管束設計,使流體形成二次環流,傳熱系數可達5000-10000W/(㎡·℃),較傳統光管提升40%-60%。折流板引導殼程流體呈“Z”字形路徑流動