蒸氨用螺旋板换热器的设计计算-赵焕栋

192姗料与化工Fuel&Chemiea】Pro心e狱犯s1994年7月蒸氨用螺旋板换热器的设计计算赵焕栋(山东莱钢焦化厂)摘要—针对标准型螺旋板换热器与焦化工艺条件难以匹配的间题,文中介绍了用于蒸氨工序的蒸氨废水与富氨水换热用螺旋板换热器的设计计算,既满足了燕氮工艺的要求,又有效地降低了蒸氨能耗。主题词:氮水燕馏一换热器选型一设计CaleulationinDesigningtheSPiral一PlateHeatExehangerforAmmoniaDistUlationZbaoHuandong(TheoCkingplantofLaiwuStelworks,hSandong)Abstraet—Inthispaper15deseribedtheealeulationindesigningthespiral一plateheatexehangerfortheheatexehangebettweentheeffluentfromtheammoniadistillationeolumnandtheenriehedammoniawaterintheammoniadistillationseetioninlightoftheproblemthatthestandardspiral一plateheatexehanger15diffieulttomatehwiththeteehnologiealeon-ditionsintheeokingplant.Inthiswayboththerequirementsfortheproeessoftheammoniadistillationaremetandtheenergyeonsumption15effieientlyredueedSubjeetwords:Ammoniawaterdistillation一HeatexehangerModelseleetion一eDsign螺旋板换热器是一种高效节能的传热设备。近几年来,在济南换热器厂的推动下,螺旋板换热器在焦化行业中的应用得到迅速推广。我厂已成功地用于洗氨水、洗苯半富油、溶剂脱酚废水的冷却、余热采暖以及蒸氨工艺中的换热等方面均取得了较好的效果。螺旋板换热器用于蒸氨废水与富氨水的换热,在国内尚属首例。我厂的使用结果表明,一台螺旋板换热器可代替换热和加热用两组列管式换热器.列管换热器的使用寿命一般4个月左右,螺旋板换热器可长达两年以上。仅此一项,每年可减少设备投资和操作费用达25万元以上。但一般用户在选购螺旋板换热器时,均从制造厂的样本中选择与其相接近的型号.因此往往难以选择到能与焦化工艺条件相匹配的型号.如我厂蒸氨用的螺旋板换热器选择了济南市换热器厂样本中的55250一10型,其性能见表1。生产实践表明,废水流量为30m丫h,废水温度从100℃降至45℃,富氨水流量25m,h/,温度从25℃提高到85℃(不能符合工艺要求的95~98℃),这时换热器的传热系数K值仅为693w八m,·℃)。而按表1中的数据计算所得的K值可高达1707W八mZ,℃),说明选用的DOI:10.16044/j.cnki.rlyhg.1994.04.003第25卷第4期瀚料与化工F民I&hCemieaPlorce翻ess193螺旋板换热器的效率没有得到充分发挥。本文以我厂蒸氨工序为例,计算求得了螺旋板换热器的各项参数,并以此结果在济南换热器厂定做了设备,使用表明,取得了理想的效果。5250一10型螺旋板换热器的技术性能二次水(130~150℃)}表1设计压力PMPa换热面积Fm.二次水(70~95亡)换热tQGJ/h流速Wlm/s流tVIm,/h压降△P-kaP流速W1m/s流tV:m,/h压降△PZkPa10.4710.981188.910.891.201102.78}631工艺计算1.1传热t富氨水流量(考虑到今后发展)取V:~30ms/h=0.0083m3/s入口温度t:~25℃出口温度t:一95℃~,。、~~1平均温度t=令(tl+t,)一二~~.2=(25+95)十2=60℃60℃下的富氨水物性为:粘度拼:=0.61X10一’Pa一(实测值)密度p;一953·Zkg/m,比热C,,~4187)/(kg·,C)导热系数入;=0.66W(/m·℃)传热量Q=v,p,C,:(t:一t:)一0.0083又983.2又4187X(95一25)~2391778.SW1.2废水出口温度因Q:=v:外c,:(T,一T:)拜:=0.406X10一3Pa·s八=977.8kg/m3Cr:=4187)/(kg·,C)人:=0.667W/(m·℃)1.3螺旋通道与当t直径de(l)富氨水侧。取流速Wl一0.sms/则通道截面积F;=V,/W,=0.0083/0.8=0.0104m,选螺旋板宽H~