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烧结型高通量换热器与HG/T 4379《烧结型高通量换热管》!

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烧结型高通量换热器  

烧结型高通量换热器是一种采用粉末冶金方法在普通换热管表面烧结一薄层具有特定结构多孔层的高效换热器,其具有强化沸腾传热、适应小温差工况、临界热负荷高、具有良好的阻垢性能等优势,被广泛应用于石油、化工、冶金等行业。  


 

工作原理:烧结型高通量换热器的工作原理是通过在换热管表面形成的金属多孔层来强化传热过程。当流体流经换热管时,多孔层中的孔隙和通道为流体提供了更多的流动路径和扰动,增加了流体与换热管表面的接触面积,从而提高了传热效率。在沸腾过程中,多孔层的存在还可以促进气泡的形成和生长,进一步强化沸腾传热效果。  

性能优势  

强化沸腾传热:换热效率比普通换热管高很多,一般是普通换热管的2-4 倍,甚至可达 10 倍以上,能显著减少所需换热面积。  

适应小温差工况:可以在很小的温差下维持沸腾,对低品味能量的回收和低温沸腾换热有很大价值,应用于再沸器时可降低所需加热蒸汽的等级。  

临界热负荷高:临界热负荷比普通管子高出很多,表面多孔换热管的临界热负荷通常是普通管的2 倍左右。  

具有良好的阻垢性能:排污结垢效果远高于普通换热管,可减少设备维护成本。  

应用领域:广泛应用于石油、化工、冶金等行业中具有相变的换热设备,如汽化器、蒸发器、再沸器和冷凝器等。在大型乙烯和大型芳烃等化工和石化装置中应用前景广阔,能满足更大换热负荷的需求,提高产量,同时降低成本。  

烧结型高通量换热管制备方法:一般是先对换热管基体表面进行喷砂处理,清洗烘干后,将添加剂分散在溶剂中,分别加入粗、细金属粉末搅拌均匀形成混悬液,流延后制备得到粗、细金属粉末膜层生坯,将两者贴合轧制得到非对称金属膜层生坯,在换热管基材表面涂抹胶状溶液,将非对称金属膜层生坯的细金属粉末膜层贴合基材表面,压紧烘干后进行烧结,冷却后得到烧结型高通量换热管。  

行业标准HG/T 4379-2012《烧结型高通量换热管》  

HG/T 4379-2012 是《烧结型高通量换热管》的化工行业标准。该标准规定了石油化工用烧结型高通量换热管的术语和定义、分类代号和标记、要求、试验方法、检验规则、包装、运输、质量证明书。  

要求  

工艺性能:包括液压试验、压扁试验、扩口试验、通球试验等。例如,U 形高通量换热管应逐根进行液压试验,试验压力取 2 倍设计压力,且在试验压力下稳压时间不少于 10s,换热管经液压试验不应出现渗漏和破裂。  

多孔层参数:多孔层厚度在0.10mm-0.30mm 范围内,孔隙率不小于 30% 且不应大于 70%,孔径由供需双方根据换热器工艺参数和流体性质确定,多孔层结合强度要求高通量换热管纵向拉伸至断裂表面无多孔层脱落,外表面多孔管 180° 弯曲后弯管段内外侧表面多孔层无脱落。  

表面质量:高通量换热管表面允许出现由于生产工艺制造等因素影响而导致的无多孔层的点、线或面,但最大面积不应超过换热面积的5%。  

试验方法:包括力学性能试验方法、工艺性能检验方法、外观检验方法、外形尺寸测量方法以及多孔层参数测定方法等。如高通量换热管的室温拉伸试验按GB/T 228 的规定,压扁试验按 GB/T 246 的规定等。  

检验规则:涉及检查和验收、组批规则、取样以及复验与判定规则等。例如,高通量换热管应由供方技术质量部门进行检查和验收,按批进行检查和验收,每批应由同一炉号、同一规格型号的高通量换热管组成,每批应不超过400 根。  

包装、运输、质量证明书:包装和运输应符合GB/T 2102 和 GB/T 8888 的规定,高通量换热管包装前应进行防锈处理。每批交货的高通量换热管应附有质量证明书,质量证明书应至少包括相关的基本信息。  


来源:压力容器工程师

断裂冶金试验管道
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首次发布时间:2025-05-30
最近编辑:3天前
君雔
本科 | 高级工程师 压力容器工程师
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超高压管式反应器发展前景!

