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，人們對化工技術的重視程度越來越高，越來越多的化工工藝陸續(xù)出現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。整個質量關乎于整個化工加工市場的生產產品的質量。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。

關鍵詞：化工工藝；換熱器；作用；分析

換熱器作為一種溫度調節(jié)控制設備，在化工生產活動中發(fā)揮著基礎性的作用，從實際情況來看，現階段我國大多數化工企業(yè)對于換熱器的經濟價值以及使用要點在認知上存在著一定的誤區(qū)，導致換熱器無法真正發(fā)揮在化工生產中的溫度調控作用。文章在對換熱器進行分析的基礎上，對其在化工工藝中的作用進行全面分析，深化技術人員的認知，為化工生產活動塑造起適宜的反應環(huán)境，推動化工生產活動的安全、穩(wěn)定進行。

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。

1.1換熱器的概念

換熱器作為一種熱量交換設備，通過對液體環(huán)境，將實現熱量的高效傳導，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，進行熱量的吸收與傳導；換熱器的加熱側主要通過換熱器殼程或管程中使用水蒸氣、導熱油等加熱介質來實現。正是通過換熱器特殊的空間結構以及相關材料才保證換熱器在化工工藝中的科學高效應用，充分發(fā)揮其在生產中的積極作用。

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，為換熱器在化工工藝中作用分析提供了極大的便利。現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，再沸器主要應用于蒸餾階段，實現了對蒸發(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，再沸器對于生產工程中熱量的吸收有著十分關鍵性的作用。分凝器主要負責蒸餾塔頂部物料的冷凝環(huán)節(jié)，可以實現不同環(huán)節(jié)的冷卻需求，并且實現了分離的目的，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)中溶液內部的水分進行蒸發(fā)處理，控制溶液濃度，為后續(xù)化工工藝生產活動的進行提供了便利；過熱器銜接與蒸發(fā)器之后，對飽和蒸汽進行持續(xù)性加熱，保障整體反應環(huán)境；廢熱鍋爐能夠憑借自身的結構功能，對高溫物料進行回收，并對溫度較低的液體進行加熱處理。

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)，結合換熱器的基本類型與特點，對不同環(huán)節(jié)中換熱器在化工工藝中的作用進行計算，為化工工藝在實踐中的科學高效應用做好充足的條件。

2.1換熱器傳熱量大時的作用

換熱器在熱量傳導較大的情況下，具有較為明顯的優(yōu)勢，換熱器通過自身結構以及各類材質，對化工工藝不同的環(huán)節(jié)的熱量進行科學處理，保證熱量在短時間的快速傳輸，將反應溫度控制在合理的范圍內。對現階段換熱器傳熱熱量大時的作用進行分析，幫助設計人員明確設計工作的重點，并以此為基礎，對換熱器的傳熱面積與傳熱系數進行對比，使得換熱器的作用得到充分發(fā)揮。同時在進行換熱器使用的過程中，需要對傳熱系數以及傳熱面進行分析，使得換熱器的作用得到充分發(fā)揮，確保熱量傳導在短時間內的實現，例如通過對管殼換熱器以及板式換熱器的傳熱系數以及傳熱面積進行對比，可以發(fā)現管殼換熱器的傳熱面積大約可以達到110㎡，板式換熱器的傳熱面積則可以達到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結合溫度和壓力的作用

換熱器在化工工藝使用階段，實現了對溫度與壓力有效銜接，減少化工產業(yè)生產過程中，化學工藝對于溫度與壓力的客觀要求，促進化學生產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行橫向對比，板式換熱器對于150℃的化工生產環(huán)節(jié)有著較強的調節(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，基本上滿足大多數化工工藝生產需求；管殼式換熱器則能夠適用450℃以及35Mpa的溫度與壓力環(huán)境。通過橫向對比，可以發(fā)現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

化工產業(yè)在實際生產環(huán)節(jié)，與大熱量傳導有所差異，對于大面積傳熱有著較為特殊的要求。從實際情況來看，在化工生產環(huán)節(jié)一旦需要進行大面積的熱量傳導，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際的化工工藝操作的客觀要求。為了進一步發(fā)揮換熱器在大面積傳熱中的積極作用，需要結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，實現大面積傳熱過程中對于換熱器工作機理與結構的基本需求。空氣冷卻器在進行大面積傳熱的過程中，憑借自身的結構優(yōu)勢，使其能夠適應高溫高壓環(huán)境下的生產環(huán)境，并且空氣冷卻器成本較低，實用性較強，確保了其在實踐中的廣泛應用。

2.4換熱器在氣相與液相熱交換模式中的作用

從實際情況來看，化工工藝在實踐的過程中，對于氣相與液相熱交換有著較為嚴苛的要求，以此保障化工生產活動在實踐中的順利開展。基于這一要求，技術人員要對換熱器在氣相與液相熱交換模式中的作用進行客觀分析，在一般情況下，為了有效增強換熱器的實際使用效率，減少不必要的資源浪費與成本支出，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行。

3結語

社會一直在發(fā)展，國與國之間的技術交流也在不斷的增多，我們的市場也早已經發(fā)生了翻天覆地的變化，新的工業(yè)類型和技術設備不斷的融入到日益壯大的化工生產中，目前的化工產業(yè)設置了多個環(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，促進化工工業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻：

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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：江蘇天辰化工設計院有限公司）