中国石化新闻网讯（胡宗平 朱艳）近日，安庆石化物供中心设备室接到炼油一部提报计划，该部急需采购两台裂解换热器E807/1.2管束，由于该设备目前正处在带病工作状态，机动部要求物供中心要以最快的速度将两台管束保供到现场，以确保装置安全稳定运行。
物供中心设备室接到任务后，在时间紧、任务重、压力大的情况下，迅速开辟保供绿色通道，立即组织人员进行分交、开展询比价，并以最快的速度落实了供货单位。
由于此管束直径为Ф1800、单台换热管根数为3900多根，因此在落实供货单位后，他们不是被动的等待，而是指定专人与供货单位一起利用中石化网络优势帮助他们以最快的时间采购原材料，并与技术人员一起最大限度地优化制造流程，科学安排生产。
8月8日，在双方携手努力下，两台换热器管束终于在节点前17天全部交货，送达现场，为清除设备保障奠定了基础。
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管壳式换热器壳侧强化传热与管束支撑方式的研究进展
    &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&周兵&&陈亚平&&王伟晗&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(东南大学能源与环境学院,江苏南京210096)&&&&摘要:从管壳式换热器壳侧管束支撑方式和强化传热的角度,综述了从弓形折流板换热器、折流杆式换热器到螺旋折流板式换热器的研究进展,特别介绍了一种适合正三角形布管的三分螺旋折流板换热器的新型结构,并指出非连续折流板螺旋换热器中相邻折流板形成的三角区的泄漏是方向指向上游的有益流动,而目前常用的螺旋折流板轴向搭接方案则开启了一条指向下游的旁通捷径,将影响绕行主流正常流动和传热。&&&&关键词:管壳式换热器;螺旋折流板换热器;壳侧传热强化;三分螺旋折流板&&&&中图分类号:TK124,TQ&051.&5 文献标识码:A 文章编号:&09)03-0017-04&&&&引言&&&&随着全球能源和环境危机的凸显,节能减排日益成为各国能源与环境战略制定和能源相关行业研发应用的重要考虑因素。换热器强化传热作为有效的节能措施也逐渐成为一个热点研究领域。&&&&换热器是一种普遍使用于各行业的过程,&其中管壳式换热器约占换热器总量的70%,作为最常用的一类换热器,特别适合于高温高压的应用场合,并且能够适合各种传热传质过程,最具灵活性。管壳式换热器的强化传热分为管内和管外两方面,&其中壳侧流动与换热越来越成为这种换热器革新、完善的重点[1-2]。&&&&1.不同换热器管束支撑方案&&&&管壳式换热器中的折流板同时起着支撑管束和&约束壳侧流体介质的流动通道的作用。最初的折流&板形式为弓形,后来又衍生出其他类型。&&&&1.&1弓形折流板换热器&&&&流体在弓形折流板换热器壳侧的流动是沿反复曲折通道前行的,流动方向的周期性变化可以反复以横掠的姿态冲刷管束,提高流速,增大壳侧的换热系数[3]。弓形折流板换热器壳侧的流动状况如图1所示。&&&&由于弓型折流板结构简单,制造、安装比较容易,因而应用最普遍,但也存在一些弊端,如有流动&死区,沿程压降较大,容易积垢。由于在弓形折流板窗口处管束的支撑距离是中部管束的两倍,该区域&流体在完成180度转向过程中对管束产生更多的扰动力,在较高的质量流速下易诱导换热管的振动,从而成为换热管破坏的主要原因,缩短了换热器的使用寿命[4]。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&1.&2&&折流杆换热器&&&&折流杆换热器是一种对换热管支撑方案改进的管壳式换热器。20世纪70年代,美国某炼油厂几台弓形折流板换热器因流体诱导管束振动,造成管子在折流板管孔处发生裂断,导致装置多次紧急停车。后采用杆条来替代折流板,结果在实际运行中换热器的性能大为改善。从此,折流杆换热器便逐渐风行于石油化工等行业。