高通量管乙烯塔冷凝器制造技术

本实用新型专利技术涉及换热器技术领域，尤其涉及高通量管乙烯塔冷凝器。高通量管乙烯塔冷凝器包括外壳、以及通过管板设置在外壳内的换热管，其中，所述换热管的外侧为多孔表面，所述多孔表面具有均匀分布且相互连通的孔穴。本申请通过在换热管的表面设置多孔表面，多孔表面能够形成大量的气化核心，使沸腾处于泡核沸腾状态。液体在表面张力作用下不断进入孔穴中补充气化的液体，同时这些孔穴又与热源紧密接触，一个孔穴中产生的气泡可激发相邻的孔穴，且小气泡相互连通易于长大，使蒸发速率变快。由此，提高了冷凝器的传热效率，和实现了壳程中的换热介质能够在小温差的情况实现泡核沸腾。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及换热器
，尤其涉及高通量管乙烯塔冷凝器。
技术介绍
乙烯是合成纤维、合成橡胶、合成塑料(聚乙烯及聚氯乙烯)、合成乙醇(酒精)的基本化工原料，乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产品占石化产品的70%以上，在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。据预计，“十二五”和“十三五”期间中国乙烯产能的增速将分别达到4.9%和5.6%，尽管如此，乙烯仍然无法满足下游市场的需求，传统的乙烯、丙烯单体的制取路线主要是通过石脑油裂解生产，石油资源面临着巨大的压力。在此背景下各国都在寻找新能源、新工艺来替代石油，缓解石油资源压力。我国煤炭资源相对较充裕，成本低，实现“煤代油”能源战略，是保证国家能源安全的重要途径。煤制烯烃首先要把煤气化，然后将合成气净化，接着将净化合成气制成甲醇，再将甲醇转化制烯烃，烯烃聚合工艺路线生产聚烯烃。简单来说可分为煤制甲醇、甲醇制烯烃这两个过程。煤制烯烃工艺中，乙烯塔冷凝器是重要的一台设备，该设备的换热管内为C2烃冷凝，管外为丙烯蒸发，传热温差太小，仅有2°C，根据沸腾传热原理，沸腾工况下，如果传热温差太小，则达不到泡核沸腾，传热系数太低，甚至可能出现设备不能正常运行的情况发生。针对上述问题，我们需要一种具有较高的传热效率，且能够在小温差的情况实现泡核沸腾的高通量管乙烯塔冷凝器。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种高通量管乙烯塔冷凝器，具有较高的传热效率，且能够在小温差的情况实现泡核沸腾。为达此目的，本技术采用以下技术方案:一种高通量管乙烯塔冷凝器，包括外壳、以及通过管板设置在外壳内的换热管，其中，所述换热管的外侧为多孔表面，所述多孔表面具有均匀分布且相互连通的孔穴。作为所述高通量管乙烯塔冷凝器的一种优选方案，所述换热管包括基管和设置基管外表面上的多孔表面。作为所述高通量管乙烯塔冷凝器的一种优选方案，所述基管是由低温碳钢制成。作为所述高通量管乙烯塔冷凝器的一种优选方案，所述低温碳钢为09MnD。作为所述高通量管乙烯塔冷凝器的一种优选方案，所述多孔表面为设置在基管外表面上的铝合金多孔层。作为所述高通量管乙烯塔冷凝器的一种优选方案，所述多孔表面的孔隙率为35%?40%。作为所述高通量管乙烯塔冷凝器的一种优选方案，所述孔穴的平均直径为20?150微米。作为所述高通量管乙烯塔冷凝器的一种优选方案，所述多孔表面的厚度为0.3?0.5mmο本专利技术的有益效果为:本申请提供了一种高通量管乙烯塔冷凝器，通过在换热管的表面设置多孔表面，多孔表面能够形成大量的气化核心，使沸腾处于泡核沸腾状态。液体在表面张力作用不断进入孔穴中补充汽化的液体，同时这些孔穴又与热源紧密接触，一个孔穴中产生的气泡可激发相邻的孔穴，且小气泡相互连通易于长大，使蒸发速率变快。气泡底部微层液体受热蒸发和微孔通道中薄层液体蒸发，以及液膜与通道间的对流和因气泡成长、脱离时搅动力引起外表面整体对流，进一步强化了沸腾传热。气泡的成长、脱离与留下汽化核心的膨胀一收缩过程类似于抽吸泵的作用，可使大量液体不断在通道中循环流动，避免了液体增浓结垢。由此，提高了冷凝器的传热效率，和实现了壳程中的换热介质能够在小温差的情况实现泡核沸腾。【附图说明】图1是本技术【具体实施方式】提供的高通量管乙烯塔冷凝器的结构示意图；图2是本技术【具体实施方式】提供的换热管的结构示意图。其中:1:外壳；2:管板；3:换热管；4:多孔表面；5:孔穴；6:基管。