西安交大研制成新型蒸发器

西安交通大学最近成功地研制出新型冷凝蒸发技术，并用此技术发明了世界上首台新型冷凝蒸发器，这标志着我国低温相变传热技术研发取得了重大突破。 低温冷凝蒸发相变换热器是制氧装置的心脏，是石油化工设备的关键，广泛应用于制氧、乙烯、合成氨、硝铵等大型装置及其他许多石油化工和炼油装置中。目前，国内外低温相变换热器的冷凝蒸发技术，都是采用传统的相变热机理和结构形式，传热温差大，效率低，不仅体积过于庞大，制造成本高，运输及安装难度大，而且还造成其运行性能差、 耗电量大的严重缺陷。 据专家介绍，我国低温相变传热技术在国际上首次发现了两相流沸腾传热亢进现象，理论研究和实验验证了传热亢进现象的形成机理，首创了狭缝通道中以气相流动为主类环状流蒸发沸腾传热强化新机理和新结构；首创了多路补液新结构，达到了显著的传热强化效果，有效地降低了传热温差，大幅度提高了传热系数；首创了非平衡态冷凝传热强化新机理和新结构。用这一新型传热机理所设计的新型冷凝蒸发器，其沸腾传热系数比传统的冷凝蒸发器高出5～9倍，传热温差达到了国际上同类产品的最小传热温差，体积和重量减少了三分之一以上。这一技术有效解决了国内外传统冷凝蒸发器中一直未解决的关键问题，并从根本上解决了热换器内部一直存在的气液分配不均匀的老大难问题。 新型冷凝蒸发技术是我国制氧领域50多年来第一项拥有自主知识产权、具有国际领先水平的最新发明成果，也是我国新一代制氧装置的关键技术，制造成本降低了39％，每台制氧产量提高了15％～20％，每台节电7万千瓦时。这种新型冷凝蒸发器安装在制氧机中已经连续运行5年多，创国内外同类产品连续运行的世界最高纪录。 目前，这一新型冷凝蒸发器已在上钢五厂、杭州钢厂等大中型制氧装置和扬子石化、金山石化等大型乙烯装置的冷箱里成功应用，用其对上海宝山钢铁厂进口每小时3万立方米大型制氧装置进行技术改造后，已获得了2亿多元经济效益。这一技术的广泛应用，将大大提高我国装置的整体运行性能和技术经济指标，极大地提升我国制氧、石油化工等领域的大中型企业在国际市场上的竞争能力。