我国在20世纪80年代开始折流杆换热器的研究工作,并已在一些生产实践中应用[5-6]。&&&&折流杆除了有对管束的支撑作用外,还具有消减流体对管束的横向冲刷和诱导振动,有效增加流场均匀性,减少流动阻力及减轻污垢形成等作用,在设计合理时,传热系数也可提高。但是,由于此类换热器的设计、制造和安装比较复杂,特别是若采用正三角形布管则尤其困难,目前多以正方形布管方案&为主(见图2)。当换热器壳体直径较大,纵向流动速度偏低时,传热性能将受影响;此外,由于折流圈占去一些布管区域,使得在某些场合下,改造后的换热器要达到或超过原有换热器的性能比较困难,因而限制了此类换热器的广泛应用。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&1.&3&螺旋折流板换热器&&&&1.&3.&1螺旋折流板换热器的研究现状&&&&涡旋或螺旋流动一直是强化传热的有效手段,&从壳侧流体由纵向或蛇形横向流动方向改变为螺旋状流动的角度产生了螺旋折流板换热器的构想,但由于连续螺旋曲面的加工及安装难度很大,&20世纪&八、九十年代捷克科学家发明了非连续的1/4螺旋形折流板换热器[7],采用一系列1/4扇形折流平板&来代替螺旋曲面(见图3)。此项技术后被美国AB&公司买断[8],后又转让给CB&&I公司,据ABB&Lum&musHeat&transfer公司公布,自年3月&该公司共完成349个项目,共计1350台(套)螺旋折流板换热器的设计和制造。我国大庆石油化工机械厂等单位也参与了应用ABB公司技术的部分制造和应用实践。其他另有一些单位则选择自主开发,近几年也得到了一些发展。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&不少研究者采用数值模拟和实验研究手段,对螺旋折流板换热器与弓形折流板换热器进行对比。结果表明,螺旋折流板换热器的单位压降的换热系数性能要优于弓形折流板换热器,并大致确定性能最佳时的螺旋角或倾斜角为40度左右[8-14]。&&&&螺旋折流板式换热器强化传热机理有下列一些因素:流体在壳侧的螺旋流动更接近柱塞流动,提高了传热温差;螺旋流动使壳侧流体存在径向的速度&梯度并破坏了边界层;由于螺旋流动带来的二次流现象,可增大各层流体之间的能量与动量交换。&螺旋折流板按照裁剪方法可分为椭圆和扇形,&其中扇形裁剪方案以对称和在相同倾斜角下螺距较大的特点被广泛应用。按流道又可分为单螺旋和双螺旋。文献[13]中进行了单和双螺旋通道的数值模拟对比,结果表明双螺旋通道的性能较单螺旋通道并未有明显提高。双螺旋通道主要应用于大型换热器采用较大的倾斜角,而又希望缩小管束支撑距离的场合。&&&&管壳式换热器的布管方式分为三角形排列和正方形排列。1/4螺旋折流板通常采用正方形排列管束方案,又分为正方位排列和转角排列。由于三角形布管在管间距相同时较紧凑且呈现叉流流动,因而更受用户青睐,其应用比例占到管壳式换热器总数的90%以上。而1/4螺旋折流板上采用三角形排列布管方式会造成至少在一条边上有半个孔的情&况,给折流板倾斜管孔的加工造成困难,且折流板零&件数目也较多。&&&&1.&3.&2三分螺旋折流板换热器&&&&在1/4螺旋折流板换热器问世后的近20年里,&未见有国内外同行就1/4螺旋折流板方案不适合正三角形排列布管之事进行质疑,几乎无人考虑布管方式与折流板结构设计的关联。针对以上问题,陈亚平[15]提出了三分螺旋折流板换热器方案,其结构如图4所示,并申请了国家发明专利。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图5(a)显示了三分螺旋折流板的1/3分区布&管方案。该方案的优点是由于区域内部布管对称,&折流板设计比较方便,并可利用相邻分隔区域之间&的间隔在两端封头中布置分隔板,形成三管程管内&流动。而壳侧为单程的换热器采用三管程流动时可&比目前常用的偶数管程更接近逆流传热。图5(b&为管板中心布管相邻折流板直边重叠的三分螺旋折流板方案,其特点是相邻折流板的两条直边周向重&叠穿过一排管子。