換熱器在化工工藝中的作用分析

呂輝陽

摘要：隨著社會不斷發(fā)展，人們對化工技術(shù)的重視程度越來越高，越來越多的化工工藝陸續(xù)出現(xiàn)在整個社會加工市場中。在整個化工加工市場中，換熱器起到越來越重要的作用。整個質(zhì)量關(guān)乎于整個化工加工市場的生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。因此本文主要討論換熱器在整個化工工藝中所起到的作用。

關(guān)鍵詞：化工工藝；換熱器；作用；分析

換熱器作為一種溫度調(diào)節(jié)控制設(shè)備，在化工生產(chǎn)活動中發(fā)揮著基礎(chǔ)性的作用，從實(shí)際情況來看，現(xiàn)階段我國大多數(shù)化工企業(yè)對于換熱器的經(jīng)濟(jì)價值以及使用要點(diǎn)在認(rèn)知上存在著一定的誤區(qū)，導(dǎo)致?lián)Q熱器無法真正發(fā)揮在化工生產(chǎn)中的溫度調(diào)控作用。文章在對換熱器進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對其在化工工藝中的作用進(jìn)行全面分析，深化技術(shù)人員的認(rèn)知，為化工生產(chǎn)活動塑造起適宜的反應(yīng)環(huán)境，推動化工生產(chǎn)活動的安全、穩(wěn)定進(jìn)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(shù)人員能夠從換熱器的工作原理以及工作環(huán)境的層面出發(fā)，對換熱器形成一個較為全面的認(rèn)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(dǎo)。

1.1換熱器的概念

換熱器作為一種熱量交換設(shè)備，通過對液體環(huán)境，將實(shí)現(xiàn)熱量的高效傳導(dǎo)，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(jìn)行熱量的吸收與傳導(dǎo)；換熱器的加熱側(cè)主要通過換熱器殼程或管程中使用水蒸氣、導(dǎo)熱油等加熱介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。正是通過換熱器特殊的空間結(jié)構(gòu)以及相關(guān)材料才保證換熱器在化工工藝中的科學(xué)高效應(yīng)用，充分發(fā)揮其在生產(chǎn)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(fā)展，換熱器更新迭代的速度日益增加，呈現(xiàn)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(diǎn)，為換熱器在化工工藝中作用分析提供了極大的便利。現(xiàn)階段我國換熱器可以大致劃分為再沸器、分凝器、蒸發(fā)器、過熱器以及廢熱鍋爐等幾種類型，再沸器主要應(yīng)用于蒸餾階段，實(shí)現(xiàn)了對蒸發(fā)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(huán)式再沸器等集中再沸器，再沸器對于生產(chǎn)工程中熱量的吸收有著十分關(guān)鍵性的作用。分凝器主要負(fù)責(zé)蒸餾塔頂部物料的冷凝環(huán)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)不同環(huán)節(jié)的冷卻需求，并且實(shí)現(xiàn)了分離的目的，確保了熱量的有效傳遞；蒸發(fā)器主要用于化工工藝各個環(huán)節(jié)中溶液內(nèi)部的水分進(jìn)行蒸發(fā)處理，控制溶液濃度，為后續(xù)化工工藝生產(chǎn)活動的進(jìn)行提供了便利；過熱器銜接與蒸發(fā)器之后，對飽和蒸汽進(jìn)行持續(xù)性加熱，保障整體反應(yīng)環(huán)境；廢熱鍋爐能夠憑借自身的結(jié)構(gòu)功能，對高溫物料進(jìn)行回收，并對溫度較低的液體進(jìn)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(fā)，結(jié)合換熱器的基本類型與特點(diǎn)，對不同環(huán)節(jié)中換熱器在化工工藝中的作用進(jìn)行計算，為化工工藝在實(shí)踐中的科學(xué)高效應(yīng)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(dǎo)較大的情況下，具有較為明顯的優(yōu)勢，換熱器通過自身結(jié)構(gòu)以及各類材質(zhì)，對化工工藝不同的環(huán)節(jié)的熱量進(jìn)行科學(xué)處理，保證熱量在短時間的快速傳輸，將反應(yīng)溫度控制在合理的范圍內(nèi)。對現(xiàn)階段換熱器傳熱熱量大時的作用進(jìn)行分析，幫助設(shè)計人員明確設(shè)計工作的重點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)，對換熱器的傳熱面積與傳熱系數(shù)進(jìn)行對比，使得換熱器的作用得到充分發(fā)揮。同時在進(jìn)行換熱器使用的過程中，需要對傳熱系數(shù)以及傳熱面進(jìn)行分析，使得換熱器的作用得到充分發(fā)揮，確保熱量傳導(dǎo)在短時間內(nèi)的實(shí)現(xiàn)，例如通過對管殼換熱器以及板式換熱器的傳熱系數(shù)以及傳熱面積進(jìn)行對比，可以發(fā)現(xiàn)管殼換熱器的傳熱面積大約可以達(dá)到110㎡，板式換熱器的傳熱面積則可以達(dá)到260㎡，而板式換熱器在熱量傳遞方面具有較大的優(yōu)勢，因此在實(shí)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(jié)合溫度和壓力的作用

