結垢熱阻對于換熱網(wǎng)絡(luò )終溫的影響分析

口cs理論研結垢熱阻對于換熱網(wǎng)絡(luò )終溫的影響分析李國芝河南科技大學(xué),河南洛陽(yáng)471003摘要本文通過(guò)對已有的換熱網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行模擬計算,考察不同的結垢熱阻對換熱網(wǎng)絡(luò )終溫的影響。分別選取“0”結垢熱阻、30%結垢熱阻、5σ%結垢熱阻、η%結垢熱阻等工況對換熱網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行模擬計算,并對計算結果進(jìn)行分析,得出了相應的結論關(guān)鍵詞結垢熱阻;換熱網(wǎng)絡(luò );終溫中圖分類(lèi)號TE96文獻標識碼A文章編號1674-6708(2010)30-0026-01換熱器是煉油廠(chǎng)中應用最廣泛的一種傳熱設備,煉油廠(chǎng)絕大2)當物流的結垢熱阻為設計熱阻的30%時(shí),換熱網(wǎng)絡(luò )的換部分的熱量都是通過(guò)換熱器進(jìn)行回收利用的,換熱器的傳熱性能熱終溫為315℃,比原設計最終換熱終溫升高5℃,換熱量比100%好壞直接影響到煉油廠(chǎng)熱量的回收和利用。因此,提高換熱器的結垢熱阻時(shí)高3.12%;傳熱性能,對于煉油廠(chǎng)的能量回收和節能降耗都具有重要意義3)當物流的結垢熱阻為設計熱阻的50%時(shí),換熱網(wǎng)絡(luò )的由換熱器的計算公式A=Q/(K·ΔT)可以看出,換熱器熱終溫為3135℃,比原設計最終換熱終溫升高3.5℃的面積與換熱器的換熱負荷成正比、與總傳熱系數K和有效對數4)當物流的結垢熱阻為設計熱阻的70%時(shí),換熱網(wǎng)絡(luò )的換平均溫差成反比。當回收一定的熱量時(shí)(此時(shí),根據物流的熱平衡熱終溫為312.5℃,比原設計最終換熱終溫升高2.5℃,此時(shí)回收的△Tm也已確定),換熱器面積與其總傳熱系數成反比熱量比100%熱阻時(shí)高0.16%依據總傳熱系數K的計算公式5)對已有換熱網(wǎng)絡(luò ),降低結垢熱阻對提高換熱終溫有一定的效果,結垢熱阻降低幅度大,回收的熱量大,當結垢熱阻降低130%時(shí),對換熱終溫影響不大換熱總傳熱總傳熱系數換熱換熱負荷可以看出,換熱器的總傳熱系數K與換熱管內外的表面積A終溫℃溫差℃w(m2·K負荷kW增加量%換熱管內外流體膜傳熱系數h、換熱管內外流體的結垢熱阻r、r?！冈O計熱量衡算和換熱管壁金屬熱阻r有關(guān)。對于特定的換熱器來(lái)說(shuō),換熱管的100%結垢熱阻」305510l608規格和材質(zhì)一般都是固定不變的,即換熱管壁金屬熱阻是固定不面積有余量變的。因此,要想提高換熱器的總傳熱系數,只有通過(guò)提高換熱原設計模擬管內外流體膜傳熱系數或者降低換熱管內外流體的結垢熱阻來(lái)實(shí)10%結垢熱阻,3100245820463102687基準現面積無(wú)余量近20年來(lái),圍繞著(zhù)如何提高換熱器管內外流體膜傳熱系數工初期相關(guān)研究人員已經(jīng)相繼開(kāi)發(fā)出各種類(lèi)型的新型換熱器,有效提高無(wú)結垢熱阻,317017.32308.94108246541了管內外流體的膜傳熱系數口-2,可使換熱器面積降低30%-50%無(wú)余量左右-。為了了解換熱器結垢熱阻對總傳熱系數的影響,本文試降低結垢熱阻圖從結垢熱阻的變化探討降低換熱管內外流體的結垢熱阻對于總30%結垢熱阻,3150193926728105890312傳熱系數的影響,進(jìn)而探討對換熱網(wǎng)絡(luò )終溫的影響。為便于比較面積無(wú)余量本文以某煉廠(chǎng)設計的換熱網(wǎng)絡(luò )為基礎,通過(guò)降低換熱流體的結垢結垢熱阻熱阻,探討其對總傳熱系數和換熱網(wǎng)絡(luò )終溫的影響50%結垢熱阻,313520.80245.731043461.621原設計換熱網(wǎng)絡(luò )介紹降低結垢熱阻某煉廠(chǎng)設計的換熱網(wǎng)絡(luò )終溫為3055℃在換熱器選型過(guò)程中,0%結垢熱阻,31252142740108490.16考慮到裝置的彈性的需要,設計選用的換熱器面積都有一定余量面積無(wú)余量這就相當于為換熱網(wǎng)絡(luò )提供了“多余”的面積,為消除這部分“多余”面積對換熱終溫的影響,將所選用的換熱器型號全部代入換表1不同結垢熱阻對換熱網(wǎng)絡(luò )終溫的影響對比計算結果熱網(wǎng)絡(luò ),通過(guò)模擬計算,得到原設計的換熱網(wǎng)絡(luò )在沒(méi)有面積余量和考慮100%結垢熱阻的情況下,設計的最終換熱終溫為3100℃。2降低物流結垢熱阻對換熱終溫的影響為了考察不同的結垢熱阻對已有換熱網(wǎng)絡(luò )換熱終溫的影響參考文獻分別選取“0”結垢熱阻(開(kāi)工初期狀態(tài))、30%結垢熱阻、50%訂]張平亮,新型換熱器及其技術(shù)進(jìn)展[].煉油技術(shù)與工程結垢熱阻、70%結垢熱阻對換熱網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行模擬計算,計算時(shí)保持2007,37(1):25-29原設計選用的換熱器型號(面積)不變。不同結垢熱阻對已有換[2]曹維.國外新型換熱器介紹[J.化學(xué)2000,28(6)熱網(wǎng)絡(luò )換熱終溫的影響對比計算結果見(jiàn)表1從表1可以看出等新型高效換熱器發(fā)展現狀及研究1)在裝置開(kāi)工初期,換熱器無(wú)結垢,換熱網(wǎng)絡(luò )的換熱終溫方向[.化工裝備:中國煤化工最高,達到317℃,回收的熱量最大,換熱量比100%結垢熱阻高]王小梅殼式換熱器及541%此時(shí)傳熱溫差最小其應用[J].天然氣CNMHG《科技傳播》2010-11上)2