螺旋板换热器在煤气生产中的应用

葛丽杰

摘 要：螺旋板换热器在化工生产的过程有着重要的作用。文章探讨论述了螺旋板式的换热器的结构特点以及其替代了管式换热器之后的工作效果，从而论证了其在煤气生产中的作用，希望对其使用推广与普及能够有所帮助。

关键词：螺旋板换热器；煤气生产；应用分析

煤气的生产与输送关系着一个城市的经济发展以及居民生活，对于输送的安全性以及供给的持续性都有着较高的要求，为了保证煤气的充足供应，就需要煤气的生产过程能够采用先进的工艺，目前看来大部分厂商安装使用的都是管式换热器，虽然在介质的冷却或是加热以及参数控制、产品回收等方面都有着显著的作用，但是在使用的过程中也存在着不容忽视的问题与缺陷，使得螺旋板式换热器的替换应用成为了必然。

1 列管式换热器存在的问题

根据列管换热器的工作原理，其工作的过程中表现出来的问题包括：

1.1 堵塞严重。换热器的主要工作原理便是将焦油以及灰尘等各种在工作过程中产生的杂物输送到换热器外部，为此在这些杂质通过换热器的时候就会吸附在换热管的内壁上，随着时间的推延以及杂质的积累，列管式换热器便会出现堵塞，比如氨气废水会在六个月左右便堵塞换热器，进而影响换热效果以及化工产品的回收，耽误工作效率，不得不对换热器进行检修与更换。

1.2 腐蚀严重。输送的杂物与废气中包含了大量的有腐蚀性的气体与物质，会对换热器的无缝钢管的通道内壁造成化学腐蚀，受到腐蚀的通道内壁会在换热器运作的过程中发生物料的泄露，进而影响换热器的正常运行，影响煤气的生产与输送进程。

1.3 垫片失效。列管换热器的垫片多为石棉材质的，在腐蚀性的环境条件下容易受到温湿度条件的变化，而产生变形失效，造成物料的泄露，继而带来环境的污染以及原料的浪费。垫片故障的时候需要对垫片进行更换，更换垫片是一项耗时费力的工作，严重影响煤气生产的正常进行。

1.4 质量不良。胀接管由于温度与压力的波动而容易产生变形与脱落，使得胀接管在设备中的位置发生改变，影响设备的正常使用，造成原料的泄露与浪费。即便是局部的维修与更换都需要较长时间的耽搁以及较高的维修费用，加上因为停产而带来的经济损失，使得列管式的换热器在使用的过程中具有较高的经济成本，较大的投入产出比，不具有经济角度的实用性以及长久的应用优势。

2 螺旋板换热器的结构

2.1 体积小，占地面积小。相较于体量较大的列管式换热器，螺旋板式的换热器具有较小的体积以及较小的占地面积，大约为列管式换热器的30%左右，能够在相同的空间内安装更多的数量，从而提高生产的效率。

2.2 传热效率高。相较于列管式换热器，螺旋式换热器具有更高的传热效率，大约是列管式换热器传热功率的二到四倍，因为螺旋板式的换热器能够在液体或者气体流速较低的情况下增强气体或者液体的扰动，通过期间的湍流与漩涡来增强传热的效果与功率，进而提高工作效率。

2.3 金属材料消耗量少。相较于列管式的换热器构造，在原料使用方面，螺旋式换热器每平方米所使用的金属耗材比列管式的少了30%左右，具有较高的经济效益。

2.4 热量的损失小，可以很好的提高余热的利用效果。由于在使用的过程中仅仅是板片周边的构造接触了外部的空气环境，所以热量的损失较小，在同等条件的环境下，可以大幅地的降低蒸汽的使用量，从而减少了使用过程中的能源以及经济投入。

