เครื่อง แลกเปลี่ยน ความ อบอุ่น พลาต: เครื่อง พลังงาน ที่ ผสมผสาน ลง ใน อุตสาหกรรม เคมี

สาขาอุตสาหกรรมสารเคมีที่มีกระบวนการหลากหลายที่เกี่ยวข้องกับการทําความร้อน, การทําความเย็น, การปรับความหนาว, การระเหยและการฟื้นฟูความร้อน จําเป็นต้องมีการแก้ไขการถ่ายทอดความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงและสามารถปรับปรุงได้ในหมู่เทคโนโลยีที่ใช้,เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่น (PHEs)ได้สร้างตําแหน่งที่สําคัญและขยายตัวอย่างต่อเนื่อง กลายเป็นเครื่องมือที่จําเป็น เนื่องจากข้อดีอันโดดเด่นของพวกเขา

ข้อดีหลักที่ผลักดันการรับใช้:

1. ประสิทธิภาพที่พิเศษและความจุ

   • คออฟฟิชั่นการถ่ายทอดความร้อนสูง:การไหลเวียนที่กระตุ้นโดยแผ่นกระจกกระจกกระจกเพิ่มการถ่ายทอดความร้อนได้อย่างสําคัญ เมื่อเทียบกับการออกแบบแบบเปลือกและท่อแบบดั้งเดิมนั่นหมายถึงการบรรลุภาระเดียวกัน กับพื้นที่พื้นที่ที่เล็กกว่ามาก.

   • ขนาดเล็ก:การ ออกแบบ แบบ โมดูล และ แผ่น ที่ เต็มไปด้วย ผง ทํา ให้ หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วยนี้เป็นสิ่งสําคัญสําหรับการปรับปรุงหลังหรืออุปกรณ์ที่จํากัดพื้นที่.

2. ความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงานและการควบคุม

   • การเข้าใกล้อุณหภูมิ:PHEs สามารถบรรลุความแตกต่างของอุณหภูมิ (ΔT) ระหว่างกระแสร้อนและเย็นที่ต่ํา 1-2 °C.การทําความร้อนก่อนในกระแสอาหารด้วยความร้อนที่เสียหาย) และปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงานของกระบวนการ.

   • การปรับความจุง่าย:การเพิ่มหรือถอดแผ่นทําให้สามารถปรับขนาดความจุในการถ่ายทอดความร้อนได้ง่ายพอสมควร เพื่อให้ตรงกับความต้องการของการเปลี่ยนแปลงกระบวนการหรือความต้องการในการขยายในอนาคต

   • การตั้งค่า Multi-Pass/Streamรูปแบบกระปุกยืดหยุ่นและการออกแบบกรอบทําให้การจัดทําการไหลที่ซับซ้อน (หลายการผ่านในด้านหนึ่งหรือทั้งสองข้าง) และแม้กระทั่งการจัดการของเหลวมากกว่าสองในกรอบเดียว

3. วัสดุความหลากหลายและความทนทานต่อการกัดกร่อน:

   • แผ่นมีให้เลือกได้อย่างง่ายดายในหลากหลายสกัดเหล็กทนทานต่อการกัดกร่อน (เช่น 316L, 254 SMO, Hastelloy,ทันทัล (tantalum-clad) และวัสดุต่างประเทศที่ปรับปรุงมาเพื่อทนต่อน้ํายากระบวนการเคมีที่รุนแรง (กรด), แอลคาลี, สารละลาย)

   • วัสดุของถุง (EPDM, NBR, Viton, PTFE) ยังถูกเลือกสําหรับความเข้ากันได้ทางเคมีและความทนทานต่ออุณหภูมิ

4. ลดการก่อฝุ่นและบํารุงรักษาง่ายขึ้น

   • ความวุ่นวายสูง:การออกแบบโดยพื้นฐานจะลดแนวโน้มของฝุ่นด้วยการลดพื้นที่ที่หยุดยั้งให้น้อยที่สุด

   • การเข้าถึง:ความสามารถในการเปิดกรอบและการเข้าถึงทั้งหมดพื้นที่ถ่ายส่งความร้อนทําให้สามารถตรวจสอบทางสายตาอย่างละเอียด การทําความสะอาด (มือ, เคมี, หรือ CIP - ทําความสะอาดในสถานที่) และเปลี่ยนแผ่นหรือกระปุกแต่ละชิ้นเวลาหยุดทํางานลดลงอย่างมาก เมื่อเทียบกับการทําความสะอาดเครื่องแลกเปลี่ยนเปลือกและท่อ.

การใช้งานหลักในกระบวนการเคมี:

1. ความร้อนและความเย็นของกระแสกระบวนการ:การใช้ที่พบบ่อยที่สุด คือ ปัจจัยปฏิกิริยาในการทําความร้อน หรือผลิตภัณฑ์การทําความเย็น/ผสมปฏิกิริยา (ตัวอย่างเช่น การทําความเย็นกระแสพอลิเมอร์หลังการทําพอลิเมอร์)

2. การฟื้นฟูความร้อนสําคัญสําหรับการประหยัดพลังงาน PHEs ได้อย่างมีประสิทธิภาพฟื้นคืนความร้อนจากกระแสน้ําร้อน (ตัวอย่างเช่น การออกของโรงงานปฏิกิริยา, ด้านล่างของคอลัมน์การปั่น) เพื่อทําความร้อนก่อนของอาหารเย็นที่เข้ามา (ตัวอย่างเช่นอาหารคอลัมน์,อาหารของตัวประกอบ), ลดการบริโภคพลังงานประถมอย่างมาก

3. การปรับความหนาใช้สําหรับการบดน้ําหมัก (ตัวอย่างเช่น น้ําหมักบนจากเสาปั่น, น้ําหมักสารละลาย) ที่ขนาดคอมแพคต์และประสิทธิภาพสูงเป็นประโยชน์จําเป็น ต้อง ออกแบบ อย่าง ระมัดระวัง สําหรับ การ แบ่งปัน คัน.

