换热器组合形式的选择

王振华

(中海油石化工程有限公司，山东 青岛 266061)

1 换热器并联的应用工况

1.1 换热面积过大，单个换热器无法满足。

壳程的并联主要应用于换热面积较大，单壳程结构无法满足的情况。由于浮头换热器或U形管换热器的管束重量一般要限制在超重机的吊装荷载范围内。现代的大型炼油厂或化工厂中换热器管束的重量一般不超过10t，对应的换热面积约为450～500m2。更大的厂区可允许管束重量在15～20t。而固定管板换热器的管束，无须拆卸，没有换热面积方面的限制要求，固定管板换热器的单壳程换热器的换热面积可达到2000 m2，甚至更高。固定管板换热器的大型化限制条件主要是设备的焊接能力、运输能力及平面布置区域[1-2]。

1.2 各工况操作负荷差异大时的应用

壳程并联使用多应用于在多工况控制调节中。装置在各个工况操作过程中，流体的流速或换热负荷差异较大，当物流流速较小的工况运行时，如果不选择壳程并联结构的话，换热系统的流速会较正常工况下大大降低，壳程侧介质流速较低，较容易积聚污垢，降低传热系数。具体案例详细见表1。

表1 各工况下换热器操作参数

换热器在两种工况下运行时，上表中B工况的管壳程中的介质流速及热负荷是A工况的30%。设计过程中以A工况(全部进料)的相关数据进行换热器设备选型。当在工况B运行时，管壳程介质的流速都较低，总传热系数降低幅度大，且介质容易引起结垢，不利于长期低工况运行。

实际设计过程中，不采用单壳程而使用两个壳程并联的设计方案。……