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[运维改造] 宽流道板式换热器在油田应用实例

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4017 |16
目前正在设计换热器项目,用在油田上游,即联合站内脱水加热,用于含水原油脱水。原油生产特点是杂质多,离子复杂,氯离子含量高(几千吧),还含有少量H2S,原油进换热器温度40℃,出换热器温度70摄氏度。听说宽流道板式换热器相比普通板式换热器,可用于流量、含固体杂质和高粘度介质。现诚征哪些油田用过该形式换热器,需要简单介绍一下用在哪个油田,原油进出温度、离子形式、换热器投产时间、运行情况、存在问题,使用材质等等。

 

发表于 2015-9-14 21:55:51

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leigeris88VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP辽宁省
头衔:  TA暂未设置 
油田用的螺旋板式换热器比较多,或者板壳式换热器比较多!你可以咨询传特一下!

 

发表于 2015-9-15 13:01:51

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目前在用的就是螺旋板式换热器,应用情况相对了解。这次是想更换一批,听说宽流道板式热销比较高,适用于粘度大,含杂质介质。多以想问问海友谁知道在油田类似场所那里用过?  详情 回复 发表于 2015-9-15 14:07

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Peterpaul彼得保罗
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平淡石楼主 VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山东省
头衔:  【海川资深技术人员】
leigeris88 发表于 2015-9-15 13:01
油田用的螺旋板式换热器比较多,或者板壳式换热器比较多!你可以咨询传特一下!

目前在用的就是螺旋板式换热器,应用情况相对了解。这次是想更换一批,听说宽流道板式热销比较高,适用于粘度大,含杂质介质。多以想问问海友谁知道在油田类似场所那里用过?

 

发表于 2015-9-15 14:07:55

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gn_1984VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP四川省
头衔:  TA暂未设置 
@wiseboy 老师能否帮到你。

 