4. การระเหย:ใช้ในเครื่องระเหยที่มีอัตราการผลิตเพียงครั้งเดียวหรือหลายครั้งเพื่อปมสารละลาย (เช่น โซดาคาวสติก น้ําผลไม้ น้ํายาเสีย)

5. หน้าที่ในปฏิบัติการหน่วยเฉพาะเจาะจง

   • การกระชับ:เครื่องทําความร้อนก่อนของเครื่องปั่น, เครื่องปรับอากาศ (สําหรับควันที่เหมาะสม), เครื่องระบายความเย็นระหว่าง

   • ระบบปฏิกิริยาการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยําของอาหารและของเหลวเย็นสําหรับโรงงานปฏิกิริยา

   • กระจกกระจกเครื่องลดความเย็นของแม่เหล้า

   • การฟื้นฟูสารละลาย:การผสมผสานสารละลายที่ได้รับคืน

   • ระบบบริการ:ผสมของน้ําอุ่น/เย็น (เช่น น้ํามันอุณหภูมิ)

ข้อพิจารณาสําคัญในการใช้สารเคมี:

1. คุณสมบัติของของเหลว:

   • ความสะอาดแม้ว่าจะทนต่อการสกปรก แต่ PHEsไม่เหมาะสําหรับของเหลวที่มีความสกปรกสูง หรือของเหลวที่มีสารแข็งหรือเส้นใยขนาดใหญ่ที่สามารถปิดช่องแผ่นแคบได้

   • ความแน่น:เหมาะสําหรับของเหลว viscosity ต่ําถึงปานกลาง viscosity สูงลดการถ่ายทอดความร้อนและเพิ่มการลดความดัน

   • ความดันและอุณหภูมิแม้ว่าการออกแบบจะดีขึ้น แต่ PHE โดยทั่วไปจะมีความดันสูงสุดและอุณหภูมิที่ต่ํากว่า (เช่น ~ 25-30 bar, ~ 200 ° C ขึ้นอยู่กับการติด / วัสดุ) เมื่อเทียบกับหน่วยเปลือกและท่อที่แข็งแรงเครื่องแลกแผ่นผสม (BPHE) มีขีดจํากัดสูงกว่า แต่ขาดความสามารถในการใช้งาน.

   • ความเหมาะสม:ความมั่นคงอย่างสมบูรณ์แบบของวัสดุ (แผ่นและซัคเกต) กับสารเหลวในกระบวนการเคมีในสภาพการทํางานเป็นสิ่งสําคัญที่สุด ความผิดพลาดอาจนําไปสู่การรั่วหรือการกัดกร่อนที่หายนะ

2. ความสมบูรณ์แบบของกระปุก:การ เลือก การ ตัด กัน ภาวะ เคมี, อุณหภูมิ, และ ความ กดดัน เป็น สิ่ง สําคัญ. ระบบ การ ตรวจ พบ การรั่วไหล มัก จะ ใช้ สําหรับ น้ํายา อันตราย.การเปลี่ยนซากเป็นต้นทุนการบํารุงรักษาประจํา.

อนาคตของสารเคมี

เทคโนโลยี PHE ยังคงพัฒนา ความแตกต่างที่กว้างกว่าสําหรับเหลวที่ซับซ้อนมากขึ้น หรือมีสกปรกเล็กน้อย การปรับปรุงการออกแบบความดันสูง วัสดุประกอบการและโครงสร้างผสมผสานเต็มหรือครึ่งผสาน (กําจัดการผสมผสานสําหรับภารกิจที่รุนแรง) กําลังขยายการใช้งานของพวกเขาข้อดีที่เนื้อหาของมันในประสิทธิภาพ, ความจุและการทําความสะอาดความยั่งยืน ประสิทธิภาพด้านพลังงาน และความยืดหยุ่นในการดําเนินงาน

สรุป:

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น ไม่เพียงแต่เป็นตัวแทนที่คอมพัคต์ในอุตสาหกรรมเคมีและความสะดวกในการบํารุงรักษาทําให้พวกเขาเป็นทางเลือกที่ชอบสําหรับการประปาที่หลากหลายโดยการช่วยประหยัดพลังงานอย่างสําคัญ ลดความต้องการพื้นที่ และอํานวยความสะดวกในการบํารุงรักษาPHEs เป็นองค์ประกอบพื้นฐานขับเคลื่อนประสิทธิภาพการผลิตสารเคมีที่มีราคาประหยัดและยั่งยืน บทบาทของพวกมันจะเติบโตมากขึ้น เนื่องจากเทคโนโลยีขยายขอบเขตของขอบเขตการทํางานของมัน