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&三分螺旋折流板换热器除秉承了1/4螺旋折流板换热器的诸多优势外,还特别适合于正三角形布管方案,且可减少折流板零件。该项创新将使原先很难大规模应用的螺旋折流板式换热器具有了普及应用的可能。&&&&2&螺旋折流板换热器的两个共性问题&&&&2.&1三角区泄漏问题&&&&非连续螺旋折流板换热器中相邻折流板形成的三角区通常被认为是造成泄漏及降低效率的有害因素。陈亚平[15]分析认为三角区的存在并不一定是负面的。由图6[16]可见,在三角区的流动方向是朝&向上游通道,第k个螺旋通道的流体进入第k-1级螺旋通道后,流体绕行一周后又会流回到k级的通道,最终可使各通道的流量和速度增加,这是有益的;另一方面,非连续性折流板可以更加有效地破坏&边界层的生长,使得主流区流体与附着在折流板壁面上的流体交换位置,从而强化传热。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&宋小平等[17]进行的螺旋折流板换热器应用研究表明,壳程采用螺旋折流板比采用弓形折流板确实具有减少壳程流体压力降的效果,但对于壳程换热效率的提高却不十分明显,某些换热器,尤其是大直径换热器采用螺旋折流板后,其换热效率甚至不如弓形折流板。宋小平等将出现这种情况的主要原因归咎于非连续折流板三角区的泄漏。文献[19]&设计出一种防短路的折流板结构,如图7所示。新型防短路螺旋折流板在原扇形折流板的基础上将两侧直边同时加宽1排或2排管距宽度,相邻2块扇形板的直边以交叉重叠方式连接。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&在三角区,由于第k个螺旋通道的流体是携速度动能从低压进入高压的第k-1级螺旋通道,上述将折流板的直边加宽,形成较大的周向重叠的方法有助于正向流动,防止上游螺旋通道内的流体通过三角区向下游通道逆向泄漏,因而这是值得推荐的方法。对于三分螺旋折流板换热器可以采用如图8所示的方案。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&由上述可知三角区无害甚至可进一步上升为非连续螺旋折流板可能优于连续折流板。此观点还可&从以下方面得到支持:文献[16]中对在相邻折流板&的三角区加上阻流板的方案与不加阻流板的方案的&性能进行比较,结果是后者性能更好;文献[18]中&得出了连续折流板换热器方案的综合性能反而不如&非连续折流板换热器的实验结果;文献[14]中比较&了连续螺旋折流板换热器方案与弓形折流板换热器方案的传热效果,结果表明前者单位压降的换热系数仅高出后者数值约10%。与其他文献提供的非连续螺旋折流板换热器比弓形折流板换热器增大&50%&~80%的数值差距甚大,使人不禁感到连续螺旋折流板的强化效果很有限。与上述观点可以类比的例子是板翅式换热器采用非连续的锯齿翅片就比连续的波纹翅片的效率高得多。&&&&2.&2&轴向搭接问题&&&&在以往的文献中,国内外的研究者几乎都认为轴向搭接是一种有益的手段。同时把大倾斜角加上轴向搭接作为最佳方案推荐。&&&&陈亚平[15]分析认为轴向搭接是错误的设计方法。由于搭接后相邻折流板的缺口由原先的V型变成了X型,如图9所示。这种X型缺口貌似缩小了泄漏面积,实质上开启了一条旁通捷径,使部分原本应当绕流的流体直接进入下级螺旋周期,必然对&绕行的主流产生负面影响,而减少的泄漏面积实际上是向上游的有益泄漏流路,因此轴向搭接方案应&该予以否定。孙琪等[20]采用测速仪测量了搭&接螺旋折流板换热器的流场特性,并测试了压降。虽然该作者提出的观点是搭接有利于强化传热,但&从其测量得到的速度分布图上并不能看出有何实质&性依据,倒是由差压计得出的随着搭接量的增大,压降呈下降趋势的结果明确地佐证了搭接量增大时,&因旁通泄漏量增大而使压降减小的观点。