结构与原理 结构特点:超高压管式反应器通常呈管状,长径比很大,由无缝钢管与U 形管连接而成,其结构可以是单管,也可以是多管并联。管体一般采用高强度、耐腐蚀的材料制成,如不锈钢、镍基合金等,以承受超高压和高温的工作环境。 工作原理:反应物从反应器的一端进入,在超高压和适宜温度条件下,沿着管道流动并进行化学反应,产物从另一端流出。由于管内反应物的流动近似为平推流,反应物在反应器中停留时间相对一致,使得反应具有较好的可控性和重复性。超高压管式反应器是管式法LDPE/EVA装置中重要的反应设备,其核心技术是超高压反应管的设计制造技术和夹套设计技术。目前德国、美国、奥地利、日本等国拥有该设备的设计制造技术。目前国内装置的超高压管式反应器直接采购国外产品价格昂贵,交货周期长,维护服务困难,但因国内缺乏成系统的超高压管式反应器设计生产能力,国内新建和改造的重要石油化工等装置仍需大量进口该产品,因此超高压管式反应器关键技术研发与该类设备的国产化设计与制造意义重大。 性能优势 高转化率:超高压条件能够使一些在常压或低压下难以进行的反应顺利进行,提高反应的转化率和选择性,有利于生产高附加值的产品。 高效传热传质:管式反应器具有较大的比表面积,单位体积传热面积大,有利于热量的传递和交换,可有效控制反应温度,同时也促进了反应物之间的传质过程,加快反应速率3。 连续化生产:适合连续操作,能够实现反应物的连续进料和产物的连续出料,便于与上下游工艺设备衔接,提高生产效率,降低生产成本,适用于大规模工业化生产。 低返混:返混小,反应物的浓度和反应器中任何一点的化学反应速度都不随时间变化,只随管的长度变化,因而容积效率(单位容积生产能力)高,对要求转化率较高或有串联副反应的场合尤为适用。 应用领域 聚合物合成:在高分子材料领域,用于生产聚乙烯、聚丙烯、乙烯- 醋酸乙烯共聚物(EVA)等聚合物。例如,通过超高压管式反应器可以将乙烯单体聚合生成高压聚乙烯,这种聚乙烯具有良好的柔韧性和加工性能。 化学合成:在有机合成化学中,可用于进行一些需要超高压条件的化学反应,如高压加氢反应、环加成反应等,有助于合成具有特殊结构和性能的有机化合物。 材料科学研究:在材料科学领域,用于制备新型材料,如高强度碳纤维增强陶瓷基复合材料等。通过超高压处理,可以改变材料的晶体结构和性能,满足航空航天、电子等领域对高性能材料的需求。 技术挑战 材料选择:需要能够承受超高压、高温和腐蚀性介质的材料,研发和选用合适的材料是关键难题之一,既要保证材料的强度和耐腐蚀性,又要考虑材料的成本和加工性能。 加工制造:超长超细深孔高精度加工工艺要求极高,管道的加工精度、焊接质量等直接影响反应器的性能和安全性,制造过程中的质量控制难度较大。 安全控制:超高压环境下,一旦发生泄漏或爆炸等事故,后果将极其严重。因此,需要配备先进的安全监测和控制系统,如压力传感器、温度传感器、安全阀、爆破片等,以确保反应器的安全运行。来源:压力容器工程师

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