钛合金螺旋盘管原油换热器传热特性研究

为满足采油井场井口采出液（原油）冬季加热的特殊技术需求，解决管壳式、板式、套管式等传统形式换热器在相应使用条件下存在的难以承受高压、尺寸及质量大、制造困难、造价高、易腐蚀、流阻大等问题，设计制作了一台液量为25 m³/d的实际井场钛合金螺旋盘管原油换热器，并搭建了相应传热与流阻测试实验装置。开展了多种工质对在多种流速匹配下的传热性能实验，以及壳程防冻液和管程原油的流阻测试实验。结果表明：在壳程为水或防冻液，管程为原油时，壳侧雷诺数应达到7 000（对应流速0.32 m/s）以上，管程雷诺数应达到2 000（对应流速1.1 m/s）以上，才能获得相对较高的总传热系数；壳程载热介质流速在很宽的范围内流阻都很小，对泵总扬程的影响基本可忽略，壳程流速选择可仅从能量平衡角度考虑；管程原油流动雷诺数在2 000～2 500之间（对应流速1.1～1.3 m/s）,流阻约为50～75 kPa,相当于一般井口回压的3.3%～5.0%,对抽油机的工作基本不会产生影响，此时已获得了较高的总传热系数。基于换热实验数据，对比较接近实验测试结果的一种理论计算模型进行了分析和修正，使其能与实验...