淤浆聚合釜传热结构改进和其对传热影响分析.pdf

静设备 P石油化工设备技术，2O12，33(5)·11· etroChemicalEquipmentTechnology 淤浆聚合釜传热结构的改进 及其对传热的影响分析 李艳明 (中石化上海_T-程有 限公司，上海 200120) 摘 要 ：夹套冷却是淤浆聚合 釜大型化后应优先选用的撤热手段 ，整体 夹套 和半圆管夹套是淤浆聚合釜 可以选用的两种夹套形式 。文章通过分析 比较整体夹套和半 圆管夹套下设备 内筒的稳定性及设备 的换热效 率 ，提 出了适合 于大型淤浆聚合釜的半 圆管夹套撤热形式 。 关键词 ：淤浆聚合 釜 取 热方式 结构分析 传热分析 低压聚乙烯淤浆釜式法生产装置中，解决聚 的不同，夹套可分为整体型、半圆管型 、型钢型、蜂 合釜内反应热撤 除问题是聚合釜设计 的关键之 窝型等，而常用的夹套结构为整体型和半圆管型 ， 一 。 从 已有某装置 的扩能改造来看，在聚合釜尺 以下就这两种夹套结构对内简体强度和刚度的影 寸不变的情况下 ，通过增加聚合釜撤热能力把单 响进行分析 。 线 70kt／a的生产能力提高到 100kt／a，经济效益 1．1 整体型夹套 显著。因此 ，在聚合釜尺寸确定的情况下如何提 对于搅拌设备 的加热或冷却采用最多的夹套 高聚合釜的撤热能力是解决或提高单线生产能力 型式为整体夹套 ，这种夹套是在设备外部再套上 的重要方法 。 一 个直径稍大的容器 ，其结构简单 ，基本上不需要 低压聚乙烯淤浆聚合釜 的热量产生主要为聚 维修，缺点是换热面积受到罐体几何尺寸的限制 合反应热 ，一般聚合釜撤热主要通过釜顶冷凝器 、 而不能做得太大。对于聚乙烯淤浆聚合釜来说， 聚合釜夹套冷却水和淤浆外循环撤热 。当装置工 适合于该设备的整体夹套结构为在筒体的一部分 程能力增加时，如果反应热的绝大部分仍靠釜顶 和下封头处装设夹套。为了减小聚合釜内筒的外 冷凝器撤除 ，则为了防止气相雾沫夹带 ，聚合釜的 压计算长度 ，作为整体夹套的一种改 良方式，可采 设计直径会很大，给搅拌器的设计 、加工以及聚合 用分段夹套结构，具体为在 内筒上设置多道加强 反应本身都带来极为不利 的影响。所以装置能力 圈或将夹套分段，采用能够起到加强作用的夹套 扩大时，增加淤浆外循环撤热也是一个可选项 ，但 与内筒连接结构见 图 1，以避免聚合釜内筒 因外 外循环撤热比例不能过大 ，当达到一定 比例时，外 压计算长度过大而导致壁厚的大 幅增加，但这样 循环淤浆的温度波动剧烈 ，反应不稳定 ，同时过大 又增加 了制造上的难度 。 的外循环会要求更大 的泵功率，增加聚合釜 的总 带整体夹套的设备的受力特点为：当夹套 内 能耗。因此 ，在聚合釜撤热量的确定时 ，应首先最 充满带压的加热或冷却介质时 ，夹套承受内压 ，设 备的内筒承受外压 (限于篇幅，本文不讨论内筒承 大限度考虑改变夹套水的撤热方式 ，以提高夹套 受 的内压)。 水的撤热量 ，避免放大釜顶冷凝器和提高外循环 撤热 比例，从而降低反应系统的能耗 。 1 夹套结构的分析 收稿 日期 ：2O120627