茹 婧，胡 沛

(杭州制氧机集团股份有限公司，浙江 杭州 310014)

1 背 景

CIV即容器内板翅式换热器(Core In Vessel)，是将板翅式换热器置于容器内，浸入冷剂中进行换热的新型换热设备，通常应用于乙烯装置中的脱甲烷塔、乙烯精馏塔等位置。因其具有结构紧凑，单位体积换热面积大、占地面积小、重量轻、投资低、运行稳定等优点，可用于替换釜式管壳式换热器[1]。但板翅式换热器对物流的清洁度要求较高，需预防堵塞换热通道。

Aspen EDR即Aspen Exchanger Design Rating软件，集管壳式换热器、板式换热器、板翅式换热器、空冷器等多种不同类型换热器的设计、校核功能，是当前被广泛应用的换热器设计软件。

2 EDR软件输入条件

现在，我们利用EDR软件计算、分析CIV内冷剂液位的变化对换热的影响。针对CIV的计算，EDR中的计算模式(Calculation mode)须选择“Stream by stream simulation”，换热器类型(Exchanger type)选择“Plate-fin kettle”，热虹吸物流数量(Number of thermosiphon streams)输入1。冷流的物流类型(Stream type)选择“Thermosiphon”，流向(Flow direction)选择“Crossflow”。

某项目乙烯精馏塔冷凝器物流数据见表1。热流为乙烯精馏塔顶出料气相乙烯，冷流是丙烷冷剂。在EDR软件中输入物流数据和组分信息之后，在“Exchanger Geometry”模块中输入CIV的结构数据，包括板翅式换热器的外形尺寸、封条厚度、隔板厚度、侧板厚度、使用翅片类型，冷、热流层数及排列，壳体内径、换热器在壳体内的安装位置、冷剂气相出口管口数量等。其中，换热器尺寸为800 mm×1685mm×6250 mm(宽×高×长)，壳体内径为2400 mm，换热器置于容器内中心位置。设备简图见图1。

表1 某项目乙烯精馏塔冷凝器物流数据Table 1 Process data of ethylene splitter condenser

3 EDR软件输出结果与分析

在EDR中设置从1100～1600 mm共8个不同液位，运行后可得……