[发明专利]一种换热器传热量的调节方法

说明书

技术领域

本发明属于换热器传热量的调节方法，特别涉及冷源体和热源体均为温敏介质的换热器传热量的调节方法。

背景技术

在化工生产的热交换过程中，传热量的传统调节方法是通过调节流经换热器的热源体或冷源体流量来实现的。但是，当热源体、冷源体两种流体均为温敏物质时，使用传统调节方法则会导致流出换热器的冷源体过热或热源体过冷，从而使换热器管壁结垢、固化、变质、腐蚀，降低传热速率，运行中断甚至设备损坏。例如，尿素生产中使用的换热器，热源体为CO₂，冷源体为水，在冬季时，随着气温下降，换热器入口冷却水温度下降，若用传热量的传统调节方法，则是降低冷却水流量，但冷却水用量的下降，则会使冷却水出口温度上升，超过设计的出口温度。随着水温升高，由于结垢离子溶度积降低，“烘烤”效应，以及防污垢剂活性的降低，结垢速度剧增，并因结垢导致CL-的富集，从而引起应力腐蚀，致使换热器损坏(大型化肥装置有很多这样的案例)，即便我国最新引进的大化肥装置也未能解决此问题(见2007年2月《大氮肥》第30卷第1期第39页)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种换热器传热量调节的新方法—换热器入口端热源体或冷源体温度、流量协调调节法。此种方法不仅能减少换热器中的污垢，延缓结垢，而且投资少，操作简单，运行稳定可靠。

本发明所述换热器传热量的调节方法，通过以下两方面的协调配合使在换热器中进行热交换后的冷源体和热源体的出口温度符合设计要求：

(1)将从换热器的冷源体或热源体出口流出的进行热交换后的冷源体或热源体的一部分通过增压装置将其压力提升至符合设计要求的压力后返回至换热器的冷源体或热源体入口处的管路，与新鲜冷源体或热源体混合后进入换热器进行热交换；

(2)调整新鲜冷源体或热源体进入换热器的流量。

上述方法有四种具体形式：

1、将从换热器的冷源体出口流出的进行热交换后的冷源体的一部分通过增压装置将其压力提升至符合设计要求的压力后返回至换热器的冷源体入口处的管路，与新鲜冷源体混合后进入换热器进行热交换；调整新鲜冷源体进入换热器的流量。此种形式简称“冷源体循环-新鲜冷源体流量调节”。

2、将从换热器的热源体出口流出的进行热交换后的热源体的一部分通过增压装置将其压力提升至符合设计要求的压力后返回至换热器的热源体入口处的管路，与新鲜热源体混合后进入换热器进行热交换；调整新鲜热源体进入换热器的流量。此种形式简称“热源体循环-新鲜热源体流量调节”。

3、将从换热器的冷源体出口流出的进行热交换后的冷源体的一部分通过增压装置将其压力提升至符合设计要求的压力后返回至换热器的冷源体入口处的管路，与新鲜冷源体混合后进入换热器进行热交换；调整新鲜热源体进入换热器的流量。此种形式简称“冷源体循环-新鲜热源体流量调节”。

4、将从换热器的热源体出口流出的进行热交换后的热源体的一部分通过增压装置将其压力提升至符合设计要求的压力后返回至换热器的热源体入口处的管路，与新鲜热源体混合后进入换热器进行热交换；调整新鲜冷源体进入换热器的流量。此种形式简称“热源体循环-新鲜冷源体流量调节”。

上述方法中，进行热交换后的冷源体或热源体返回至换热器的冷源体或热源体入口处的量与新鲜冷源体或热源体进入换热器的流量以冷源体和热源体的出口设计温度为基准进行调整。

进行热交换后的冷源体或热源体返回至换热器的冷源体或热源体入口处的量和新鲜冷源体或热源体进入换热器的流量，可采用手动方式或自动控制方式调整。若采用手动方式，通过操作人员调整冷源体或热源体返回量调节阀及新鲜冷源体或热源体进口流量调节阀的开度实现。若采用自动控制方式，通过冷源体或热源体返回量调控装置自动调整冷源体或热源体返回量调节阀的开度及通过新鲜冷源体或热源体进口流量调控装置自动调整新鲜冷源体或热源体进口流量调节阀的开度实现。

本发明所述方法适用一切温敏物质的热交换过程传热量的调节，也可用于普通物质的热交换过程传热量的调节。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明所述方法保证了流出换热器的冷源体温度和热源体温度受控，并能控制在合适的极限范围，因此解决了热交换过程中热源体出口温度过低或/和冷源体出口温度过高而导致的结垢、固化、变质、腐蚀等问题，使换热器能长时间正常运行。