编 辑 | 化工活动家

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关键词 | 化工  换热器

（1）管壳式

管壳式换热器主要由管束、管板、壳体及封头组成，内部螺旋管传递热量，具有小而坚固、省料省空间的特点，为很多公司、企业等广泛使用，但因其结构布局紧凑、换热效率低，使其应用存在着一定的局限性。通过对先进技术和经验的学习，减少内部散热管的直径和壁厚并设计成不对称结构可以加大内部空间、减少能源损耗、提高换热效率，解决换热问题。

（2）板式及高效板式

板式换热器是典型的间壁换热器，分焊接式和可拆式两种，是换热器种类中比较典型和普及的，具有一定的主导地位。板式换热器将波纹状薄板通过垫片以固定的间隔紧密压制形成。关于板式换热器，其中焊接式价低、轻质、便捷、耐高温高压且热传递性能好，即所谓的高效板式换热器，但不易清洗，多用于不结垢的换热中，如海上石油生产、制冷及原油加热等；而可拆式则是通过橡胶垫密封换热片，可以随时随地增减换热片数量，但因橡胶垫不耐高温高压的原因，其不能用于高温高压环境中。在实际的石油化工行业中，高效板式换热器常常会因为工艺流程的不科学、不得当而造成经济消耗和损失，解决此问题需要对换热器阻力进行正确的运算分析、并结合其特点、技术原理等拟算出最佳数据指导实际操作。此外，可采取多种换热器并用的方式来解决冷却环节集态冷凝问题，以实现换热最佳。

（3）板翅式

板翅式换热器组成结构有隔板、翅片、封条，能够在隔板和翅片表面同时进行一次传热和二次传热，传热效率较高，并且换热器结构紧密、质地轻巧，在石油化工行业中应用较广，也是各研究人员在换热器更新换代研究中关注比较多的种类。

（4）螺旋折流板换热器

螺旋折流板换热器严格来说可以归为管壳式一类，是新兴的、现代化的高效换热器，在我国乃至全世界范围内被广泛使用。换热器由折流板形成螺旋形增加了热传递空间，进而增加了换热效率，其折流板与流体流动方向设置固定角度，换热过程中流体做螺旋运动能够比较全面的清除死角污垢、减少污垢沉积，因此，其在石油化工行业中广泛应用并迅速发展，呈现了极高的应用价值，如：汽油、柴油、强酸、强碱、树脂、尿素等的加热和冷却，及其中间产物的加热和冷却等。

（5）螺旋缠绕管换热器

螺旋缠绕管换热器由壳体、管束和中芯管组成，缠绕管呈螺旋状，与管板连接并焊接在壳体上，中芯管分流、导流并起到防止短流的作用。螺旋缠绕管换热器的换热效率较高、能耗低，且管束可整体拆出，便于更新和维护，适用于石油化工行业中物理成分复杂、量多的换热工作，相比于传统的直管和U型管，缠绕管的螺旋缠绕设计大大提高了换热指数。此外，缠绕管换热器同螺旋折流板换热器一样具有自行冲刷的功能，且体积小、重量轻，这就使得其空间占用小，基础费用及维护费用低，经济实用，在石油冷凝、蒸馏等工艺上非常适用。

（6）热管式

热管式换热器以热管作为高效传热元件，热管本身不产生热量，其通过全封闭真空管内部工质的连续相变完成热量的持续转移，具有很高的导热性和非常良好的等温性能，此外，热管两侧的换热面积可以任意调整，能够胜任远距离传热并且温度可控，通常用于废热回收中，如含硫燃料生产、环保等行业。热管式换热器能够借助废气余温加热空气帮助有污染的废气进一步燃烧，降低污染同时降低能耗，是节能减排形势下的优良换热器，值得各个行业的推广和应用。如温度为150~450℃的烟气及废气，采用热管式换热器进行换热后能回收余热30%~50%，节约燃料5%~10%。根据热管两侧的冷热流体的不同，可选择“气-气”型热管换热器、“气-液”型热管换热器、“气-汽”型热管换热器、“液-液”型热管换热器，实际生产中可根据需要选择多种类型的热管换热器组合的方式，实现优良换热。

（7）薄膜蒸发器

薄膜蒸发器是由一个或多个带夹套加热的圆筒体及筒内旋转的刮膜器组成，在工作过程中，刮膜器将物料连续均匀地在加热面上刮成薄薄的液膜，并呈螺旋状向下推进，旋转的刮膜器保证连续均匀地液膜产生、阻止液膜结垢、结块，从而提高传热指数。薄膜蒸发器根据膜成因和流动方向，可以分为升膜蒸发器、降膜蒸发器和刮膜蒸发器三种。薄膜蒸发器占地小、操作简便、传热效率高、不易结垢，同时还节省能源损耗、降低生产误差等，主要应用于石油化工行业中的烧碱浓缩、树脂干燥、橡胶干燥等工艺中，效果显著。然而实际应用过程中，薄膜蒸发器也存在一定的不足，如易腐蚀、不耐高温等，会在一定程度上影响生产工艺并增加生产成本。经研究发现，可以采用石墨、氟塑料等耐腐蚀耐高温的材料作为薄膜蒸发器的制作原料，能较好的解决现存问题。

（8）新型换热器

科技的创新发展使得更多种类的新型换热器也逐渐出现，如高通量换热器、矩形自支撑缩放管换热器、震荡流热管换热器等等，新型换热器在低成本、低能源损耗、高传热效率等方面都有各自的优势和进步，能更好地适用于石油化工行业的适宜工艺领域。