1、节电明显
由于采用传热性能高的波纹管外冷器,在稍微增大冷析轴流泵功率的前提下,不仅能实现较好的传质效果,而且节电更为明显。不锈钢波纹管与直管外冷器对比中得到证实:φ2 000直管外冷器轴流泵电流平均为112 A,φ2 000波纹管外冷器电流为123 A,电耗增加约9.8 %,而产量基本提高1倍,因此采用波纹管换热器可大幅度降低 制铵工序冷析轴流泵电耗。按一套20万t/a结晶能 力进行核算,采用波纹管不锈钢外冷器可节电约100 kW/h,年节电约80万kW·h,可节约电费约24万元。
2、节约投资
外冷器设计受筒体直径与长度限制,不能做得尽可能大。如进行单套结晶器能力放大,首先要保证母液通过外冷器每次循环产生的温度过饱和度,这就要求外冷器有足够换热面积。以1套20万t/a结晶系统为例(配4台外冷 器),如选用直管外冷器,采用φ2 400×6 500筒体进行管子紧密布置,也只能排下1 415 m2换热面积 (φ2 400×6 500外冷器目前应为联碱最大外冷器), 如要将换热面积排到1 600 m2,一种方法是加大外冷器直径,这将造成制造难度增加,或因管板焊接变形而难以保证制造质量等问题;另一种方法是增加换热管长度,这样冷析轴流泵的扬程必须相应增加, 增加了动力消耗。波纹管液氨蒸发外冷器的使用,可以使制铵工序单套能力超过20万t/a。
3、光滑不堵塞
波纹管外冷器列管不堵塞,轮换后,用AI清洗泵4 h可以清洗彻底,不用人工冲洗, 很少打开人孔检查。
4、提高生产能力
由于波纹管外冷器传热性能好,进、出外冷器温度过饱和度提高近1倍,且不堵塞外冷器。在基本不改变冷析结晶器表观流速,不破坏冷析结晶床层情况下,冷析产量大幅度提高,为结晶工序挖潜、增产创造了条件。因此可以说,结晶工序冷析生产能力核心是液氨蒸发外冷器,如全部采用波纹管外冷器,在冷析结晶器设计不变前提下,生产能力基本提高1倍。
5、传热效率高
波纹管外冷器传热效率约为直管的1.8倍(从AI投量数据、外冷器母液进出口的 温差及产量对比计算出)。2台波纹管作业,AI投量可达200 m3/h(冷析温度相同,均为10℃),1台 波纹管与1台直管作业,AI投量仅140 m3/h(冷析 温度相同,均为10℃)。直管外冷器温度过饱和度 为0.4~0.5℃,波纹管外冷器温度过饱和度为0.8 ~1.0℃。
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