发表于 2015-9-15 16:16:03

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张zhangzhongVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山西省
头衔:  TA暂未设置 
板式换热器是一种高效换热器,波纹深度和波纹形式各不相同,由于常规板片间流通截面狭窄,水质不好形成水垢和污物沉积都容易造成板式换热器堵塞。常规板式换热器和宽间隙板式换热器的波纹深度和板间距对比,可以看出,宽间隙板式换热器的板间距是常规板式换热器板间距的2~3倍,特别适用于含有纤维、粘稠以及固体颗粒的介质换热。 宽间隙板式换热器可以保证固体颗粒在其流道内自由流动,没有堵塞,垢层聚集慢,通常可以保证系统连续运行2~3 a,极大地减少设备维修工作量。
    挤压造粒单元是聚乙烯装置中的3个主要单元之一,切粒水冷却器则是该单元的核心换热设备。切粒水换热器通过回收切粒过程中产品的热量,使切粒水循环使用,可有效降低冷却过程中所需的脱盐水消耗量。装置规模越大,采用切粒水冷却器的节能效果越显著。
    切粒水工况具有处理量大、热负荷高及固体颗粒含量大等特点,要求设备流通截面宽且不容易堵塞,以保证装置连续正常运行。一般较窄间隙的板式换热器很难满足这些要求。宽间隙板式换热器具有常规板式换热器传热效率高、占地空间小的特点,同时又具有较大的板间距,可以保证装置的连续运行,因此,国内外多采用宽间隙板式换热器作为挤压造粒单元换热器。
1、切粒水冷却器
    切粒水冷却器通过循环冷却水交换在造粒开车过程中切粒水所吸收的模板和颗粒的热量,将切粒水温度控制在工艺所需要的温度范围内。此换热器设计压力0.7 MPa,设计温度90℃,热介质为切粒水(脱盐水),冷介质为循环水。热介质中含悬浮物,其质量分数为0.1%,颗粒直径为1 mm。
    切粒水冷却器与常规水-水换热器的明显区别是其介质较为特殊。在循环过程中,热侧切粒水携带并且输送颗粒,虽然经过筛分系统将水与颗粒分开,但是其中仍然含有大量的颗粒和纤维。设备运行过程中,固体颗粒会沉积在板片上,堵塞流道,影响传热效果。
    切粒水侧用板片和循环水侧用板片使用情况见图1和图2,可以看出,与切粒水接触的一面板片波纹内聚集了大量固体物质,而与循环水接触的另一面几乎没有污垢。由于介质原因造成的换热器表面的垢层,会随时间的推移越积越厚。如果流道宽,即使有垢层存在,流体也可以通过流道,因此可以延长设备的运行时间(即检修周期长)。如果流道窄,随着垢层的增加,流道会被堵死,设备无法运行,需要经常拆卸清洗。例如某装置所用常规板式换热器,通常2周就必须清洗1次。
    由此可以看出,切粒水换热器是操作工况比较苛刻的水-水换热器,为了减少堵塞,延长设备的运行周期,要求板间隙大于15 mm。在现有的大型聚乙烯装置中,首选宽间隙板式换热器作为切粒水冷却器。
    尽管宽间隙板式换热器可以延长运行时间,但也必须定期清洗。为了不影响整套装置的连续运行,切粒水冷却器配置为一用一备,即1台设备检修时,另1台设备通过阀门切换投入运行。在装置负荷提高时,也可以2台设备同时开启,以提高装置的操作弹性。
2、切粒水冷却器处理量及基本参数
    不同装置中切粒水冷却器处理量对比。可以看出,不同规模装置中,切粒水换热器的设置均为2台(1用1备),随着装置规模的加大,切粒水换热器的流量也随之加大,说明大型宽间隙板式换热器适用于此工况。
    切粒水冷却器基本参数从中可以看出该设备的设计压力和温度都不是很高。板式换热器最高设计压力为2.5 MPa,最高设计温度为180℃,因此切粒水冷却器所处工况比较适合选用板式换热器。
    切粒水冷却器一侧为颗粒水(脱盐水),另一侧为循环水,循环水温度低于50℃,循环水中氯离子质量浓度为150 mg/L。对于水-水板式换热器,其板片材质通常选用奥氏体不锈钢,各材质耐Cl-腐蚀的数据可以看出,316L在50℃能耐180 mg/L的Cl-,因此切粒水冷却器板片材质选用316L。宽-窄流道中,宽流道通过深波纹(筋)互相支撑呈矩形波纹管状,流道间距很大,两板片人字形波纹部分无触点,流体在矩形流道内流动流畅,特别适合于含有固体颗粒的介质,阻力降非常小。窄通道与常规的人字形波纹板型形成的流道相同,两板片接触形成网状触点,适合于较干净的介质,流体在流道内呈三维流动形式,强化了传热,其阻力降相对较高。宽-宽流道中,两种流体流道均为通过深波纹(筋)和人字形波纹支撑,呈非规则矩形波纹管状,流道间距大,流体在矩形流道内流动较畅通,比较适合于粘稠状或含有部分固体颗粒的介质,阻力降较小。
3、切粒水冷却器运行及清洗
    换热器运行一段时间后,悬浮物会沉积在换热器表面,这些垢层形成附加热阻,使传热系数减小,换热器传热性能下降,切粒水出口温度升高,压降增加,无法保证切粒水温度满足工艺要求,换热器达不到初步设计时的性能。因此换热器的定期清洗是非常必要的,既可以保证设备连续运行,又可以避免系统非正常停车。换热器的清洗方法一般分为机械清洗和在线清洗2种。对于板式换热器来说,前者主要是将换热器解体,人工逐片去除换热面上的垢层,然后重新组装。此方法只能在换热器完全脱离系统时采用,不但费时、费力,而且重新组装时对换热器的夹紧尺寸要求较高。同时,换热板片间的封闭垫片容易损坏,要保证设备的密封性,就必须更换一部分损坏的胶垫,增加了备件费用。而在线清洗不但可以使换热器在不脱离换热系统时得到清洗,免去设备解体的麻烦,而且方法简单、省时省力、周期短、见效快,极大降低了劳动强度。宽间隙板式换热器与常规板式换热器维修方面对比见表6。从表6可以看出,由于减少了维修频次,使设备正常运行时间延长,产量增加,每年至少节约清洗费用10万元。
    宽间隙板式换热器在挤压造粒单元的成功应用,表明其完全能够满足该工况对传热、检修等方面的要求,是性价比较合理的设备。在适合选用宽间隙板式换热器的场合,如炼油、石化、制糖、酒精、乳胶、化纤、食品、造纸和余热回收等行业使用该设备,从初期投入到节能降耗、检修、维修等方面的经济效益均非常可观,应用前景良好,建议在此类工况下推广使用高效节能的宽间隙板式换热器。

 

发表于 2015-9-16 09:14:19

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感谢您的关注,有没有在油田应用实例及应用效果,这些理论的东西已经了解。  详情 回复 发表于 2015-9-16 09:20

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平淡石楼主 VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山东省
头衔:  【海川资深技术人员】
张zhangzhong 发表于 2015-9-16 09:14
板式换热器是一种高效换热器,波纹深度和波纹形式各不相同,由于常规板片间流通截面狭窄,水质不好形成水垢和 ...

