二氧化碳提纯塔底重沸器选型研究(三)

2025-08-20


今天德润正明的小编和大家分享二氧化碳提纯塔底重沸器选型研究:

二氧化碳提纯塔底重沸器选型研究

台宁宁*   崔 隽 中海油石化工程有限公司 青岛 266100

中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300450

2. 3 浸没式板壳重沸器

板壳式换热器属于全焊接板式换热器的一种,是将板束放置在圆筒式压力容器中。板壳式换热器内流体容易达到湍流状态,且没有流动旁路,传热系数高,相同热负荷下换热面积小;且具有传热温差小、结构紧凑、占地面积小等优点[4]。热侧流体走板束侧,冷侧流体走壳侧。板壳式重沸器示意图见图4,传热计算结果见表4,选型结构参数见表5。

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4 板壳式重沸器传热计算结果

项目

单位

数据

有效温差

21

总传热系数

W/m2 ·K

792

实际换热面积

35

换热面积余量

%

60

板束侧压降

kPa

35

5 板壳式重沸器结构参数

项目

单位

板侧

壳侧

设计温度

-20~60

-

设计压力

MPa(G)

3.2

-

流程数


1

1

设备尺寸(板束)

mm

DN550,L480

板片数量

136

-

板片材料


316L

-

由上述计算结果分析:传热计算选择的板壳式重沸器满足传热要求,板束侧压降合理。设备尺寸较小,板束直径为550 mm,长度为480 mm。可以在提纯塔上开DN600 安装孔,兼做人孔,通过安装孔安装和拆卸重沸器,检修方便。

3 三种型式重沸器对比

三种型式重沸器对比见表6。

6 三种型式重沸器对比

型式

优点

缺点

适用范围

盘管式重沸器

结构简单,投资低。

压降大,换热管

规格受提纯塔塔径的限制,安装后不能拆除检修。

适用于管内介质流量较低,换热量又较小的情况。

管束式重沸器

结构简单,投资低,可以通过法兰接口拆开后检修更换。

传热系数较低,

需要的换热管长度较长。

适用于管内介质流量较高,换热量又较小的情况。

板壳式

重沸器

传热系数高,结构紧凑,可以通过人孔安装和拆除检修。

投资相对较高。

适用范围宽,几乎不受流量和换热量的限制。

4 结语

  二氧化碳回收利用装置提纯塔重沸器一般采用浸没式换热结构。盘管式重沸器管内流速高,压降大,换热管规格受提纯塔塔径的限制,仅适用于管内介质流量较低,换热量又较小的情况。管束式重沸器降低了管内流速,同时也降低了管内传热系数,导致需要的换热面积增多,换热管长度增加。板壳式结构具有较高的传热系数,结构紧凑,可以通过人孔安装和拆除检修。

  根据不同处理量、不同结构型式,三种重沸器型式均可使用。本文例举项目采用板壳式结构型式。

参考文献

1 徐京磐,张金森 . 二氧化碳资源循环利用[J]. 小氮肥设计技术,2005(1):6-10.

2 GB 1886.228-2016,食品安全国家标准 食品添加剂 二氧化碳[S].

3 GB/T 6052-2011,工业液体二氧化碳[S] .

4 中国石油和石化工程研究会 . 炼油设备工程师手册(第二版)[M]. 北京 :中国石化出版社,2009 :248-253.

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