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板式換熱器行業(yè)的供需結(jié)構(gòu)將逐漸優(yōu)化
隨著我國企業(yè)越來越重視對產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)新,大量的強(qiáng)化傳熱技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)裝置,我國板式換熱器產(chǎn)業(yè)將得到迅速發(fā)展,大型管殼式換熱器、節(jié)能板殼式換熱器,而低端產(chǎn)品將逐漸退出市場,低端產(chǎn)品的白熱化競爭狀況也將得到改善,因此,我國板式換熱器行業(yè)的供需結(jié)構(gòu)將逐漸優(yōu)化,終實現(xiàn)整個行業(yè)的供需平衡。到20世紀(jì)60年代,換熱器制造工業(yè)得到大幅完善和進(jìn)步,緊湊型板面式換熱器蓬勃發(fā)展,并得到廣泛應(yīng)用。
板式換熱器行業(yè)的上游供應(yīng)商主要是原材料供應(yīng)商。而板式換熱器的上游原材料主要是指儀器儀表及鋼材產(chǎn)品。我國儀器儀表及鋼材產(chǎn)品生產(chǎn)廠家多、產(chǎn)品產(chǎn)量大,板式換熱器供應(yīng)商的討價還價能力不強(qiáng)。
由于板式換熱器的下游1行業(yè)為工業(yè)生產(chǎn)企業(yè),采購量大。隨著競爭者不斷增加。F調(diào)節(jié)流量時,調(diào)節(jié)泵出口閥門,不能調(diào)節(jié)進(jìn)口閥門,以免造成汽蝕現(xiàn)象發(fā)生。國內(nèi)板式換熱器產(chǎn)能不斷擴(kuò)大,客戶的可選擇性擴(kuò)大,相應(yīng)的就是客戶的要求越來越多,越來越高。另外有一些替代產(chǎn)品的性能在某些應(yīng)用領(lǐng)域同板式換熱器的性能接近,為客戶提供了更多的選擇。同時盡管板式換熱器的性能在某些方面比替代產(chǎn)品具有優(yōu)勢,但客戶有時為了降低成本,會忽略部分性能而選擇這些替代品取代板式換熱器,達(dá)到降低成本的目的,因此客戶具有一定的討價還價能力。
近年來,隨著我國換熱器生產(chǎn)技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展,大量的強(qiáng)化傳熱元件被推向市場,國內(nèi)傳熱技術(shù)高潮時期的代表作有折流桿換熱器、新結(jié)構(gòu)換熱器、重沸器、冷凝器、雙殼程換熱器、板殼式換熱器、表面蒸發(fā)式空冷器等一批優(yōu)良的換熱器。但是,通常換熱器(尤其式管殼式換熱器)的參數(shù)要比實際需要的大得多。新產(chǎn)品的發(fā)展在很大程度上對板式換熱器行業(yè)造成了較大的沖擊。
基本結(jié)構(gòu)、類型和特點
卷制后的螺旋板式換熱器,其兩端焊死,不可拆卸,形成固定結(jié)構(gòu),流道內(nèi)部不可觸及。
結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、操作靈活性大、應(yīng)用范圍廣、熱損失小、安裝和清洗方便等特點。傳熱流道長、流道間距大、耐熱溫、不易泄漏。嚴(yán)把水質(zhì)關(guān),必須對系統(tǒng)中的水和軟化罐中的軟化水進(jìn)行嚴(yán)格的水質(zhì)化驗,合格后才能注人管網(wǎng)中。因此它換熱效率較高,換熱后冷介質(zhì)的溫度容易接近熱介質(zhì)的溫度,適于粘稠性物料和含有顆粒性物料的加溫或降溫處理,但不適于含有纖維性生物料換熱。螺旋板式換熱器是一種換熱器設(shè)備,適用汽一汽、汽—液、液一液傳熱等。
1.2工作原理
對于換熱的兩種介質(zhì),如果都是液體,在螺旋板式換熱器的流道內(nèi)要按逆流方式流動。所謂逆流是指進(jìn)行換熱的兩相鄰流道內(nèi)的兩種液體,沿螺旋流道彼此相反的方向流動,這樣能使兩種流體介質(zhì)之間始終保持一定溫差,從而達(dá)到1好的傳熱效果。
2·螺旋板式換熱器在焦化廠粗1苯生產(chǎn)中的應(yīng)用
我單位焦化廠化產(chǎn)回收中粗1苯工段多處使用螺旋板式換熱器作為熱交換的主要設(shè)備。
構(gòu)成螺旋板式換熱器的主換熱材料,主要分為碳鋼和不銹鋼兩大類。我單位焦化廠為避免腐蝕結(jié)垢問題的出現(xiàn)采用的是不銹鋼材質(zhì)不可拆式的螺旋板式換熱器。螺旋板式換熱器在粗1苯工段的作用主要是:
2.1油油換熱器(富油預(yù)熱貧油降溫),換熱面積225㎡.