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&对于倾斜角的取值大小,应当辩证地看,如果换热器可以设计成长径比较大的瘦长形,则倾斜角可以取大值;反之则应当取较小的角度。当螺旋折流板的倾斜角较大时,给定的换热器长度内,壳程流体沿螺旋通道绕流前进的圆周圈数也将减少,这无疑会对壳程的强化传热造成消极影响。&&&&鉴于螺旋折流板换热器的压降通常远小于弓形&折流板换热器,建议壳侧的流速可设计得大些,以提高换热器的传热系数。在筒体直径确定时,欲加快&流速,只能减小折流板的倾斜角,而不应采取折流板&轴向搭接。&&&&3&结论&&&&螺旋折流板换热器可克服弓形折流板换热器存&在流动死区、容易结垢和缺口处管束容易诱导振动而失效等问题,且不存在折流杆式换热器不易调节&换热器壳侧流体流动速度和折流圈占去一些布管区域等缺陷。其中具有自主知识产权的三分螺旋折流板换热器更以适合正三角形布管方案为特点而有广阔应用前景。&&&&三分螺旋折流板换热器宜采用分区布管或相邻&折流板直边重叠穿过一排管子的中心布管方案,可减少在三角区的逆向泄漏。&&&&螺旋折流板换热器中折流板轴向搭接的方案开&启了指向下游的旁通捷径,必然对绕行主流的流动&和传热造成负面影响,因而是错误的设计方法。&&&&参考文献&&&&[1]T.&Kuppan.钱颂文,等译.换热器设计手册[M].北京:&中国石化出版社,&2004.&&&&[2]赵娜,宋天民,张国福,等.螺旋折流板管壳式换热器壳&程传热强化研究[J].炼油技术与工程,&):&38-40.&&&&[3]黄文江,张剑飞,陶文铨.弓形折流板换热器中折流板&对换热器性能的影响[J].工程热物理学报,&):&.&&&&[4]谭天恩,麦本熙,丁惠华.化工原理(第二版)&[M].北&京:化学工业出版社,&1990.&&&&[5]黄文亚.折流杆换热器的设计制作[&J].化工装备技&术,&):&21-24.&&&&[6]冉玲.折流杆换热器[J].化肥设计,&):&25&-27.&&&&[7]&J&Lutcha,&J&Nemcansky.&Performance&Improvement&ofTu-&bularHeat&Exchangers&by&Helical&Baffles&[&J].&ChemicaEngineeringResearch&&&Design,&):&263&-&270.&&&&[8]P&Stihlik,&V&V.&Wadekar.&Different&Strategies&to&Improve&IndustrialHeat&Exchanger&[&J].&Heat&Transfer&Engineer-&ing,&):&36-44.&&&&[9]王秋旺.螺旋折流板管壳式换热器壳程传热强化研究&进展[&J].西安交通大学学报,&):&881-&886.&&&&[10]刘红禹,王艳云,丰艳春,等.单弓形和螺旋形折流板换&热器的数值模拟及性能分析[&J].炼油技术与工程,&):&45-49.&&&&[11]李斌,陶文铨,何雅玲.螺旋折流板换热器螺距计算的&通用公式[J]化工学报,&2007,&(3):&587-590.&&&&[12]王晨,桑芝富.&1/4椭圆螺旋折流板换热器性能的数值&模拟[J].过程工程学报,&):&425-430.&&&&[13]Yong-Gang&Le,i&Ya-LingHe,&Pan&Chu,&et&a.l&Design&and&optimization&of&heat&exchangers&with&helical&baffles[&J].ChemicalEngineering&Science,&2008(63):&.[14]Yong-Gang&Le,i&Ya-Ling&He,&Rui&L,i&et&a.l&Effects&o&baffle&Inclination&Angle&on&Flow&andHeat&transferofa&hea&exchanger&with&helical&baffles[&J].