换热器的控制方法及换热器的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种换热器控制方法及换热器，涉及换热器【技术领域】，能够解决现有的换热器控制流程导致换热管的传热效率低且成本较高问题。所述换热器控制方法包括获取换热器的壳程压力和管程压力之间的压力差值；将所述压力差值与所述换热器内换热管的承压阈值进行比较；根据比较结果调节所述壳程压力和/或所述管程压力。本发明适用于换热器，以降低换热器成本，提高换热器运行稳定性。
【专利说明】换热器的控制方法及换热器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及换热器【技术领域】，尤其涉及一种换热器的控制方法及换热器。
【背景技术】
[0002] 为了保障换热器的安全、稳定运行，一方面，换热器本身的结构设计和安全防护措 施等需要符合要求；另一方面，对换热器运行过程中的控制也要合理正确。现有的换热器控 制流程中，通过压力检测设备检测管程流体的压力和壳程流体的压力，根据检测到的压力 值分别对管程流体的压力和壳程流体的压力进行调整，使压力值符合换热器内换热管的设 计要求，从而保障换热器的安全、稳定运行。
[0003] 现有技术中至少存在如下问题：根据现有的换热器控制流程，在设计换热管时需 要分别针对管程的压力和壳程的压力进行考虑，即换热管要能够承受住管程流体的最大压 力或壳程流体的最大压力，这就要求换热管的厚度必须要足够厚才能承受住该压力，从而 导致换热管的传热效率低且成本较高。
【发明内容】
[0004] 本发明的实施例提供一种换热器的控制方法及换热器，能够解决现有的换热器控 制流程导致换热管的传热效率低且成本较高问题。
[0005] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
[0006] -种换热器控制方法，包括：
[0007] 获取换热器的壳程压力和管程压力之间的压力差值；
[0008] 将所述压力差值与所述换热器内换热管的承压阈值进行比较；
[0009] 根据比较结果调节所述壳程压力和/或所述管程压力。
[0010] 优选的，所述获取换热器的壳程压力和管程压力之间的压力差值包括：根据换热 器内的介质特性建立物性数据库，所述物性数据库包括介质的物性参数和换热器的几何尺 寸参数；根据所述物性数据库实时计算出所述压力差值并获得所述压力差值的变化趋势曲 线。
[0011] 优选的，所述根据所述物性数据库实时计算出所述压力差值包括：根据所述物性 数据库中壳程入口条件参数计算出壳程出口的压降值和压力值；根据所述物性数据库中管 程入口条件参数计算出管程出口的压降值和压力值；将壳程入口条件参数中的壳程入口的 压力值、管程入口条件参数中的管程入口的压力值、壳程出口的压力值和管程出口的压力 值做两两减法运算并取绝对值，获得所述压力差值。
[0012] 进一步的，所述将所述压力差值与所述换热器内换热管的承压阈值进行比较包 括：将所述压力差值的变化趋势曲线上对应的最大压力差值与所述承压阈值进行比较。
[0013] 进一步的，所述根据比较结果调节所述壳程压力和/或所述管程压力包括：当所 述最大压力差值大于等于所述承压阈值时，通过泵设备降低壳程出口和/或管程出口的流 量，或者通过调压装置降低壳程出口和/或管程出口的压力。
[0014] 可选的，所述获取换热器的壳程压力和管程压力之间的压力差值包括：检测壳程 入口压力、壳程出口压力、管程入口压力和管程出口压力；计算出第一压力差值、第二压力 差值和第三压力差值，其中，所述第一压力差值为所述壳程入口压力与所述管程入口压力 间的压力差值的绝对值，所述第二压力差值为所述壳程出口压力与所述管程出口压力间的 压力差值的绝对值，所述第三压力差值为所述壳程入口压力与所述管程出口压力间的压力 差值的绝对值或者为所述壳程出口压力与所述管程入口压力间的压力差值的绝对值。
[0015] 进一步的，所述将所述压力差值与所述换热器内换热管的承压阈值进行比较包 括：将所述第一压力差值、所述第二压力差值和所述第三压力差值中的最大值与所述换热 器内换热管的承压阈值进行比较。
[0016] 进一步的，所述根据比较结果调节所述壳程压力和/或所述管程压力包括：当所 述最大值大于等于所述承压阈值时，通过泵设备降低壳程出口和/或管程出口的流量，或 者通过调压装置降低壳程出口和/或管程出口的压力。
[0017] -种使用如上所述的换热器控制方法的换热器。
[0018] 本发明实施例提供的换热器控制方法及换热器，通过测量换热器的管程压力和 壳程压力之间的压力差值，以该压力差值与换热管承压阈值作比较来对壳程压力和管程压 力进行调节。与现有技术中将壳程压力或管程压力与换热管承压阈值作比较相比，由于管 程压力和壳程压力之间的压力差值要远小于单独的壳程压力或管程压力，而换热管的承压 阈值的大小是由与其作比较的压力差值决定的，即换热管只需要承受管内外的压力差即 可。因此，当压力差值较小时，承压阈值也可以相应的减小，体现在换热管的结构上，即换热 管的厚度可以相应减小，从而使得换热管的传热效率提升，生产成本降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本发明实施例一提供的换热器控制方法；
[0020] 图2为本发明实施例二提供的换热器控制方法；
[0021] 图3为本发明实施例三提供的换热器控制方法。
【具体实施方式】
