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1、節電明顯
由于采用傳熱性能高的波紋管外冷器,在稍微增大冷析軸流泵功率的前提下,不僅能實現較好的傳質效果,而且節電更為明顯。不銹鋼波紋管與直管外冷器對比中得到證實:φ2 000直管外冷器軸流泵電流平均為112 A,φ2 000波紋管外冷器電流為123 A,電耗增加約9.8 %,而產量基本提高1倍,因此采用波紋管換熱器可大幅度降低 制銨工序冷析軸流泵電耗。按一套20萬t/a結晶能 力進行核算,采用波紋管不銹鋼外冷器可節電約100 kW/h,年節電約80萬kW·h,可節約電費約24萬元。
2、節約投資
外冷器設計受筒體直徑與長度限制,不能做得盡可能大。如進行單套結晶器能力放大,首先要保證母液通過外冷器每次循環產生的溫度過飽和度,這就要求外冷器有足夠換熱面積。以1套20萬t/a結晶系統為例(配4臺外冷 器),如選用直管外冷器,采用φ2 400×6 500筒體進行管子緊密布置,也只能排下1 415 m2換熱面積 (φ2 400×6 500外冷器目前應為聯堿最大外冷器), 如要將換熱面積排到1 600 m2,一種方法是加大外冷器直徑,這將造成制造難度增加,或因管板焊接變形而難以保證制造質量等問題;另一種方法是增加換熱管長度,這樣冷析軸流泵的揚程必須相應增加, 增加了動力消耗。波紋管液氨蒸發外冷器的使用,可以使制銨工序單套能力超過20萬t/a。
3、光滑不堵塞
波紋管外冷器列管不堵塞,輪換后,用AI清洗泵4 h可以清洗徹底,不用人工沖洗, 很少打開人孔檢查。
4、提高生產能力
由于波紋管外冷器傳熱性能好,進、出外冷器溫度過飽和度提高近1倍,且不堵塞外冷器。在基本不改變冷析結晶器表觀流速,不破壞冷析結晶床層情況下,冷析產量大幅度提高,為結晶工序挖潛、增產創造了條件。因此可以說,結晶工序冷析生產能力核心是液氨蒸發外冷器,如全部采用波紋管外冷器,在冷析結晶器設計不變前提下,生產能力基本提高1倍。
5、傳熱效率高
波紋管外冷器傳熱效率約為直管的1.8倍(從AI投量數據、外冷器母液進出口的 溫差及產量對比計算出)。2臺波紋管作業,AI投量可達200 m3/h(冷析溫度相同,均為10℃),1臺 波紋管與1臺直管作業,AI投量僅140 m3/h(冷析 溫度相同,均為10℃)。直管外冷器溫度過飽和度 為0.4~0.5℃,波紋管外冷器溫度過飽和度為0.8 ~1.0℃。
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