沥青余热利用中换热器选型分析

　　马钢职工大学学报沥青余热利用中换热器选型分析张秀艳朱乐群郑国华马钢煤焦化公司安徽马鞍山243000商要沥青余热利用不但可节约大量能源，而且可有效解决制约生产能力提高的瓶颈问题，因此，对换热器的达型分析十分必要。

　　煤焦化公司焦油车间年处理煤焦油约1.0，106采用的是塔式连续精馏工艺，热源由台1.47，1081圆筒管式炉供给。目前段供热不平衡，段供热略显不足，如果焦炭产量提高8，将严重影响生产。而由于现有车间的场地十分紧张，再增加台管式炉根本没有可能，因此，只能在现有工艺设备上通过技术改造来实现。

　　考虑到段蒸发器底部排出的中温沥青软化点8090，温度340，溆嗳任吹玫匠浞掷，用，采用通过中温沥青与焦油换热的办法，可有效弥补段供热不足的问题，以此提高系统的热效率，解决制约生产的瓶颈问题。因此，对工艺进行详尽的计算，选用合适的换热器就显得十分必要。

　　1换热器计算1.1螺旋福换热器按煤焦油处理量18，中温沥青产率56计，中温沥青流量为10757逮278折算成体螺旋板换热器要求介质流动速度般在1以3以上，其下限受介质中固体颗粒沉降速率限制，对介质为高粘度油类来说，由于固体颗粒沉降速度较慢，因此允许其下限为5以8.据此可算出螺旋板换热器的通道面积为道宽为10胃，则通道高为490.

　　根据工艺计算，中温沥青与无水焦油换热的螺旋板换热器选用面积为30，计算过程略，则由此可算出其通道长度为由于直接无法，到中温沥青在240 340；的粘度值，使计算换热器的阻力遇到困难。

　　但阻力计算不可忽略，故设想推断出此温度范围内的沥青粘度值。

　　软化点为8090丈的中温沥青在2401时的粘度值应为16印左右，在340时的粘度值为2.将中温沥青240时的粘度推断值20，340时的粘度设定值2叩代人阻力计算公式，算出换热器阻力范围为0.027灿0.033姐计算过程略。

　　计算出的换热器阻力不很大，这是因为沥青在高温下粘度并不大。当沥青处于较低温度时，其粘度急剧上升，在软化点以上20尤左右时，其粘度值高达10左右。

　　1.2列管式换热器按常规，对液液逆流换热的列管式换热器传热系数反值约为螺旋板换热器值的50.据此选取Dg600，L= 3000，公称换热面积J4=55m2若此列管式换热器的管子选用252.5的碳钢管，则壳程通道截面积为，78，管程通道截面积为0.03992，据此可算出沥青和焦油在换热器内的流速分别为1.3改良全焊式板式换热器目前在焦化行业应用的种新型换热器改良全焊式板式换热器，已用于脱苯贫油蒽油等近十种介质的换热。通过将我厂的中温沥青和焦油换热的有关参数输入计算机计算，选用，80型换热器。比较合适，换热面积为130.加2，热侧冷侧均为程，热侧压降9.44，冷侧压降28.64KPa，设备高3.5m.

　　2换热器选型从上面的计算可知螺旋板换热器用于中温沥青与焦油换热应该没有问题，但是，开工初期螺旋板换热器处于冷态，沥青在流通面积仅0.0049，的通道内需61秒才能通过，在此过程中，沥青有可能骤冷至100左右，而使阻力急剧增大，沥青从次蒸发器排出靠自流通过螺旋板换热器显然是无把握的，需通入过热蒸汽处理；若采用列管式换热器，按流速比设计要求管内流速下限0.5以8壳程流速下限0.38，低了很多，同样有固体颗粒沉积的可能。但是，由于其通道截面较大，而且沥青无需充满壳程即可流出换热器，不会出现开工初期因沥青骤冷而发生的堵塞情况；其次，因物料流速很低，系统压降也小于等当量长度直管段的压降，沥青可以自流通过换热器，工艺比较简单。可考虑采用0型改良全焊式板式换热器换热面积大，热效率高，更用于我厂的中温沥青和焦油换热工艺。

　　3中温沥青与焦油换热的其它工艺要点3.1应配置循环油清洗装置套，每次仃产后用热油打循环把换热器内的沉积物清除出来。

　　3.2使用时应先让焦油通过换热器，然后再通人沥青，避免沥青骤冷。

　　3.3换热器应安放在次蒸发器沥青出口附近，尽量缩短管线。

　　3.4若选用列管式换热器，壳程中间隔板需作特殊设计，壳体需设置膨胀取3.5管线配置应满足开工初期能短路防堵，正常生产时能保持换热器内定的液封高度。

　　4结论通过合理选择换热器后，实现了中温沥青与焦油换热的可能，按换热后中温沥青温度240计，全年可回收利用中温沥青余热为1.，可减少焦炉煤气用量6.6103，折合标煤量约37，仅此项可降成本33万元年，浙青余热利用起来，还可降低大量的冷却水用量，节能效果非常可观。重要的是，为焦油处理能力扩大创造了条件。

　　焦化设计参考资料编写组。焦化设计参考资料。

　　北京。1980版。冶金工业出版社炼焦化产理化常数编写组。炼焦化产理化常数。

　　北京1980版。冶金工业出版社库咸熙。炼焦化学产品回收与加工。北京。1985版。冶金工业出版社。