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PAGE 124 信息科学与工程学院科技成果 机械与动力工程学院 PAGE 148 机械与动力工程学院科技成果 1、高通量换热器 ●项目简介： 表面多孔高通量管是一种高效换热管，采用粉末冶金方法在光管(沸腾侧)内表面或者外表面烧结一薄层多孔层，显著强化沸腾传热，对烷烃、烯烃、芳烃类、醇类、水、氟利昂、液氮等多种工质均适用。沸腾传热系数可比光管提高一个数量级。 目前世界上主要由美国UOP公司实现技术与产品垄断，近3年国内进口约76台高通量管换热器，约值人民币5亿元。 华东理工大学从1999年起开始研发烧结型表面多孔高通量管及其换热器，2003年成功申请获得批准，联合中国石化扬子石油化工股份有限公司承担了中国石油化工股份有限公司科技开发项目“高通量换热器国产化研制”。开发成功具有我国自主知识产权的烧结型外表面多孔换热管，并制成高通量高效换热器，填补了国内空白。高效换热元件技术指标达到国际同类产品技术水平，多孔表面管的换热效果最高可达光管的15.6倍，能显著提高换热管的强化传热效率。2005年2月获得国家发明专利授权(专利号Z1)。 华东理工大学获得国家“十一五”863课题、国家高等学校博士点基金赞助和中国石化重大装备国产化研制项目进行研究与技术开发，已经实现铜基粉末、铁基粉末、铜镍合金粉末表面多孔管烧结工业化生产。 目前华东理工大学已开发成功碳钢管、合金钢管、铜镍合金管内外表面烧结铁基合金粉末、铜基合金粉末、铜镍合金粉末工艺技术，完成工业化烧结系统建设及批量生产。外表面铜基粉末多孔管高通量换热器在扬子炼油装置气体分馏脱乙烷塔再沸器上成功应用。采用93.4M2的高通量换热管替代了原122.7M2的光滑管，换热面积减少了27.5%，总传热系数从光滑管的230W/M2℃升高到434 W/M2℃ 内表面铁基合金粉末多孔管高通量换热器在扬子芳烃重整加氢预分馏塔再沸器上成功应用。外表面铁基合金粉末多孔U形管高通量换热器在扬子芳烃歧化单元甲苯塔再沸器上成功应用。 中国石油乌鲁木齐石化分公司100万吨/年对二甲苯芳烃联合装置高通量管重沸器6台。其中苯塔重沸器、抽余液塔重沸器A/B、抽出液塔重沸器、脱庚烷塔重沸器计5台重沸器(直径?1800～2200mm、单台换热面积大于1000mm2)为立式虹吸式固定管板结构，管内塔釜液再沸，管外热流体冷凝。采用?32×3mm外表面刻槽、内表面烧结铁基合金粉末表面多孔高通量管，4m长管2500根、5m长管9000根。抽余液塔蒸汽重沸器为卧式U形管结构(直径?2000mm、换热面积1470mm2)，管外塔釜液再沸，管内蒸汽冷凝，采用?19×2mm外表面烧结铁基合金粉末表面多孔高通量U形管2100根。 ●所属领域：能源 、装备 ●项目成熟度：产业化 ●应用前景： 炼油、化工、石油化工、海水淡化、液化气和液化天然气、空分、制冷等行业的沸腾换热器、重(再)沸器、蒸发器、汽化器。 ●知识产权及项目获奖情况： 获得中国发明专利授权“一种表面多孔管低温烧结工艺”(专利号Z1)。中国实用新型专利授权“波形扁钢折流杆换热器”(专利号ZL8)。 申请中国发明专利“铜镍合金多孔表面管的烧结方法”（申请号200710043508.X）、“铁基粉末多孔表面换热管的低温烧结制备技术”，申请实用新型专利“一种管壳式换热器”（专利号2006200478921）等。 ●合作方式：技术服务 2、化工装置设备用能诊断与换热网络优化 ●项目简介： 主要对加热炉、换热器、再沸器、冷却器等用能现状进行热力学计算分析与评价，诊断出能量利用薄弱环节及用能瓶颈，确定歧化装置各换热单元设备用能效率及系统薄弱环节。 编制了换热网络夹点技术优化设计软件，以及基于VB与Matlab混合编程的夹点技术软件，获得国家软件著作权。采用夹点技术对化工生产装置换热网络进行用能合理性分析，考虑换热网络变动的复杂程度和经济性，并提出切实可行的优化改造方案，包括采用高效换热器进行换热网络调优与热回收，可明显的减少公用工程的使用量，节能效果显著。对化工系统工艺流程存在的用能不完善环节，通过研究对反应器出料系统、塔进料系统和塔顶气与塔底液系统进行用能分析，提出流程再造方案，并进行可行性分析研究。 ●项目成熟度： 已经在石化行业应用，芳烃歧化装置节能改造后产生了670万元/年的直接经济效益，还解决了塔回流比不够和高压加热蒸汽不能全部冷凝的问题。 ●所属领域：化工、能源、装备 ●应用前景：炼油、化工、石油化工、制药、生工等行业。 ●知识产权及项目获奖情况：获得国家软件著作权。 ●合作方式：技术服务 3、换热器性能评价与高效化改进研究应用