VHEX微分換熱器產品介紹和應用
VHEX微分換熱器是上海慧得節能科技有限公司自主研發的專利產品,它是將多臺微小換熱器組裝成撬裝換熱器,可以根據介質特點和傳熱需求為化工企業提供優化的流速和傳熱效率的組合。具有高效率和抗結垢的雙重特點,同時解決了固定管板不可抽芯的缺點。該設備可以有效解決換熱過程中出現的FT系數低、?損大、末端溫差大、容易結垢和腐蝕等問題。可廣泛應用于煉油、石化、煤化工、氧化鋁和多晶硅等行業。
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1)有死區,易結垢
2)多管程,單殼程,傳熱效率低。
3)管/殼程流速難以匹配?
VHEX微分換熱器是上海慧得節能科技公司的專利產品。該換熱器是在傳統管殼式換熱器基礎上優化創新的微小換熱器組合。每個微小換熱器具有管程和殼程,可以獨立拆裝,多個微小換熱器組合在一起,共同完成換熱任務。
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該產品具有換熱效率高、不易結垢、運行周期長、便于清理等特點,可以有效解決換熱過程中出現的換熱器流速低、換熱效率低、末端溫差大、結垢和腐蝕等問題。
VHEX技術優勢
該產品不但具有類似板式換熱器換熱效率高的特點,還具有管殼式換熱器可以抽芯,容易清洗的特點。同時避免了板式換熱器兩側流速不匹配的弱點,以及管殼式換熱器存在死區容易結垢的缺點。
可以有效解決換熱過程中出現的換熱器流速低、換熱效率低、末端溫差大、結垢和腐蝕等問題。
(1)換熱效率高;
(2)不易結垢、運行周期長;
(3)便于清理
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適用范圍
適用的介質不限。不但適應潔凈介質,而且適合含有固體雜質的油品、化學品、乳濁液、泥漿等多種介質。
適用行業不限。可廣泛應用于煉油、石化、煤化工等不同行業。應用場景舉例:
(1)適用于含有固體雜質或容易結垢的物料。
????應用1:乙醇胺溶液用循環水冷卻至35℃。
????應用2:電脫鹽排水冷卻至40℃出裝置 。
(2)適用于進出口溫差大和對換后溫度要求苛刻的場合。
應用1:催化外甩油漿280℃降低至120℃,蠟油90℃加熱至240℃。
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石化行業:電脫鹽排污水換熱、外甩油漿換熱、污水汽提進料換熱、溶劑再生貧液-循環水換熱
煤化工:煤氣化、甲醇、MTO、煤焦油加氫
多晶硅行業:氫化單元、精餾單元、氫化單元
氧化鋁行業:溶出單元、沉降單元
?????下面以廣石化3#常減壓電脫鹽排水-凈化水換熱為例來說明VHEX微分換熱器的優點。
應用案例1:100萬噸/年汽柴油加氫裝置
該設備已經于2017年9月在石家莊煉化100萬噸/年柴油加氫裝置投用,改造之前換熱器存在容易結垢,冷后溫度高,夏季生產無法滿足汽油出裝置≤40℃的需要。改造前換熱器為管殼式換熱器,規格為BES800-2.5-160-6/25-4I,2臺,總換熱面積320m2,物料冷后溫度42℃。更換為VHEX微分換熱器VHEX500,2臺,總換熱器面積180m2,冷后溫度33℃,總傳熱系數提高70%,換熱面積降低63%,換熱器重量降低60% ,管束清理周期延長200%。
優化前后對比
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現場實施照片
方案審查、DCS畫面、現場圖片:
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應用案例2:乙醇胺溶液再生裝置
該設備已經于2017年9月在石家莊煉化120萬噸/年焦化裝置的溶劑再生單元投用,改造之前換熱器存在容易結垢,冷后溫度高達43℃,夏季生產無法滿足溶劑冷后≤38℃的要求。改造前換熱器為管殼式換熱器(圖左),規格為AES700-1.6-125-6/25-2,2臺,總換熱面積250m2,物料冷后溫度42℃。更換為VHEX微分換熱器VHEX500,2臺,總換熱器面積196m2,冷后溫度31℃,總傳熱系數提高88%,換熱面積降低22%,換熱器重量降低47%,管束清理周期延長200%。
胺液再生裝置
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現場圖片
DCS畫面、現場圖片:
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應用案例3:電脫鹽裝置
電脫鹽排污水現狀:
電脫鹽罐V2101AB來的切水(45t/h,120℃)經E2133AB(BES750-2.86/2.3-85-6.0/25-4I,B=350,兩臺串聯)與凈化水換熱,換熱后溫度為91℃,再經過E2134(BES850-1.78/2.3-125-6.0/25-2I,B=350)被循環水冷卻至送至污水儲罐。目前電脫鹽排放水的冷后溫度50℃,凈化水(45t/h,60℃)和電脫鹽污水換熱之后溫度升高至89℃進入電脫鹽罐V2101B。
背景及現狀
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圖1 改造前流程圖
節能潛力分析
熱量損失影響換熱終溫。凈化水換后溫度偏低89℃ ,影響原油換熱終溫,造成常壓爐多消耗燃料。
電脫鹽污水冷后出裝置溫度高。對下游的環保裝置產生影響,電脫鹽排水和凈化水換熱后溫度為91℃需用循環水冷卻,會消耗大量循環水,排水溫度高50℃對下游污水處理廠的運行帶來影響。
需要經常清理換熱器。增加檢修費并對操作帶來影響。
優化思路
強化切水-注水換熱器換熱效果:
由于切水-注水換熱器的換熱效果不好,導致熱量回收不完全,導致水冷器的換熱負荷加大。
強化水冷器的換熱性能:
采用高效換熱器,消除死角;提高流速,從而提高換熱性能。
優化方案
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圖2 改造后的工藝流程圖
優化前后換熱器參數對比
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優化方案節能效果和效益
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改造內容
新增3臺換熱器。型號:VHEX300-69-6/25-2 ?
新增對應的管線閥門以及儀表等。
投資估算
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現場位置
經現場落實,現場有合適的位置布置新增的管道和設備。可利舊原換熱器基礎。更換后每臺換熱器尺寸(長*寬*高):6.9m*1m*1.2m,兩臺疊放的換熱器總高2.4m。可以直接在線更換。
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VHEX與常規換熱器尺寸對比
結論
該項目實施后不但具有環保效益,而且具有較好的經濟效益。可以取得節能效果394噸標煤/年,效益136萬元/年。投資預計130萬元,投資回收期1年。一般情況下,投資回收期≤3年都是較好的的項目投資回報率非常好建議盡快立項。