2.5 抗腐蚀、少结垢。这对于换热器来讲是最大的优势，由于螺旋式换热器是通过对于气体或者液态的扰动来实现杂质的输送过程的，所以在输送到过程中杂质的粘结与附着现象便不十分明显，相较于列管式的换热器具有较少的污垢，通过实际使用过程中的数值测算，大约只相当于列管式换热器的十分之一左右，加上螺旋式换热器在钢管构造以及构成方面的技术改革，较大的减少了其对于腐蚀物质与其气体的敏感度，所以具有较高的抗腐蚀性，能够显著的提高换热器的使用寿命。

3 螺旋板换热器替代列管式换热器的使用效果评价

为了节约经济成本以及保证企业生产的正常进行，在实践的过程中只是将部分的废水换热器、配有冷却器以及苯冷却器换为了螺旋板式的换热器，并根据原有的列管式换热器的工作记录多工作结果进行了对比，通过以下几方面的比较与对照，可以看出螺旋板式的换热器完全可以满足生产要求，成为新型的换热器主力军。

3.1 提高了化工产品的回收率

由于螺旋板式的换热器具有较高的传热效率、较充足的物料以及较简单的操控工艺，所以在应用的过程中具有较好的废弃回收利用率以及较高效的工作效率，屡屡创下了工作记录的新高，加上其较长的使用寿命以及较少出现使用故障，所以在提高生产效率方面具有着显著的优势以及较好的应用前景。

3.2 改善了煤气质量

在更换了螺旋式换热器之后，城市供应使用的煤气质量都得到了明显的改善与提高，不仅保护了空气质量，还因为笨回收效率的提高而同时实现了对于水体的保护，提高了城市的环境质量，改善了居民的生活质量。

3.3 提高了经济效益

由于螺旋板式的换热器据哟较小的经济投入以及较好的工作效率，极大的减少了购置成本以及因为维修而带来的生产暂停，为企业带来了更大的经济效益，提高了企业的利润空间。在满足了同等的生产条件的情况下，需要三台列管式换热器共同工作，而螺旋板式的换热器只需要两台便可以实现生产目标，而且在资金投入方面，也节省了一半左右的成本，所以具有较低的成本投入。

3.4 延长了设备的使用寿命

由于螺旋板式的换热器具有较小的管内污垢，所以不容易发生堵塞或者瘫痪，具有较长的使用寿命，能够很好的保障生产的顺利进行。

根据实践的数据以及比较的结果，我们可以看出大部分的换热器在六年之内的时间里都是能够正常高效工作的，加上几乎不需要维修或是换件的进行与投入，是企业生产首选设备。

3.5 保证了生产的安全性

由于螺旋板板式的换热器具有较少的设备内部污垢，所以在使用到过程中便能够保证生产的安全进行，减少因为设备故障而带来的生产事故发生的概率，极大的改善了相关系统与设备的运作状态，保证了整个煤气生产系统的正常运行。尤其是像煤气鼓风机油冷却器可以在长达十年的时间里不发生一次泄漏或是故障，极大的提高了生产的效率。

3.6 提高了管理效率

由于螺旋式换热器在结构与组成方面进行了改进与完善，所以在使用的过程中便很少出现因为垫子的移位而产生的原料泄漏问题，减少了工作现场的污染，提高了环境质量，这也就减轻了管理人员的任务量，提高了管理的效率，减少了原料的浪费。

4 结束语

在煤气生产的过程中，换热器的运作状态不仅关系着自身的工作效率，更关系着相关设备的状态与效率，为了保证生产的顺利进行，引进与扩大螺旋式换热器不仅具有较高的经济效益，更具有现实的提高生产效率的作用，是经过多年实践证明的结论，值得相关企业推广使用。

参考文献

[1]王海.螺旋板换热器在煤气生产中的应用[J].云南科技管理，2011（12）.

[2]祝新红.螺旋板换热器在甲酯生产中的应用[J].当代化工，2013（08）.

[3]章喜.螺旋折流板换热器的性能研究及结构优化[D].华东理工大学，2012（02）.endprint