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全焊接板式换热器技术经济性能及应用情况概述
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论文导读：中海油惠州炼油项目常减压蒸馏装置的原油－常顶油气换热器在基础设计中选择了4台U型管式换热器，通过技术交流，我们了解到法国AlfaLavalVicarb公司从1997年开始已经为外国炼油厂在常减压装置的相同部位提供过12台Compabloc全焊接板式换热器，用于替代普通U型管式换热器并且取得了满意的使用效果。
关键词：全焊接板式换热器，结构，技术经济性能
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0.概述
中海油惠州炼油项目常减压蒸馏装置的原油－常顶油气换热器在基础设计中选择了4台U型管式换热器，通过技术交流，我们了解到法国AlfaLavalVicarb公司从1997年开始已经为外国炼油厂在常减压装置的相同部位提供过12台Compabloc全焊接板式换热器，用于替代普通U型管式换热器并且取得了满意的使用效果。采用AlfaLaval公司板式换热器替代原U型管式换热器方案，可以达到大幅度降低该部位投资的目的。
1.全焊接板式换热器的结构、特点及优点
图一全焊接板式换热器结构示意图
1.1结构：全焊接板式换热器主体结构参见图一，主要由以下几大部件构成：
（1）换热板片（2）支撑柱（3）立柱护套（4）板框
1.2性能特点
（1）流动状态湍流，高效热传导（2）高壁面剪切力
（3）不同的传热单元数（4）强度高
1.3与管壳式换热器相比的优点
（1）提高热回收（2）减少结垢
（3）优化设计（4）受振动影响小
2.与管壳式换热器的经济、技术性能比较
以中海油惠州炼油项目常减压蒸馏装置的原油－常顶油气换热器为例，对比采用板式换热器替代原U型管式换热器方案，从而对两种换热器进行经济、技术性能比较。
表1板式换热器与管壳式换热器的经济、技术性能比较表
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技术参数比较
U型管式换热器
AlfaLaval公司板式换热器
设备型号
BIU1400-4.0/4.0-540-6/25-2
CPL75-H-200
设备台数
4台
4台
操作方式
并联
并联
单台设备净重
28吨
6.792吨
换热管/板材质
TA1
ASMESB265TiGrade1
设备投资（4台）
2228.8万元RMB
1700万元RMB
原油侧耐压性能
4.0/5.0Mpa（设计/试验表压）
3.2/4.16Mpa（设计/试验表压）
设计温度
250℃/220℃（油气/原油）
250℃/250℃（油气/原油）
压降
0.068/0.0025MPa（油气/原油）
0.068/0.0019MPa（油气/原油）
外型尺寸
DN1400×7600
1861×1603×1760
从上表中可以清晰地比较出板式换热器比U型管式换热器节约投资500余万元，存在巨大的降投资空间。
3.板式换热器应用中的技术问题及解决方法
3.1板式换热器耐腐蚀和冲蚀情况
⑴采用材料标准将符合ASMESB265TiGrade1的钛板，板片厚度为1毫米，换热器与介质接触的部位全部采用Ti板或Ti复合板材料，完全可以应对高温下环烷酸和低温下湿H2S的腐蚀。
⑵对于板式换热器，在流体线速很低的情况下就能够保证高度湍流，通过控制每个板片的入口流速和流道的流速，大大降低冲蚀的发生；同时，由于钛板硬度非常高，理论上冲蚀的减薄率为0。
3.2原油中所含颗粒物可能造成板式换热器堵塞
⑴热侧和冷侧的流动状态均为激烈湍流，对于颗粒直径小于2毫米且总量在0.1％（重量比）内的颗粒物，以及某些可能的絮状物沉积，堵塞都不可能发生。从物理构造上看，每个板片是垂直地面放置，板片间隙可达5毫米，存在堵塞的可能性很小。
⑵在油田上有大量的板式换热器成功安装实例，同时，在炼油厂的常减压装置上，AlfaLaval公司已经有超过10个介质为原油的板式换热器业绩（见业绩表），至今未出现堵塞的情况。
3.3设备机械强度
⑴板式换热器的机械可靠性与设备的压力和温度有直接的关系。板式换热器板片厚度选择原则有两个，即保证换热效率和保证机械强度。换热效率与板厚成反比，机械强度与板厚成正比。板式换热器板片之间有大量的接触点，这些接触点将所有板片连接成为一个整体，使板片的机械强度和抗振动能力大大增强。板片厚度只是为了保证焊接的需要，两侧差压的高低对板片焊接质量有很高要求，板片的焊接工艺采用激光焊，该技术要求钛板厚度1毫米就足够了。焊接之后要对焊缝进行严格的质量检测，其单侧气压试验压力为设计压力的1.15倍,即3.68MPa，远高于正常工作时的差压2.0MPa和开车时的最大压力2.9MPa。
⑵单侧设计压力的高低对端板的厚度有重要影响，设计时根据ASMEVIIIDIV.I规范来确定两侧端板的厚度。设备的液体试验压力为设计压力的1.3倍，即4.16MPa（表压）。
⑶AlfaLaval公司在瑞士Tamoi
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