不銹鋼波紋管液氨蒸發(fā)外冷器表現(xiàn)出以下幾個方面的優(yōu)勢：
1)傳熱效率高:波紋管外冷器傳熱效率約為直管的1.8倍(從AI投量數(shù)據(jù)、外冷器母液進(jìn)出口的溫差及產(chǎn)量對比計算出)。2臺波紋管作業(yè),AI投量可達(dá)200 m3/h(冷析溫度相同,均為10℃),1臺波紋管與1臺直管作業(yè),AI投量僅140 m3/h(冷析溫度相同,均為10℃)。直管外冷器溫度過飽和度為0.4~0.5℃,波紋管外 冷器溫度過飽和度為0.8 ~1.0℃。
2)光滑不堵塞:波紋管外冷器列管不堵塞,輪換后,用AI清洗泵4 h可以清洗徹底,不用人工沖洗,很少打開人孔檢查。
3)提高生產(chǎn)能力:由于波紋管外冷器傳熱性能好、進(jìn)、出外冷器溫度過飽和度提高近1倍,且不堵塞外冷器。在基本不改變冷析結(jié)晶器表觀流速,不破壞冷 結(jié)晶床層情況下,冷析產(chǎn)量大幅度提高,為結(jié)晶工序挖潛、增產(chǎn)創(chuàng)造了條件。因此可以說,聯(lián)堿結(jié)晶工序冷析生產(chǎn)能力核心是液氨蒸發(fā)外冷器,如全部采用波紋 管外冷器,在冷析結(jié)晶器設(shè)計不變前提下,生產(chǎn)能力基本提高1倍。
4)節(jié)電明顯:由于采用傳熱性能高的波紋管外冷器,在稍微增大冷析軸流泵功率的前提下,不僅能實現(xiàn)較好的傳質(zhì)效果,而且節(jié)電更為明顯。這一點可以通 過石家莊雙聯(lián)化工有限責(zé)任公司不銹鋼波紋管與直管外冷器對比中得到進(jìn)一步證實:φ2 000直管外冷器軸流泵電流平均為112 A,φ2 000波紋管外冷器電流 為123 A,電耗增加約9.8 %,而產(chǎn)量基本提高1倍,因此采用波紋管換熱器可大幅度降低制銨工序冷析軸流泵電耗。按一套20萬t/a結(jié)晶能力進(jìn)行核算,采用波紋 管不銹鋼外冷器可節(jié)電約100 kW/h,年節(jié)電約80萬kW·h,可節(jié)約電費約24萬元。
5)節(jié)約投資:聯(lián)堿行業(yè)外冷器設(shè)計受筒體直徑與長度限制,不能做得盡可能大。如進(jìn)行單套結(jié)晶器能力放大,首先要保證母液通過外冷器每次循環(huán)產(chǎn)生的溫度過飽和度,這就要求外冷器有足夠換熱面積。以1套20萬t/a結(jié)晶系統(tǒng)為例(配4臺外冷器),如選用直管外冷器,采用φ2400×6 500筒體進(jìn)行管子緊密布置,也只能排下1 415 m2換熱面積(φ2 400×6 500外冷器目前應(yīng)為聯(lián)堿*大外冷器),如要將換熱面積排到1600 m2,一種方法是加大外冷器直徑,這將造成制造難 度增加,或因管板焊接變形而難以保證制造質(zhì)量等問題;另一種方法是增加換熱管長度,這樣冷析軸流泵的揚程必須相應(yīng)增加,增加了動力消耗,而且我國聯(lián)堿行業(yè)單套大型的制銨系統(tǒng)很少,大廠也只是多套結(jié)晶器的組合,單套結(jié)晶器能力超過20萬t/a的在聯(lián)堿行業(yè)還很少,這主要與冷析結(jié)晶器配套的外冷器能力未能成 功放大有直接關(guān)系。波紋管液氨蒸發(fā)外冷器的使用,可以使聯(lián)堿行業(yè)制銨工序單套能力超過20萬t/a,甚至可以實現(xiàn)30~50萬t/a,這不僅對降低聯(lián)堿技改擴(kuò)建投 資具有現(xiàn)實意義,而且也對我國制銨工序單套能力實現(xiàn)大型化具有指導(dǎo)意義。
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