&Chemical&Engineering&Science,&2008(47):&.&&&&[15]陈亚平.适合于正三角形排列布管的螺旋折流板换热器[J].石油化工设备,&2008,&(6):&1-5.&&&&[16]王良,罗来勤,王秋旺,等.螺旋折流板换热器中阻流板对换热系数及沿程压降的影响[J].工程热物理学报,&):&173-176.&&&&[17]宋小平,裴志中.防短路螺旋折流板管壳式换热器[J].&石油化工设备技术,&):&13-17.&&&&[18]曾敏,彭波涛,喻澎清,等.连续螺旋折流板换热器传&热与阻力性能实验研究[&J].核动力工程,&-s1):&102-106.&&&&[19]B&Peng,&Q&W&Wang,&C&Zhang,&et&a.l&An&Experimenta&Study&ofShell-and-TubeHeatExchangeswith&Continu-ousHelicalBaffles&[J].&Transactions&of&theASME.&:&.&&&&[20]孙琪,陈佳佳,朱莹,等.搭接螺旋折流板换热器壳程流&动特性研究[J].化工机械,&):&10-13.&
收录时间:日 15:14:04 来源:未知 作者:匿名
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换热器管束招标公告
换热器管束招标公告
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&&&&&& 项目编号：CCTC********或后可见
&&&&&& 类&&&&&& 别：公开招标
&&&&&& 开标时间： 09:00
&&&&& 中煤招标有限责任公司（以下简称“招标代理机构”）受中煤陕西榆林能源化工有限公司（以下简称“招标人”）委托，就中煤陕西榆林能源化工有限公司换热器管束采购项目进行国内公开招标，请合格的潜在投标人参加投标。
一、项目概况与招标范围
&&&&&& 1.项目概况与招标范围：
&换热器管束
&管束尺寸：￠ 换热管规格：T25*3*9重量：35.5吨
&GB 151/T-2014
&管板：16Mn锻（III）换热管：10#
&低压蒸汽过热器
&ф82 |换热器型式：BFU& 壳程设计压力：1.5MPa& 管程设计压力：7.15Mpa
&&&&&& 注：为保证换热器管束的试压工作，要求生产厂家制造一台供管束试压用的壳体，壳体材质为Q345，含配对法兰、螺栓、垫片等。试压结束后，壳体同管束一并送至生产装置现场。
&&&&&& 2.资金来源：企业自筹中国采招网（bidcenter..）
&&&&&& 3.交货期：30天
&&&&&& 4.交货地点：陕西榆林市榆横煤化学工业区中煤陕西公司装置现场
二、投标人的资格要求
&&&&&& 2.1投标单位在中华人民共和国境内注册，必须具有独立法人资格，并具有独立签订合同能力的生产企业，且注册资金不低于5000万元人民币，营业执照经营范围包含压力容器项目；
&&&&&& 2.2如投标单位近三年财务状况良好，并提供第三方审计近三年财务审计报告（年度）；
&&&&&& 2.3 投标单位必须具备:中华人民共和国压力容器制造许可证（A2级）,并具有ISO质量管理体系认证，ISO14001环境管理体系认证；
&&&&&& 2.4投标单位提供近三年类似直径2米及以上，管程设计压力在6.0Mpa以上的U型管换热器业绩10台及以上且提供合同复印件5份及以上，近三年类似产品销售金额不低于8000万元。
&&&&&& 本项目是否接受联合体投标：否
三、投标报名和招标文件获取
&&&&&& 1.投标报名流程：
&&&&&&&&&& 1）投标人必须在“中煤招标网”（）上免费注册成为会员；
&&&&&&&&&& 2）投标人点击本招标公告下方 “我要报名”链接；
&&&&&&&&&& 3）投标人根据页面提示上传报名资料，并提交项目联系人等信息；
