不锈钢波纹管换热器在长输加热站的应用及经济分析.pdfVIP

学兔兔 工程技术I EC Technology 加热站的应用及经济分析 ■石中玉华东管道设计研究院。江苏徐州22 1000 摘 要 针对不锈钢波纹管换热器的结构特点，进行了详细的理论和技术性能分析，阐述波纹管换热器在使用中的优缺 点，比较在为原油加热时波纹管换热器与传统加热炉的经济效益和社会效益。 关键词 波纹管换热器 传热系数 热阻 节能 中图分类号TU723 文献标识码 B 文章编号1672—9323(2009)02—0018—03 现在国家正在提倡建设节约型和环保型社会，节能和环保 (T-t)：传热温度差 是我们的重要任务，在长输管道中，我们的加热泵站大多使用直 从式1可以看到，换热量和换热系数K成正比，要提高换 接式或间接式加热炉来为原油加热。为了进一步节能减排，降低 热器的热交换能力，就必须想办法提高A值和K值。 管道运营成本，提高企业的经济效益，近年来我们公司在降低原 对流传热时根据传热学原理，圆筒型壁热交换管的总热阻 油加热能耗方面做了一系列的探索。其中，在较易获得蒸汽热源 公式为： 的泵站用不锈钢波纹管换热器替代加热炉，取得了良好的经济 l／K=1／d l+b／ (dl／dm)+l／Ot 2(dl／d2)+Rs(dl／d2)…式2 效益和社会效益。 式中： 1、 2：管壳程对流传热系数 1不锈钢波纹管换热器的结构 K：总传热系数 不锈钢波纹管换热器是在管壳式换热器的基础上，采用特 b：换热管壁厚 种不锈钢板材，滚压卷成圆形薄壁光管，通过改变换热管表面 ：换热管传热系数 形状，对换热管进行双面强化，其与普通换热器相比，最大的特 Rs：污垢热阻 点是管程采用薄壁不锈钢波纹式换热管，换热管采用软模内胀 dl、d2、dm分别为换热管内径、外径、中径 加工方法形成内外均匀的连续波纹形状。该波纹管的管内流动 由问壁两侧流体热交换过程及式2可以看出，要想提高热 呈等直径流束型式和弧形流束型式，使流速和压力周期性的变 交换器的换热性能，就要降低总热阻l／K，提高总热交换系数K 化，冷热流体产生强烈扰动，实现了复合强化换热。 值。 2不锈钢波纹管换热器传热性能分析 2．2不锈钢波纹管换热器换热性能分析 通过以上对传热原理分析，我们可以得到不锈钢波纹管换 2．1传热原理 热器具有以下性能： 物质间热交换过程有三种：热辐射、对流传热和热传导。热 量自热流体传到问壁表面的一侧，或自问壁另一侧表面传给冷 (1)良好的对流传热性能，由于换热管壁制造成一个个的波 纹，所以介质在管内流动时，其层流层被凸凹不平的壁面所破 流体，都属于对流传热。在换热器中对流传热和热传导占绝大部 分。 坏，这样就大大提高了介质的湍流层，形成不断的旋涡式湍流 传热学传热速率公式如下： 流动，可达到更充分的换热效果，从而提高了介质间的对流传热 系数 ，降低了对流热阻1／oc，使波纹换热器具有良好的对流 Q：KA(T-t)……………………………………………式1 式中：Q：换热量 传热性能。 K：换热系数