原料预热管板式换热器

工作原理

在原料预热管板式换热器中，热流体和冷流体（此处冷流体通常为需要预热的原料）分别在不同的通道内流动来实现热量交换。热流体一般从壳程或管程的入口进入，沿着相应的通道流动，冷流体（原料）则从另一通道的入口流入。例如，若热流体走壳程，它会在筒体与管束之间的空间流动，通过折流板的作用不断改变流向，充分冲刷管束外壁；而冷流体（原料）从管程入口进入管束内部，在管束内流动。热量通过管壁这个传热介质，从高温的热流体传递到低温的原料流体上，从而实现对原料的预热，使原料达到后续工艺所需的合适温度，提高整个生产流程的效率。

产品优势

1.结构简单紧凑：

    整体构造相对清晰明了，各部件配合紧密，在一定的换热面积需求下，相较于一些复杂结构的换热器，其空间占用相对较小，比较容易在各类工业现场进行布局安装，尤其适用于空间有限的生产环境。

2.造价成本较低：

    由于其结构相对常规，制造工艺成熟，在材料用量以及加工难度等方面都有较好的成本控制，所以在同等换热需求下，通常其设备采购成本会相对更具优势，对于一些对成本较为敏感的项目来说是一个合适的选择。

3.换热效率较高：

    通过合理设计管束排列、折流板等结构，可以使流体在管程和壳程内形成较好的流动状态，增强湍流程度，增大流体与管壁的接触面积，从而有效提高热量传递的效率，快速实现原料的预热效果。

4.适应性强：

    能够适应多种不同类型的流体，无论是气态、液态，还是不同腐蚀性、不同温度和压力范围的流体，只要合理选择相应的材质、确定合适的结构参数，都可以利用管板式换热器进行有效的热量交换，满足多样化的工业生产需求。

1.石油化工行业：

    在原油加工过程中，对原油进行预热处理，利用炼油过程中的其他高温流体（如高温的产品油、蒸汽冷凝水等）的余热来提升原油温度，降低后续加热炉的能耗，提高能源利用率，同时也有助于原油后续更高效地进行蒸馏、裂解等工艺操作。

2.电力工业：

    例如在火力发电中，对进入锅炉的水进行预热，利用汽轮机排出的蒸汽等余热资源，通过管板式换热器将水加热到一定温度后再送入锅炉，这样可以有效节约能源，提高整个发电系统的热经济性。

3.食品加工行业：

    在食品生产中，像对牛奶、果汁等液态原料进行预热杀菌等操作时会用到，通过与热流体（如热水、蒸汽等）进行热量交换，将原料预热到合适的杀菌温度区间，在保证食品安全的同时，也有助于后续加工工序的顺利开展。

4.制药行业：

    在药物合成、提取等环节，需要对一些原料或中间体进行预热以满足特定的化学反应温度条件，管板式换热器可以凭借其较好的适应性和换热效率，精准地控制原料的预热温度，保障药品生产质量和工艺的稳定进行。

选型指导

1.确定换热面积：

    依据实际生产中原料需要预热的热量需求，结合原料和热流体的物性参数（如比热容、导热系数、流量、进出口温度等），通过传热学基本计算公式来准确计算所需的换热面积。这是确保能达到预期预热效果的关键因素，要充分考虑到生产工艺的波动以及未来可能的产能变化等情况，适当预留一定的余量。

2.考虑流体特性：

    分析原料和热流体的性质，包括是否具有腐蚀性、粘度大小、是否容易结垢等情况。如果流体腐蚀性较强，要选用耐腐蚀的管材和筒体材料；对于粘度大的流体，需合理设计管程和壳程的流速以及管束排列方式，避免因流速过低导致的传热效率下降和污垢沉积等问题。

3.压力和温度等级：

    根据工艺系统中原料和热流体的最高工作压力以及最高温度情况，选择能够满足相应压力和温度要求的管板式换热器，并且要预留合适的安全系数，确保设备在长期运行过程中不会因超压、超温而出现泄漏、损坏等安全事故，保障生产的连续性和安全性。

4.流速与流量匹配：

    明确原料和热流体各自的流量情况，结合设备的管程和壳程设计，确定合适的流速范围。流速过高可能带来较大的流体阻力，增加能耗以及对设备造成冲刷磨损；流速过低则影响传热效果，容易出现局部过热或过冷等现象，影响预热的均匀性和准确性。

5.结构形式选择：

    根据实际安装空间、维修便利性以及具体的换热要求等因素，选择合适的管板与筒体连接方式（如焊接、胀接等）、管束排列形式（如正三角形、正方形等）以及折流板的类型（如弓形、圆盘形等），使得换热器在满足换热功能的同时，便于安装、维护和操作。

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