成果名稱：燒結(jié)型高通量換熱器

　　成果簡介：

　　表面多孔高通量管是一種高效換熱管，采用粉末冶金方法在光管(沸騰側(cè))內(nèi)表面或者外表面燒結(jié)一薄層多孔層，顯著強化沸騰傳熱，對烷烴、烯烴、芳烴類、醇類、水、氟利昂、液氮等多種工質(zhì)均適用。沸騰傳熱系數(shù)可比光管提高一個數(shù)量級。

　　目前世界上主要由美國UOP公司實現(xiàn)技術(shù)與產(chǎn)品壟斷，近3年國內(nèi)進口約76臺高通量管換熱器，約值人民幣5億元。

　　華東理工大學從1999年起開始研發(fā)燒結(jié)型表面多孔高通量管及其換熱器，2003年成功申請獲得批準，聯(lián)合中國石化揚子石油化工股份有限公司承擔了中國石油化工股份有限公司科技開發(fā)項目“高通量換熱器國產(chǎn)化研制”。開發(fā)成功具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的燒結(jié)型外表面多孔換熱管，并制成高通量高效換熱器，填補了國內(nèi)空白。高效換熱元件技術(shù)指標達到國際同類產(chǎn)品技術(shù)水平，多孔表面管的換熱效果最高可達光管的15.6倍，能顯著提高換熱管的強化傳熱效率。

　　項目獲得國家“十一五”863課題、國家高等學校博士點基金贊助和中國石化重大裝備國產(chǎn)化研制項目進行研究與技術(shù)開發(fā)，已經(jīng)實現(xiàn)銅基粉末、鐵基粉末、銅鎳合金粉末表面多孔管燒結(jié)工業(yè)化生產(chǎn)。建成世界第二(國內(nèi)唯一)的產(chǎn)業(yè)化基地，具備年產(chǎn)1000噸燒結(jié)型表面多孔管和制造100臺高通量換熱器的生產(chǎn)能力;產(chǎn)品達到國外同類產(chǎn)品先進水平，榮獲“國家重點新產(chǎn)品”和江蘇“高新技術(shù)產(chǎn)品”證書。

　　目前華東理工大學已開發(fā)成功碳鋼管、合金鋼管、銅鎳合金管內(nèi)外表面燒結(jié)鐵基合金粉末、銅基合金粉末、銅鎳合金粉末工藝技術(shù)，完成工業(yè)化燒結(jié)系統(tǒng)建設(shè)及批量生產(chǎn)。外表面銅基粉末多孔管高通量換熱器在揚子煉油裝置氣體分餾脫乙烷塔再沸器上成功應用。采用93.4M2的高通量換熱管替代了原122.7M2的光滑管，換熱面積減少了27.5%，總傳熱系數(shù)從光滑管的230W/M2℃升高到434W/M2℃，提高了89%，設(shè)備負荷提高了16%，所需蒸汽溫度降低了23.7℃，節(jié)能效果顯著。

　　內(nèi)表面鐵基合金粉末多孔管高通量換熱器在揚子芳烴重整加氫預分餾塔再沸器上成功應用。外表面鐵基合金粉末多孔U形管高通量換熱器在揚子芳烴歧化單元甲苯塔再沸器上成功應用。

　　中國石油烏魯木齊石化分公司100萬噸/年對二甲苯芳烴聯(lián)合裝置高通量管重沸器6臺。其中苯塔重沸器、抽余液塔重沸器A/B、抽出液塔重沸器、脫庚烷塔重沸器計5臺重沸器(直徑?1800～2200mm、單臺換熱面積大于1000mm2)為立式虹吸式固定管板結(jié)構(gòu)，管內(nèi)塔釜液再沸，管外熱流體冷凝。采用?32×3mm外表面刻槽、內(nèi)表面燒結(jié)鐵基合金粉末表面多孔高通量管，4m長管2500根、5m長管9000根。抽余液塔蒸汽重沸器為臥式U形管結(jié)構(gòu)(直徑?2000mm、換熱面積1470mm2)，管外塔釜液再沸，管內(nèi)蒸汽冷凝，采用?19×2mm外表面燒結(jié)鐵基合金粉末表面多孔高通量U形管2100根。

　　所屬領(lǐng)域：能源、裝備

　　項目成熟度：產(chǎn)業(yè)化

　　應用前景：

　　該成果可推廣應用于化工、石化、天然氣凈化、海水淡化、空調(diào)與制冷等領(lǐng)域。

　　知識產(chǎn)權(quán)及項目獲獎情況：

　　獲得中國發(fā)明專利授權(quán)“一種表面多孔管低溫燒結(jié)工藝”(專利號ZL03116481.1)。中國實用新型專利授權(quán)“波形扁鋼折流桿換熱器”(專利號ZL01253449.8)。申請中國發(fā)明專利“銅鎳合金多孔表面管的燒結(jié)方法”(申請?zhí)?00710043508.X)、“鐵基粉末多孔表面換熱管的低溫燒結(jié)制備技術(shù)”，申請實用新型專利“一種管殼式換熱器”(專利號2006200478921)等。

　　項目成果獲得了2009年上海市科技進步一等獎，中石化公司科技進步三等獎2項。

　　合作方式：工程設(shè)計承包、提供產(chǎn)品、技術(shù)支持