淺談換熱器在化工工藝中的作用

【摘 要】隨著經濟體量的快速增長，產業結構的逐步升級，化工工業自身的生產能力與創新能力得到長足進步，適應了經濟新常態下，化工生產現代化的基本需求。換熱器作為化工工藝體系的重要構成，在熱量傳導，營造反應環境方面發揮著關鍵性的作用。文章以換熱器為研究中心，從多個角度出發，對換熱器在化工工藝的中作用進行全面分析，以期為后續換熱器在實際應用中的科學高效準備了條件。

【關鍵詞】化工工藝 ；換熱器 ；作用 ；分析

前言

化工企業作為特殊的產業部門其對生產環境、溫度條件以及操作手段等都有著較為嚴格的要求。為了有效滿足化工生產的客觀條件，為不同的生產環節提供適宜的反應條件，各個企業不斷進行技術優化與升級，通過技術優勢的發揮，推動化工生產過程中各個環節的有序進行[1]。換熱器作為一種溫度調節控制設備，在化工生產活動中發揮著基礎性的作用，從實際情況來看，現階段我國大多數化工企業對于換熱器的經濟價值以及使用要點在認知上存在著一定的誤區，導致換熱器無法真正發揮在化工生產中的溫度調控作用。文章在對換熱器進行分析的基礎上，對其在化工工藝中的作用進行全面分析，深化技術人員的認知，為化工生產活動塑造起適宜的反應環境，推動化工生產活動的安全、穩定進行。

1.換熱器概念與類型分析

對換熱器概念與類型的客觀分析，技術人員能夠從換熱器的工作原理以及工作環境的層面出發，對換熱器形成一個較為全面的認知，為換熱器在化工工藝中作用研究工作的開展，提供了方向性的引導。

1.1換熱器的概念

換熱器作為一種熱量交換設備，通過對液體環境，將實現熱量的高效傳導，因此換熱器也被稱之為熱量交換器。從功能性角度來看，換熱器具有溫度冷卻以及加熱雙重作用，換熱器的冷卻主要是由于其使用冷水或者氟利昂等物料，進行熱量的吸收與傳導；換熱器的加熱側主要通過換熱器殼程或管程中使用水蒸氣、導熱油等加熱機制來實現。正是通過換熱器特殊的空間結構以及相關材料才保證換熱器在化工工藝中的科學高效應用，充分發揮其在生產中的積極作用。

1.2換熱器的類型

近些年來，隨著我國化工工藝的快速發展，換熱器更新迭代的速度日益增加，呈現出不同的多樣化趨勢，對換熱器類型的分析，明確不同換熱器不同的工作特點，為換熱器在化工工藝中作用分析提供了極大的便利。現階段我國換熱器可以大致劃分為再沸器、分凝器、蒸發器、過熱器以及廢熱鍋爐等幾種類型，再沸器主要應用于蒸餾階段，實現了對蒸發過程中殘留物的有效處理，其可以大致劃分為熱虹式再沸器、動力循環式再沸器等集中再沸器，再沸器對于生產工程中熱量的吸收有著十分關鍵性的作用[2]。分凝器主要負責蒸餾塔頂部物料的冷凝環節，可以實現不同環節的冷卻需求，并且實現了分離的目的，確保了熱量的有效傳遞；蒸發器主要用于化工工藝各個環節中溶液內部的水分進行蒸發處理，控制溶液濃度，為后續化工工藝生產活動的進行提供了便利；過熱器銜接與蒸發器之后，對飽和蒸汽進行持續性加熱，保障整體反應環境；廢熱鍋爐能夠憑借自身的結構功能，對高溫物料進行回收，并對溫度較低的液體進行加熱處理。

2.換熱器在化工工藝中的作用

換熱器在化工工藝中作用的研究，需要從多個角度出發，結合換熱器的基本類型與特點，對不同環節中換熱器在化工工藝中的作用進行厘清，為化工工藝在實踐中的科學高效應用做好充足的條件。

2.1換熱器傳熱量大時的作用

換熱器在熱量傳導較大的情況下，具有較為明顯的優勢，換熱器通過自身結構以及各類材質，對化工工藝不同的環節的熱量進行科學處理，保證熱量在短時間的快速傳輸，將反應溫度控制在合理的范圍內[3]。對現階段換熱器傳熱熱量大時的作用進行分析，幫助設計人員明確設計工作的重點，并以此為基礎，對換熱器的傳熱面積與傳熱系數進行對比，使得換熱器的作用得到充分發揮。同時在進行換熱器使用的過程中，需要對傳熱系數以及傳熱面進行分析，使得換熱器的作用得到充分發揮，確保熱量傳導在短時間內的實現，例如通過對管殼換熱器以及板式換熱器的傳熱系數以及傳熱面積進行對比，可以發現管殼換熱器的傳熱面積大約可以達到110㎡，板式換熱器的傳熱面積則可以達到260㎡，而板式換熱器在熱量傳遞方面具有較大的優勢，因此在實際使用的過程中普遍使用板式換熱器，滿足傳熱量大時，對于換熱器的基本要求。