&&&&&&&&&& 4）投标人查看报名初审结果，审核通过后在线支付招标文件费用（支付方式详见“中煤招标网”（）客服中心-投标指南-财务支付须知），支付成功后即可下载招标文件。
&&&&&& 2.招标文件售价：每套500元人民币，售后不退 ；
&&&&&& 3.报名时间： 09:00至 17:00。
四、投标保证金
&&&&&& 1.所有投标文件都必须附有投标保证金，金额不少于投标总价的1.5%；
&&&&&& 2.潜在投标人在线购买招标文件成功后，我公司将提供投标保证金汇入账号（注意：每个项目保证金账号不同，可在招标文件下载页面查看）；
&&&&&& 3.未按规定提供投标保证金的投标文件将被拒绝。
五、投标文件递交
&&&&&& 投标文件应于 09:00之前递交到陕西省榆林市高新国际酒店，未按时递交的投标文件将被拒绝。
&&&&&& 定于 09:00，在陕西省榆林市高新国际酒店公开开标。届时投标人应派代表出席开标会议。
七、发布公告八、招标人和招标代理机构联系方式
&&&&&& 招标人：中煤陕西榆林能源化工有限公司
&&&&&& 地址：陕西省榆林市榆横工业园区中煤陕西榆林能源化工有限公司
&&&&&& 邮编：719000
&&&&&& 联系人：许桢
&&&&&& 联系方式：****-*******或后可见
&&&&&& 招标代理机构：中煤招标有限责任公司
&&&&&& 地址：北京市东城区安定门外大街乙88号中煤大厦
&&&&&& 邮编：100011
&&&&&& 联系人：李建勋& 孙旭光
&&&&&& 联系方式：****-*******或后可见& 133*****229或后可见& ***-********或后可见
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换热器管束泄露多少可以申请报废？这个有规定吗，比如国标什么的
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[]: 一个袋子砸在了 午后奶茶 头上，午后奶茶 赚了 2
这个分两种情况，首先是制造过程中水压试验时的泄漏，这个在GB151中有规定，貌似是不能超过一根或两根吧，具体数字我得查查，就是换热管坏了要堵管，不是焊接接头的问题。如果是在使用中那么是根据你的使用工况或者工艺条件决定的，如果剩下的管子满足不了工艺条件或者说工厂的要求，那么就只能报废了，除非你们可以接受减产或者在该段工艺换热降低。
版主说的有道理，同意。&
这个分两种情况，首先是制造过程中水压试验时的泄漏，这个在GB151中有规定，貌似是不能超过一根或两根吧， ...
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管程堵管根数达到总管程的10%就应该更换管束了
请问你这个是经验值还是哪里看到的规定，亦或是根据常见的换热面积富余水平得出的&
管程堵管根数达到总管程的10%就应该更换管束了
请问你这个是经验值还是哪里看到的规定，亦或是根据常见的换热面积富余水平得出的
我记得是百分之十几吧
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列管换热器的管束由121根φ25mm×2.5mm的钢管组成。空气以9m/s速度在列管内流动。空气在管内的平均温度为50℃、压
悬赏：0&答案豆
提问人：匿名网友
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列管换热器的管束由121根φ25mm×2.5mm的钢管组成。空气以9m/s速度在列管内流动。空气在管内的平均温度为50℃、压强为196×103Pa(表压)，当地大气压为98.7×103Pa。试求：(1) 空气的质量流量；(2) 操作条件下空气的体积流量；(3) 将(2)的计算结果换算为标准状况下空气的体积流量。
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