化工乙烯列管換熱器

管束與管板連接

乙烯列管換熱器的管束通過脹接或焊接方式固定于管板，形成剛性連接。管板作為關鍵承力部件，需承受管內外流體的壓力差及溫差應力。例如，在裂解氣急冷過程中，管板需應對高溫裂解氣（約800℃）與冷卻水（約30℃）的劇烈溫差，其厚度設計需滿足熱應力分散要求。

折流板布局

殼程內設置弓形折流板，通過強制改變流體流向提升湍流度。典型設計采用缺口20%-25%的弓形擋板，間距根據流速優化，確保裂解氣在殼程呈“S"形流動，傳熱系數較光管提升30%-50%。

分程與流道設計

采用多管程結構（如2程或4程），通過管箱內分程隔板實現流體分配。管程流體流速控制在1.5-3m/s，兼顧壓降與傳熱效率。殼程則通過折流板形成錯流，降低殼側壓降。

針對乙烯工藝的特殊設計

急冷段薄管板技術

在乙烯裂解氣急冷換熱器中，采用“薄-厚管板"組合結構。薄管板（厚度15-20mm）置于高溫入口端，通過加強筋與厚管板連接，減少熱應力集中。例如，USX型急冷換熱器通過此設計將管板溫差應力降低40%，避免橫向斷裂風險。

雙套管與螺旋管結構

部分急冷換熱器采用內管走裂解氣、夾套產蒸汽的雙套管結構，或螺旋形蒸發管設計。此類結構可提升傳熱面積利用率，如M-TLX型換熱器通過螺旋管使換熱效率提高20%，但制造成本增加30%。

防沖蝕與防結垢設計

在裂解氣入口處設置防沖擋板，防止高速流體（流速可達50m/s）直接沖擊管束。同時，管束表面采用拋光處理（粗糙度Ra≤0.8μm），減少焦炭沉積，延長運行周期。

化工乙烯列管換熱器