【具体实施方式】下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本技术的技术方案。如图1、图2所示，本实施方式提供了一种高通量管乙烯塔冷凝器，该冷凝器包括外壳1、以及通过管板2设置在外壳I内的换热管3。换热管3的外侧为多孔表面4，多孔表面4具有均匀分布且相互连通的孔穴5。多孔表面4能够形成大量的气化核心，使沸腾处于泡核沸腾状态。液体在表面张力作用下不断进入孔穴5中补充汽化的液体，同时这些孔穴5又与热源紧密接触，一个孔穴5中产生的气泡可激发相邻的孔穴5，且小气泡相互连通易于长大，使蒸发速率变快。气泡底部微层液体受热蒸发和微孔通道中薄层液体蒸发，以及液膜与通道间的对流和因气泡成长、脱离时搅动力引起外表面整体对流，进一步强化了沸腾传热。气泡的成长、脱离与留下汽化核心的膨胀一收缩过程类似于抽吸泵的作用，可使大量液体不断在通道中循环流动，避免了液体增浓结垢。由此，提高了冷凝器的传热效率，和实现了壳程中的换热介质能够在小温差的情况实现泡核沸腾。具体的，如图2所不，换热管3包括基管6和设置基管6外表面上的多孔表面4。基管6是由低温碳钢制成。作为优选的，低温碳钢为09MnD。在乙烯冷凝过程中，因为工作温度较低，低于普通碳钢的使用温度下限，因此，基管6是由低温碳钢材料。作为优选的，冷凝器的其它结构，如外壳1、管板2等结构也是由低温碳钢制成。多孔表面4为设置在基管6外表面上的铝合金多孔层(多孔表面)。具体的，铝合金多孔层是通过烧制的方式设置在基管6上的。为了进一步的提高泡核沸腾的效果，本申请还对多孔表面进行了进一步的限定。多孔表面4的孔隙率为35%?40%。孔穴5的平均直径为20?150微米。多孔表面4的厚度为0.3?0.5mm。以上结合具体实施例描述了本技术的技术原理。这些描述只是为了解释本技术的原理，而不能以任何方式解释为对本技术保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本技术的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本技术的保护范围之内。【主权项】1.一种高通量管乙烯塔冷凝器，包括外壳(I)、以及通过管板(2)设置在外壳(I)内的换热管(3)，其特征在于，所述换热管(3)的外侧为多孔表面(4)，所述多孔表面(4)具有均匀分布且相互连通的孔穴(5)。2.根据权利要求1所述的高通量管乙烯塔冷凝器，其特征在于，所述换热管(3)包括基管(6)和设置基管(6)外表面上的多孔表面(4)。3.根据权利要求2所述的高通量管乙烯塔冷凝器，其特征在于，所述基管(6)是由低温碳钢制成。4.根据权利要求3所述的高通量管乙烯塔冷凝器，其特征在于，所述低温碳钢为09MnDo5.根据权利要求2所述的高通量管乙烯塔冷凝器，其特征在于，所述多孔表面(4)为设置在基管(6)外表面上的铝合金多孔层。6.根据权利要求1所述的高通量管乙烯塔冷凝器，其特征在于，所述多孔表面(4)的孔隙率为35%?40%。7.根据权利要求1所述的高通量管乙烯塔冷凝器，其特征在于，所述孔穴(5)的平均直径为20?150微米。8.根据权利要求1所述的高通量管乙烯塔冷凝器，其特征在于，所述多孔表面(4)的厚度为0.3?0.5mm。【专利摘要】本技术涉及换热器
，尤其涉及高通量管乙烯塔冷凝器。高通量管乙烯塔冷凝器包括外壳、以及通过管板设置在外壳内的换热管，其中，所述换热管的外侧为多孔表面，所述多孔表面具有均匀分布且相互连通的孔穴。本申请通过在换热管的表面设置多孔表面，多孔表面能够形成大量的气化核心，使沸腾处于泡核沸腾状态。液体在表面张力作用下不断进入孔穴中补充气化的液体，同时这些孔穴又与热源紧密接触，一个孔穴中产生的气泡可激发相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高通量管乙烯塔冷凝器，包括外壳(1)、以及通过管板(2)设置在外壳(1)内的换热管(3)，其特征在于，所述换热管(3)的外侧为多孔表面(4)，所述多孔表面(4)具有均匀分布且相互连通的孔穴(5)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩军，程娅楠，王微，姜红梅，王振，
申请(专利权)人：北京广厦环能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11