換熱器在化工工藝使用階段，實(shí)現(xiàn)了對溫度與壓力有效銜接，減少化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中，化學(xué)工藝對于溫度與壓力的客觀要求，促進(jìn)化學(xué)生產(chǎn)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(jìn)行橫向?qū)Ρ龋迨綋Q熱器對于150℃的化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)有著較強(qiáng)的調(diào)節(jié)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(huán)境之中，基本上滿足大多數(shù)化工工藝生產(chǎn)需求；管殼式換熱器則能夠適用450℃以及35Mpa的溫度與壓力環(huán)境。通過橫向?qū)Ρ龋梢园l(fā)現(xiàn)管殼式在溫度與壓力環(huán)境下，其作用得以充分發(fā)揮，有效滿足化工工藝對于環(huán)境條件的要求。

2.3換熱器在大面積傳熱時中作用

化工產(chǎn)業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)，與大熱量傳導(dǎo)有所差異，對于大面積傳熱有著較為特殊的要求。從實(shí)際情況來看，在化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)一旦需要進(jìn)行大面積的熱量傳導(dǎo)，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(shí)際的化工工藝操作的客觀要求。為了進(jìn)一步發(fā)揮換熱器在大面積傳熱中的積極作用，需要結(jié)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(shí)現(xiàn)大面積傳熱過程中對于換熱器工作機(jī)理與結(jié)構(gòu)的基本需求。空氣冷卻器在進(jìn)行大面積傳熱的過程中，憑借自身的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，使其能夠適應(yīng)高溫高壓環(huán)境下的生產(chǎn)環(huán)境，并且空氣冷卻器成本較低，實(shí)用性較強(qiáng)，確保了其在實(shí)踐中的廣泛應(yīng)用。

2.4換熱器在氣相與液相熱交換模式中的作用

從實(shí)際情況來看，化工工藝在實(shí)踐的過程中，對于氣相與液相熱交換有著較為嚴(yán)苛的要求，以此保障化工生產(chǎn)活動在實(shí)踐中的順利開展。基于這一要求，技術(shù)人員要對換熱器在氣相與液相熱交換模式中的作用進(jìn)行客觀分析，在一般情況下，為了有效增強(qiáng)換熱器的實(shí)際使用效率，減少不必要的資源浪費(fèi)與成本支出，最大程度的發(fā)揮換熱器在氣相與液相熱交換中的作用，化工企業(yè)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(jìn)行。

3結(jié)語

社會一直在發(fā)展，國與國之間的技術(shù)交流也在不斷的增多，我們的市場也早已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，新的工業(yè)類型和技術(shù)設(shè)備不斷的融入到日益壯大的化工生產(chǎn)中，目前的化工產(chǎn)業(yè)設(shè)置了多個環(huán)節(jié)，只有熟知熱換器方方面面，才能發(fā)揮熱換器在化工工藝中作用，促進(jìn)化工工業(yè)的不斷發(fā)展。

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

（作者單位：江蘇天辰化工設(shè)計院有限公司）