[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023] 为使本发明技术方案的优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作详细说 明。
[0024] 实施例一
[0025] 本发明实施例提供一种换热器控制方法，以换热器内换热管的内外压差为依据， 对换热器的壳程压力和/或管程压力进行调节，如图1所示，所述方法包括：
[0026] 101、获取换热器的壳程压力和管程压力之间的压力差值。
[0027] 102、将压力差值与换热器内换热管的承压阈值进行比较。
[0028] 103、根据比较结果调节壳程压力和/或管程压力。
[0029] 本发明实施例提供的换热器控制方法通过测量换热器的管程压力和壳程压力之 间的压力差值，以该压力差值与换热管承压阈值作比较来对壳程压力和管程压力进行调 节。与现有技术中将壳程压力或管程压力与换热管承压阈值作比较相比，由于管程压力和 壳程压力之间的压力差值要远小于单独的壳程压力或管程压力，而换热管的承压阈值的大 小是由与其作比较的压力差值决定的，即换热管只需要承受管内外的压力差即可。因此，当 压力差值较小时，承压阈值也可以相应的减小，体现在换热管的结构上，即换热管的厚度可 以相应减小，从而使得换热管的传热效率提升，生产成本降低。
[0030] 实施例二
[0031] 本发明实施例提供一种换热器控制方法，换热器控制过程主要计算机进行自动控 制，计算机接收由与换热器管程和壳程进出口相连的检测设备发送的相关参数，通过公式 推导计算出换热器内换热管的内外压差，以及预测出内外压差的趋势，根据内外压差的趋 势对换热器的壳程压力和/或管程压力进行提前调节，如图2所示，所述方法包括：
[0032] 201、根据换热器内的介质特性建立物性数据库。
[0033] 其中，物性数据库包括介质的物性参数和换热器的几何尺寸参数。例如，介质的物 性参数包括：介质气液两相的温度、压力、焓值、气相摩尔分量、密度、粘度、导热系数、热容、 表面张力、临界温度和临界压力等。上述参数可通过设置于管程入口或壳程入口处的检测 设备获得。
[0034] 202、根据物性数据库实时计算换热器的壳程压力和管程压力之间的压力差值并 获得压力差值的变化趋势曲线。
[0035] 例如，上述计算原理是在管道压降计算的基本方程的基础上进一步扩展推导出来 的，基本计算方程如下：
[0036]
【权利要求】
1. 一种换热器控制方法，其特征在于，包括： 获取换热器的壳程压力和管程压力之间的压力差值； 将所述压力差值与所述换热器内换热管的承压阈值进行比较； 根据比较结果调节所述壳程压力和/或所述管程压力。
2. 根据权利要求1所述的换热器控制方法，其特征在于，所述获取换热器的壳程压力 和管程压力之间的压力差值包括： 根据换热器内的介质特性建立物性数据库，所述物性数据库包括介质的物性参数和换 热器的几何尺寸参数； 根据所述物性数据库实时计算出所述压力差值并获得所述压力差值的变化趋势曲线。
3. 根据权利要求2所述的换热器控制方法，其特征在于，所述根据所述物性数据库实 时计算出所述压力差值包括： 根据所述物性数据库中壳程入口条件参数计算出壳程出口的压降值和压力值； 根据所述物性数据库中管程入口条件参数计算出管程出口的压降值和压力值； 将壳程入口条件参数中的壳程入口的压力值、管程入口条件参数中的管程入口的压力 值、壳程出口的压力值和管程出口的压力值做两两减法运算并取绝对值，获得所述压力差 值。
4. 根据权利要求2所述的换热器控制方法，其特征在于，所述将所述压力差值与所述 换热器内换热管的承压阈值进行比较包括： 将所述压力差值的变化趋势曲线上对应的最大压力差值与所述承压阈值进行比较。
5. 根据权利要求4所述的换热器控制方法，其特征在于，所述根据比较结果调节所述 壳程压力和/或所述管程压力包括： 当所述最大压力差值大于等于所述承压阈值时，通过泵设备降低壳程出口和/或管程 出口的流量，或者通过调压装置降低壳程出口和/或管程出口的压力。
6. 根据权利要求1所述的换热器控制方法，其特征在于，所述获取换热器的壳程压力 和管程压力之间的压力差值包括： 检测壳程入口压力、壳程出口压力、管程入口压力和管程出口压力； 计算出第一压力差值、第二压力差值和第三压力差值，其中，所述第一压力差值为所述 壳程入口压力与所述管程入口压力间的压力差值的绝对值，所述第二压力差值为所述壳程 出口压力与所述管程出口压力间的压力差值的绝对值，所述第三压力差值为所述壳程入口 压力与所述管程出口压力间的压力差值的绝对值或者为所述壳程出口压力与所述管程入 口压力间的压力差值的绝对值。
7. 根据权利要求6所述的换热器控制方法，其特征在于，所述将所述压力差值与所述 换热器内换热管的承压阈值进行比较包括： 将所述第一压力差值、所述第二压力差值和所述第三压力差值中的最大值与所述换热 器内换热管的承压阈值进行比较。
8. 根据权利要求7所述的换热器控制方法，其特征在于，所述根据比较结果调节所述 壳程压力和/或所述管程压力包括： 当所述最大值大于等于所述承压阈值时，通过泵设备降低壳程出口和/或管程出口的 流量，或者通过调压装置降低壳程出口和/或管程出口的压力。
9. 一种使用如权利要求1-8任一项所述的换热器控制方法的换热器。
【文档编号】F28D7/16GK104457342SQ201410635162
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】宋庆峰, 程乐明, 杜娟, 赵晓 申请人:新奥科技发展有限公司