回忆追思 返回专题首页
师先生和扭曲片管强化传热技术
2014-12-09  |   金属所高温合金研究部 郑志        【 】【打印】【关闭

  扭曲片管强化传热技术2007年获得国家发明二等奖,2014年又被国家奖励办评为第十六届中国专利优秀奖。该技术自2005年在国内乙烯裂解炉上开始推广,到目前为止已有1200万吨乙烯装置应用该技术,普及率接近70%,直接经济效益超过百亿??甲呦蚬?,同时在其它管式加热炉上推广应用,所有这一切都离不开师先生的关怀和支持。

  1987年入所,有幸分配到6室铸造组,跟随朱耀宵老师从事高温合金的研究和产品开发。那时候科研院所都在搞开发,当时组里开发搞得有声有色,三耐(耐蚀、耐磨、耐高温)铸件在国内也小有名气,组里安排我除了科研以外参与三耐产品市场开发,那年代做市场就是挖门子捣洞找关系,我找到了我爱人的三哥,他当时在辽化化纤三厂任总工,可我们的三耐制品在化纤厂用途不多,他领着我到隔壁的化工一厂,那是乙烯厂,有好多的乙烯炉,用好多高温部件,接待我们的是张华副总工和管设备的宋副厂长,交谈中提到目前的乙烯炉乙烯收率低,清焦周期短,如果能解决这两个问题那可是为石化做了大贡献。

  带着这两个问题回到所里向朱老师作了汇报,立刻引起了朱老师极大的兴趣,并很快返回辽化进一步了解装置和工艺流程,发现当时的裂解炉管是由几段3米左右长的离心铸管焊接成11米左右长的裂解炉管,这样几十根甚至上百根不同直径的炉管按一定规律排列在炉内,火焰通过炉管外壁加热管内流动的石脑油或轻柴油,在850℃左右裂解成乙烯等短链产品。物料高速通过炉管,呈平行流动状态,管壁处有边界滞流层,这部分热阻很大。由于热传导和表面张力,物料流速中心快,靠近管壁慢,而温度则是中心比管壁处低,温度高的裂解过度,碳原子聚集结焦;中心温度不够,裂解不充分。找到原因就有可能找到解决的办法,我们很快设计出一种内螺旋的管段,类似与炮筒的膛线,目的是即增加内表面面积增加热交换面积,同时改变物料流动状态,由平流改为湍流。我们用最短的时间研制出这种带有内螺旋的管段,辽化的张总将这一构想向中石化科技部装备处的许适群作了汇报,许工听后为之一动,马上组织北化院和北京工程公司(BPK)相关专家,把我们找到北京一起进行交流,会上专家们对我们的设想褒贬不一,有的专家甚至不屑一顾,也有些专家提出忠恳的建议。第一次见公婆演砸了,但我们没有灰心,回来认真分析专家的批评和建议,并请教流体力学的专家进行流体计算,同时在实验室进行冷态模拟实验,最终完成了现在的扭曲片管的设计。

  

扭曲片管强化传热技术

  此时已是1994年,师先生已经在基金委和工程院工作,但还经?;厮旃?。记得那年夏天师先生回到所里,朱老师带着我向师老汇报了我们针对提高乙烯裂解炉传热所提出的设想,师先生听后非常振奋,并对我们的分析和解决方案给予充分肯定,并当即写信给时任中石化总工程师的袁睛棠院士,向她推荐我们的设想,指出这是一项革命性的创新。

  后面的事情就顺理成章,在师先生的关怀和袁总的直接过问下,1995年在中石化科技部装备处立项,组成金属所、北化院、辽化的攻关组,先后进行了实验室小试和辽化北方炉半炉对比工业试验,但由于辽化炉子较小,不具备代表性,后来又分别在扬子石化、茂名石化、燕山石化的工业炉上进行工业试验,克服了种种困难,期间先后召开5次鉴定会,每次师先生都亲自参加并主持鉴定,还分别邀请石化系统的权威专家侯芙生、闵恩泽、曹湘洪、袁睛棠等院士参加,为该技术最终在中石化乃至全国裂解炉推广做出不可磨灭的贡献。

 

2005年师先生主持参加项目鉴定会

  师先生非常关心该项目的进展情况,每次看到师老他都要问及此事,得知我们取得的进展他总是很开心并鼓励我们继续努力,扩大领域,201311月我和朱老师到北京看望病重的师老,躺在床上的师老还拉着我的手问起扭曲管推广的怎么样了,回所里多少钱了,中石化卡我们不。。。当得知进展顺利,与中石化合作很愉快后,老人家露出欣慰的笑容。事后郭老师告诉我们师先生好久没这么开心了!

和师先生在一起

  师先生走了!他的音容笑貌时刻铭记在我们心中。他宽阔的胸怀,严谨的学风,助人为乐的精神将永远激励我们后人!

 

文档附件

中国科学院金属研究所 版权所有 辽ICP备05005387号

地址: 沈阳市沈河区文化路72号 邮编: 110016 联系人邮箱: office@bottors.com