2.2結合溫度和壓力的作用

換熱器在化工工藝使用階段，實現了對溫度與壓力有效銜接，減少化工產業生產過程中，化學工藝對于溫度與壓力的客觀要求，促進化學生產加工活動的順利開展。例如對板式換熱器、板翅式換熱器與管殼式換熱器進行橫向對比，板式換熱器對于150℃的化工生產環節有著較強的調節作用；板翅式換熱器則較為適用于-200℃-150℃與6.0Mpa的溫度與壓力環境之中，基本上滿足大多數化工工藝生產需求；管殼式換熱器則能夠適用450℃以及35Mpa的溫度與壓力環境。通過橫向對比，可以發現管殼式在溫度與壓力環境下，其作用得以充分發揮，有效滿足化工工藝對于環境條件的要求[4]。同時管殼式換熱器具有制作成本低以及維護費用少的特點，因此在現階段化工生產過程中扮演著關鍵性的作用，成為我國換熱器使用的主流。

2.3換熱器在大面積傳熱時中作用

化工產業在實際生產環節，與大熱量傳導有所差異，對于大面積傳熱有著較為特殊的要求。從實際情況來看，在化工生產環節一旦需要進行大面積的熱量傳導，上文所提及的管殼式換熱器、板式換熱器、板翅式換熱器等幾種常見的換熱器就難以滿足實際的化工工藝操作的客觀要求。為了進一步發揮換熱器在大面積傳熱中的積極作用，需要結合大面積傳熱過程中對于熱量的基本要求，選取空氣冷卻器這種換熱器，實現大面積傳熱過程中對于換熱器工作機理與結構的基本需求。空氣冷卻器在進行大面積傳熱的過程中，憑借自身的結構優勢，使其能夠適應高溫高壓環境下的生產環境，并且空氣冷卻器成本較低，實用性較強，確保了其在實踐中的廣泛應用[5]。但是在進行大面積傳熱的過程中，空氣冷卻器極易受到外部環境因素的影響，尤其受到溫度因素的影響較大，在實際應用的過程中，應進行相應的處理，確保空氣冷卻換熱器在化工工藝中的合理化使用。

2.4換熱器在氣相與液相熱交換模式中的作用

從實際情況來看，化工工藝在實踐的過程中，對于氣相與液相熱交換有著較為嚴苛的要求，以此保障化工生產活動在實踐中的順利開展。基于這一要求，技術人員要對換熱器在氣相與液相熱交換模式中的作用進行客觀分析，在一般情況下，為了有效增強換熱器的實際使用效率，減少不必要的資源浪費與成本支出，最大程度的發揮換熱器在氣相與液相熱交換中的作用，化工企業在氣相、液相熱交換之中普遍采取直接接觸式冷卻器，以此確保氣相與液相熱交換模式的順利進行。同時考慮到換熱器的實際工作場景，技術人員要根據氣相、液相的差異對介質進行調整優化。

3.結語

文章從多個層面出發，對換熱器的原理與基本類型進行分析，明確不同換熱器的不同特點，以此為基礎對換熱器在化工工藝中作用進行客觀分析，理清換熱器在傳熱、溫度壓力結合、大面積傳熱中的作用，實現對化工工藝中換熱器作用的全面分析。

參考文獻：

[1]王建宏.淺談換熱器在化工工藝中的作用[J].民營科技，2014（3）：49-49.

[2]邢斌.淺談換熱器在化工工藝中的作用[J].民營科技，2014（5）：57-58.

[3]趙小強.淺析換熱器在化工工藝中的作用[J].石河子科技，2014（3）：26-27.

[4]孫同甲.換熱器對化工工藝質量的影響[J].中國石油和化工標準與質量，2016（9）：119-121.

[5]劉馳.淺談換熱器在化工工藝中的作用[J].經濟技術協作信息，2015（12）：51-52.

作者簡介：

高忍，男，1989.05—，滿族，籍貫遼寧開原，助理工程師，本科，主要從事工藝管道設計。endprint