感谢您的关注,有没有在油田应用实例及应用效果,这些理论的东西已经了解。

 

发表于 2015-9-16 09:20:21

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我们是生产厂家 油田还真没案例 帮不到你 我们都是用在玉米淀粉厂家 也是流动性差 杂质多 不过按照你得温度 是可以用的 还有就是材质选择你要有原油的成分参数 才可以选择材质 如方便 给个邮箱 发份资料给你 大家讨论讨论 可以合作更好 我们也算开拓一个市场

 

发表于 2015-9-16 09:39:42

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chem-equip.netVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP安徽省
头衔:  TA暂未设置 
材质选择是要点
氯及硫腐蚀是要命

 

发表于 2015-9-17 08:10:54

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zhouhao201112VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山东省
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楼主你好,我家生产宽流道板式换热器在华北油田有过实际应用。请问您是哪个油田上的呢?方便留个联系方式么,可以进一步的交流。

 

发表于 2015-9-21 10:05:56

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jacques0920 | 显示全部楼层       最后访问IP北京市
头衔:  TA暂未设置 
为什么不用普通的加热器炉呢?我指的是heater treater

 

发表于 2015-9-28 12:56:04

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谷佟久VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP吉林省
头衔:  【换热器医生】
楼主说的螺旋板换热器是选用什么材质的啊?宽通道板式换热器在一些特定条件下确实比螺旋板的强些,主要是在处理量上面优势明显。换热效率差不多。以前宽通道板式换热器大多都是应用在酒精、冶金、造纸等行业,原油的工况确实没有业绩,但不是不能选。楼主最好能提供工况条件。

 

发表于 2015-9-28 13:05:15

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palmtreeVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP新加坡
头衔:  TA暂未设置 
宽流道板式换热器确实比较适合这种应用。特别是在宽流道侧,其板片间没有接触点,(螺旋板板间要有支撑柱)所以算是真正的自由流,最宽可以到30mm,特别适合粘稠,有颗粒,杂质的介质。比如前面提到的酒精,冶金,造纸等行业。其它优势包括非常方便打开检查和清洗,两侧门式设计,随时可以打开检查情况。也不用拆卸进出口管道。但是一个限制是另一侧只能是干净的介质,比如水,蒸汽,没有杂质的油等等。这个在国外原油加热应用已有多年的业绩了, 不过是国外的产品,业绩也在国外。通常国外的产品价格比国内的贵很多。当然质量会更有保障。有关腐蚀问题,应该不是大问题,根据介质成分,可以选用不同的材料。最近我们就刚刚同国内一个客户签了个合同是双相钢2205的材料,主要是考虑介质有矿物颗粒,有磨蚀。您如果愿意考虑国外的产品,我们愿意提供更多信息。板片厚度通常在2 - 2。5mm, 同螺旋板换相比,换热效率会高一些(板片有波纹,螺旋板片是平的),价格也会有优势(都是国外产品相比)

 

发表于 2015-10-6 16:18:15

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kk470878679VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP江苏省
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iawyihcyVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP吉林省
头衔:  TA暂未设置 
业绩倒是有些, 但是我觉得你这种工况倒是更应该注意离子复杂 而且氯离子含量高,楼主留个邮箱,我给你发一份业绩吧。

 

发表于 2015-10-14 14:38:15

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tkrd_1234VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP北京市
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楼主,您好。我是做石油采油行业的,不知道是否可以邮箱,咱们可以交流一下。

 

发表于 2015-10-15 16:14:11

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张小达VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP上海市
头衔:  TA暂未设置 
宽流道板式换热器确实比较适合这种应用。特别是在宽流道侧,其板片间没有接触点,(螺旋板板间要有支撑柱)所以算是真正的自由流,最宽可以到30mm,特别适合粘稠,有颗粒,杂质的介质。比如前面提到的酒精,冶金,造纸等行业。其它优势包括非常方便打开检查和清洗,两侧门式设计,随时可以打开检查情况。也不用拆卸进出口管道。但是一个限制是另一侧只能是干净的介质,比如水,蒸汽,没有杂质的油等等。这个在国外原油加热应用已有多年的业绩了, 不过是国外的产品,业绩也在国外。通常国外的产品价格比国内的贵很多。当然质量会更有保障。有关腐蚀问题,应该不是大问题,根据介质成分,可以选用不同的材料。最近我们就刚刚同国内一个客户签了个合同是双相钢2205的材料,主要是考虑介质有矿物颗粒,有磨蚀。您如果愿意考虑国外的产品,我们愿意提供更多信息。板片厚度通常在2 - 2。5mm, 同螺旋板换相比,换热效率会高一些(板片有波纹,螺旋板片是平的),价格也会有优势(都是国外产品相比)

 

发表于 2015-10-21 15:52:58

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何广涛24123VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP河北省
头衔:  TA暂未设置 
华北石化三联合装置有一个大型宽流道板式换热器,由六组换热器组成。不知道你说的是不是炼油方面用的。再有就是河北盛腾化工貌似最近正在建设的芳烃项目正在采购这种换热器。

 

发表于 2015-10-21 17:24:55

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