换热器在炼油设备起到什么作用

　　换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、钢铁、汽车、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。尤其在化工生产中，换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，换热器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一,应用甚为广泛。

　　炼油设备是由许多的设备经过科学的组合而成的一种装置，他们各个部件之间存在联系，但是功能又各不相同，所以设备之间是一个紧密联系相互互补的作用，按照他们的作用可以分为六种设备，分别是流体输送设备、加热设备、换热设备、传质设备、反应设备、容器等。下面着重介绍的是装置中的换热器的作用。

　　把热量从高温流体传给低温流体的设备，称为热交换器或换热器。在炼厂里使用换热器的目的是加热、冷凝、冷却油品，并从中回收热量、节约燃料。这些设备也叫冷换设备。推荐阅读：自动连续化废塑料废轮胎废橡胶炼油设备裂解生产线特点简介。

　　换热器的种类较多，按照使用目的可分为:加热器、换热器、冷凝器、冷却器、重沸器等。用于回收热最的叫换热器，用水或空气作冷却介质的叫冷却器，将介质从蒸汽状态冷凝为液体状态的叫冷凝器，重沸器是一种特殊型式的换热器，安装在精馏塔底部，用以加热塔底液体使之部分汽化。

　　在炼油装置里，换热器的钢材耗量占炼油厂工艺设备总重量的40%左右;建设投资在原油蒸馏装置中约占20%，在催化重整和加氢脱硫装置中约占15%。一个年处理量为250万吨、有11套生产装置的炼油厂就约需二百余台换热器。

　　热管及热管换热器的原理及结构热管是一种充填了适量工作介质的真空密封容器，是一种高效传热元件。其工作原理如所示，当热量传入热管的蒸发段时，工作介质吸热蒸发流向冷凝段，在那里介质蒸汽被冷却，释放出气化潜热，冷凝变成液体，然后在多孔吸液芯的毛细力或重力的作用下返回蒸发段。如此反复循环，通过工质的相变和传质实现热量的高效传递。把若干支热管按需组装成一体，置于热、冷源间，便能把热源中的热量源源不断地传给冷源。这种热管元件的组装体就是热管换热器。典型的热管换热器，其外形一般为长方体，主要部件为热管管束、外壳、隔板。热管的蒸发段和凝结段被隔板隔开。热管管束、外壳、隔板组成了冷、热流体的流道。热管管束一般为错列布置，这样可使放热系数提高。管束安装位置方式有水平、倾斜和垂直三种。从热管换热器结构形式看，可分为整体式、分离式、回转式和组合式。

　　2热管换热器的特点热管换热器与其它形式的换热器比较起来有许多优点，但最本质的和最独特的有以下几点：21提高传热系数在工业用换热器中，传热系数K(kcal/m2hK)是一个非常重要的经济技术指标。提高传热系数值意味着减小换热器体积和减少消耗的材料与动力。当气气式换热时，传统的管壳式换热器传热系数只有1235W/m2k，比较小，对传热不利。在相同的条件下，采用热管换热器则可以提高传热系数。其原因有三个方面：热管换热器的加热段与冷却段的外表面均能设置肋片等强化装置，增加换热面积，但管壳式换热器有一侧为管内表面，很难设置强化装置。若用KTR表示管壳式换热器的传热系数，KHP表示热管换热器的传热系数，则在其它条件(换热系数1和2、壁厚、壁的导热系数、圆管内外表面积A1与A2)相同时，由于加肋片后热管换热表面积变为Af，所以KTR和KHP分别变为：KHP=1A1Af 12Lnd2d1 12A2afKTP=1A1A2 12Lnd2d1 12A2因为Af>A2和12A2Af<12A2故KHP>KTR。横向流过管束的换热系数比纵向管束高，热管换热器的冷流体和热流体都是横向流过管束，列管换热器只能有一种流体横向流过管束，故：KHP>KTR列管换热器的管内流动边界层较厚，热阻较大，热管换热器因无内流动，所以边界层较薄，热阻小。

　　22适用温度范围广热管的工作温度是由工作液和内外换热条件决定，而工作液又可选择不同种类的液体，因此热管换热器可用在-2702300，适用的工作范围广泛。

　　23传送热量的能力大热管是靠传送潜热的方式进行传热的，相变传热只需极小的温差，且传递的是潜热，其传热量比显热大几个数量级，因此，远远大于靠其它方式所能传送的能力。热管的轴向导热热阻很小，且对管长的敏感性极小，几乎是一个不变的常数。研究表明，外径相同的热管和铜棒相比，热管的传送热量约为铜棒的几百倍。

　　24冷、热流体两侧的传热面可以自由布置热管换热器可以同时对不同的两种流体进行双预热。

　　25能在较小的温差下传送较多的热量由于热管的传热系数较其它换热器高，加热段与冷却段均可设肋片，因此热管可在较小的温差下传送较多的热量。若用下标TR和HP分别表示其它换热元件和热管元件，则根据传热量计算公式有：QTR=ATRKTR(t)TR和QHP=AHPKHP(t)HP因为KHP>KTR和AHP>ATR所以(t)HP<(t)TR因此在回收的热量(Q)相同条件下，利用热管换热器得到的冷流体温度，比用其它换热器所得到的冷流体温度要高。回收余热得出的冷流体温度高，表示回收相同热量的有用价值高。

　　26传热面局部破坏时，能确保两流体彼此不掺混热管换热器可以确保流体在管壳损坏时不致品质变坏，也不影响换热器整体。热管换热器与其它换热器相比的具体情况如所示，由此可以体现热管换热器的优越性。