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高端装备核心部件HFT管研究及产业化

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成果主要完成人

刘阿龙、刘 伟、张忠军、张志宏、雷 静、雷梦兰、李聪聪

项目概况

1、成果简介 国际上只有美国霍尼韦尔(Honeywell)UOP公司能够生产High Flux Tubing,简称HFT管,但是价格都相当昂贵,为国内同普通换热管的几十倍。在这样的背景下,刘阿龙博士最早联合中石化共同开发国产化HFT管,后来在上海某研究院进行完善和优化,目前该产品已经完全可以达到美国UOP的标准。刘阿龙博士与刘伟等人于2021年共同成立嘉腾(山东)换热设备有限公司,注册资金3000万,厂房规模1万平米。 目前属于创业初期,主要投放在以山东为中心的北方换热管市场。中期逐步完善北方销售网络,开发全国市场,后期进入国际市场。 目前公司已经组建了由刘阿龙博士带队的庞大团队。 我们选址在山东济南平阴县,初期投资960万,目前已经完成1000多万的销售额。 HFT管可以使普通光滑管的传热系数提高10倍以上,其有效温差仅为普通光滑管的1/10~1/15,临界热负荷是光管的1.8倍。 国内同类产家中,能与山东嘉腾HFT管在性能上相媲美的仍处于摸索阶段。 2、主要创新点 本项目针对大型石化生产过程的HFT管的关键技术进行以下几方面的研究: (1)外表面多孔层烧结工艺研究。主要包括金属粉末配方、粘结剂、涂敷技术、烧结温度、烧结速度等对多孔层特征参数、多孔层均匀性的影响。; (2)多孔表面沸腾传热机理研究。根据气泡动力学理论建立多孔表面沸腾传热动力学模型,为HFT管换热器产业化提供理论指导; (3) 80米大型多孔表面涂层烧结炉自动化成套生产装置建设; (4)外表面纵槽管加工装置建设; 主要创新点如下: (1)开发出HFT管全套制备工艺。该产品不但能强化沸腾传热,而且能强化冷凝传热,适用面广,价格便宜,便于大规模产业化。 (2)采用气泡动力学理论建立多孔表面微通道内传热的动力学模型。多孔表面内传热过程非常复杂,涉及到薄膜蒸发,对流传热和导热等。本项目从工程应用实际情况出发,采用因此分析方法简历无因次关联式。它可以使数据处理简化,得到使用面较广的关联式。 (3)开发出HFT换热器全套设计和制造技术。刘博士已经在强化传热关和烧结设备方面申请了多项发明专利,通过本项目关键技术的研究,对现有技术进一步优化,为我国大型化工行业用高效换热器产业化扫清障碍,提升我国化工行业的国际竞争力。