余 波，谷海明，魏林松

（云南磷化集团海口磷业有限公司，云南 昆明 650113）

0 引言

云南磷化集团海口磷业有限公司有1套100 kt/a湿法磷酸净化装置，其中浓缩工序为强制循环、间接传热、真空蒸发、双效浓缩的系统。浓缩工序长周期稳定运行是湿法磷酸净化装置安全生产的保障，然而实际生产中发现浓缩系统换热器列管内壁易附着活性炭而使得传热系数降低、蒸汽加入量不足，降低了生产负荷。针对此问题进行原因分析及技术改造。

1 浓缩系统设备情况

1.1 相关设备参数

浓缩系统换热器、轴流泵、轴流泵电机的相关参数分别见表1、表2、表3。

表1 换热器相关参数

表2 轴流泵相关参数

表3 轴流泵电机相关参数

1.2 换热器传热速率低的原因分析

根据传热速率方程式Q=KAΔT（式中Q为传热速率，W；K为传热系数，W/（m2·K）；A为传热面积，m2；ΔT为传热温度差，K）可以看出，欲提高传热速率，可通过增加换热器传热面积、增加传热温度差、提高传热系数3条路径。换热器作为价值较高的重要设备，增加换热面积将导致生产费用大幅度增加，且改造过程耗时长，影响装置运行率；传热温度差由工艺条件决定，无法改变；只能通过提升传热系数来提高传热速率。

传热系数关系式如下：

式中α1、α2——冷热流体侧对流传热膜系数，W/（m2·K）；

R——垢层热阻，m2·K/W；

δ——壁面厚度，m；

λ——壁面材料热导率，W/（m·K）。

由式（1）可以看出，传热系数与冷热流体侧对流传热膜系数、垢层热阻、壁面厚度及壁面材料热导率都有关系。其中壁面厚度及壁面材料热导率在换热器生产完成后就无法改变，因此欲提高传热系数，可提高冷热流体侧对流传热膜系数、降低垢层热阻。……