洗苯塔底富油由富油泵加壓后送至粗1苯冷凝冷卻器與脫苯塔頂出來的粗1苯汽換熱,將富油預(yù)熱至60%,然后至貧富油換熱器(螺旋板式換熱器)與脫苯塔塔底出來的貧油換熱,由60%升到130℃,后進(jìn)入管式爐被加熱至180℃左右進(jìn)入脫苯塔,脫苯后的熱貧油從脫苯塔底流出,自流入貧富油換熱器與富油換熱,使其溫度降至90℃左右。我國儀器儀表及鋼材產(chǎn)品生產(chǎn)廠家多、產(chǎn)品產(chǎn)量大,板式換熱器供應(yīng)商的討價還價能力不強(qiáng)。
2.2貧油冷卻器油冷卻),換熱面積200㎡人貧油槽的貧油由貧油泵加壓送至貧油冷卻器,分別被32℃循環(huán)水和16.c制冷水冷卻至約30%,送洗苯塔噴淋洗滌焦?fàn)t煤氣。
換熱器產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模有多大?
數(shù)據(jù)顯示2010年中國換熱器產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模在500億元左右,主要集中于石油、化工、冶金、電力、船舶、集中供暖、制冷空調(diào)、機(jī)械、食品、制藥等領(lǐng)域。換熱器傳熱系數(shù)(K)的大小實際上是由傳熱過程總熱阻的大小來決定,換熱器傳熱過程中的總熱阻越大,換熱器傳熱系數(shù)(K)值也就越低。其中,石油化工領(lǐng)域仍然是換熱器產(chǎn)業(yè)的市場,其市場規(guī)模為150億元;電力冶金領(lǐng)域換熱器市場規(guī)模在80億元左右;船舶工業(yè)換熱器市場規(guī)模在40億元以上;機(jī)械工業(yè)換熱器市場規(guī)模約為40億元;集中供暖行業(yè)換熱器市場規(guī)模超過30億元,食品工業(yè)也有近30億元的市場。另外,航天飛行器、半導(dǎo)體器件、常規(guī)島核島、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏發(fā)電多晶硅生產(chǎn)等領(lǐng)域都需要大量的專業(yè)換熱器,這些市場約有130億元的規(guī)模。
固定管板式換熱器
固定管板式換熱器的兩端管板和殼體制成一體,當(dāng)兩流體的溫度差較大時,在外殼的適當(dāng)位置上焊上一個補(bǔ)償圈(或膨脹節(jié))。當(dāng)殼體和管束熱膨脹不同時,補(bǔ)償圈發(fā)生緩慢的彈性變形來補(bǔ)償因溫差應(yīng)力引起的熱膨脹。
固定管板式換熱器主要有外殼、管板、管束、封頭壓蓋等部件組成。換熱器的壓力試驗換熱器的壓力試驗(以固定管板式為例),不同類型的換熱器,其試驗方法略有差異。固定管板式換熱器的結(jié)構(gòu)特點是在殼體中設(shè)置有管束,管束兩端用焊接或脹接的方法將管子固定在管板上,兩端管板直接和殼體焊接在一起,殼程的進(jìn)出口管直接焊在殼體上,管板外圓周和封頭法蘭用螺栓緊固,管程的進(jìn)出口管直接和封頭焊在一起,管束內(nèi)根據(jù)換熱管的長度設(shè)置了若干塊折流板。這種換熱器管程可以用隔板分成任何程數(shù)。
這類換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊、造價便宜,但殼程清洗困難,對于較臟或有腐蝕性的介質(zhì)不宜采用。此種換熱器管束連接在管板上,管板分別焊在外殼兩端,并在其上連接有頂蓋,頂蓋和殼體裝有流體進(jìn)出口接管。這樣,管殼式換熱器就能有效控制板間回流死區(qū)的渦尺度,使板間流場得以均化及管間流阻得以減少。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。同時管子和管板與外殼的連接都是剛性的,而管內(nèi)管外是兩種不同溫度的流體。因此,當(dāng)管壁與殼壁溫差較大時,由于兩者的熱膨脹不同,產(chǎn)生了很大的溫差應(yīng)力,以至管子扭彎或使管子從管板上松脫,甚至毀壞換熱器。
為了克服溫差應(yīng)力必須有溫差補(bǔ)償裝置,一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時,為安全起見,換熱器應(yīng)有溫差補(bǔ)償裝置。改變板片排列或更換幾張板片,即可達(dá)到所要求的流程組合,適應(yīng)新的換熱工況,而殼管式換熱器的傳熱面積幾乎不可能增減。但補(bǔ)償裝置(膨脹節(jié))只能用在殼壁與管壁溫差低于60~70℃和殼程流體壓強(qiáng)不高的情況。一般殼程壓強(qiáng)超過0.6Mpa時由于補(bǔ)償圈過厚,難以伸縮,失去溫差補(bǔ)償?shù)淖饔茫蛻?yīng)考慮其他結(jié)構(gòu)。