Thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch là một trong những thách thức và chi phí lớn nhất mà các bộ xử lý phải đối mặt. Các nguyên nhân chính của thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch bao gồm bảo trì và sự cố thiết bị đột xuất. Trong các ngành công nghiệp hóa chất và các quy trình khác, chi phí trung bình hàng năm cho việc ngừng hoạt động ngoài kế hoạch ước tính khoảng 20 tỷ đô la Mỹ, chiếm gần 5% sản lượng. Trong ngành công nghiệp hóa dầu, việc ngừng hoạt động ngoài kế hoạch gây ra tổn thất sản xuất từ ​​2% đến 5%.

Trong một ngành công nghiệp quy trình quan trọng như vậy, vì một số lý do, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm và khung có lợi thế hơn bộ trao đổi nhiệt dạng vỏ và ống. Đầu tiên, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm thường có hệ số truyền nhiệt lớn hơn vì chúng có nhiều chất lỏng khuấy động hơn (nhiều hỗn loạn hơn). Do đó, chúng có thể đáp ứng sự tăng hoặc giảm nhu cầu trong khi giảm tiêu thụ năng lượng và tối đa hóa việc thu hồi nhiệt trong quá trình này. Thứ hai, thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm và vỏ ít bám bẩn hơn so với thiết kế dạng vỏ và ống, đó là do sự hỗn loạn lớn hơn trong các kênh trao đổi nhiệt dạng tấm và vỏ.

Có một số loại bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có sẵn. Theo truyền thống, các miếng đệm được sử dụng trong các bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, và tiêu chuẩn công nghiệp là miếng đệm cao su định hình có độ bền cao. Tuy nhiên, miếng đệm có thể gây ra một số vấn đề. Phổ biến nhất là rò rỉ và ăn mòn.

Các điều kiện có thể gây ra rò rỉ miếng đệm bao gồm:

· Thắt chặt không đúng cách.

• Bo mạch không được lắp đặt đúng cách.

· Biến động áp suất từ ​​máy bơm hoặc các thành phần khác của hệ thống.

• Sử dụng sai vật liệu của miếng đệm.

· Sử dụng lâu dài trong các ứng dụng áp suất cao hoặc nhiệt độ cao.

Rò rỉ bên ngoài có thể dẫn đến lãng phí sản phẩm và thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch. Nó cũng có thể dẫn đến rò rỉ có hại cho môi trường, là mối nguy hiểm về an toàn cho nhân viên của cơ sở và cộng đồng lân cận.

Chi phí bảo trì của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn cực kỳ thấp vì không có miếng đệm để sửa chữa hoặc thay thế.

Các miếng đệm cao su cũng có thể bị hỏng do ăn mòn do ứng suất. Tất cả các gioăng cao su đều có nhiệt độ cao nhất và nên tránh vận hành ở nhiệt độ cao nhất để duy trì hiệu suất của gioăng. Nếu nhiệt độ chất lỏng làm việc được vận hành gần hoặc cao hơn nhiệt độ tối đa trong thời gian dài, miếng đệm sẽ bị chảy hoặc trở nên giòn. Tình trạng này cũng có thể làm cho các miếng đệm bị bung ra, dẫn đến rò rỉ, có thể dẫn đến chi phí bảo trì đột xuất và thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch.

Các chuyên gia về độ tin cậy ước tính rằng chi phí của thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch cao gấp 10 lần chi phí của thời gian ngừng hoạt động theo kế hoạch trong ngành quy trình. Mặc dù thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch làm giảm năng suất và lợi nhuận, nhưng nó thậm chí còn có tác động lớn hơn đến an toàn và hiệu quả môi trường. Việc tắt máy đột xuất kéo dài vài giờ có thể khiến khí thải phát tán vào khí quyển trong nhiều tháng.

Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm được hàn hoàn toàn vẫn giữ nguyên thiết kế dạng tấm hiệu quả và tốc độ dòng chảy tối ưu của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có miếng đệm.

Bộ trao đổi hàn có lợi thế

Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn có khả năng chống chịu tốt hơn với các hóa chất có thể làm hỏng gioăng và nhiệt độ khắc nghiệt. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn được hàn kín bằng các mối hàn TIG và không có kim loại phụ. Ưu điểm của thiết bị trao đổi nhiệt hàn TIG là hầu như không có rò rỉ. Chúng cũng cung cấp độ bền tốt, vượt quá giới hạn nghiền của miếng đệm nhiều lần.

Nói chung, hàn TIG được sử dụng trong các ngành công nghệ cao như hàng không vũ trụ và ô tô vì khả năng tạo ra các mối hàn chất lượng cao, chắc chắn trên các vật liệu mỏng. Ngoài việc tạo ra các mối hàn chất lượng cao, hàn TIG hiếm khi có khuyết tật. TIG có thể hàn nhiều vật liệu xây dựng, chẳng hạn như thép không gỉ, thép chịu axit, hợp kim titan và niken.

Đồng thời, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm được hàn hoàn toàn vẫn giữ được các ưu điểm của thiết kế tấm hiệu quả của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm đệm và dòng chảy được tối ưu hóa. Thiết bị được thiết kế cho dòng ngược dòng, để các chất lỏng chuyển động chống song song với nhau trong bộ trao đổi nhiệt. Điều này vốn có hiệu quả hơn các thiết bị trao đổi nhiệt dòng chéo. Việc bố trí ngược dòng tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ đồng đều hơn giữa các chất lỏng trên toàn bộ chiều dài của đường dẫn chất lỏng, do đó đạt được sự truyền nhiệt tốt nhất.

Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn không sử dụng gioăng đàn hồi để làm kín từng tấm. Thay vào đó, tấm nóng được hàn kín bằng hàn TIG.

Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn giúp ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch và giảm chi phí

Yếu tố hiệu suất

Ngoài việc tối đa hóa sản lượng nhiệt thông qua dòng chảy ngược, thiết bị khung và tấm được hàn hoàn toàn cũng có hiệu suất tốt trong các điều kiện và môi trường đầy thử thách vì nhiều lý do.

Trước hết, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm được hàn hoàn toàn có thể chịu được nhiệt độ khắc nghiệt và có khả năng chịu các cú sốc nhiệt. Bất kỳ điều kiện nào trong số này đều có thể làm hỏng bộ trao đổi nhiệt được đệm kín, dẫn đến thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch.

Thứ hai, do không có gioăng để sửa chữa hoặc thay thế nên việc bảo trì bộ trao đổi nhiệt dạng tấm là rất ít. Bố trí tấm của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn có thể được tối ưu hóa cho quá trình này. Điều này đúng cho dù đó là kiểu bố trí một dòng với tất cả các đầu phun vào và ra ở một bên, hay kiểu bố trí nhiều dòng với nhiệt độ nhỏ gần giữa chất lỏng nóng và chất lỏng lạnh. Trong mọi trường hợp, các kết nối đường ống nên được giảm thiểu để đơn giản hóa việc bảo trì.

Thứ ba, thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm hàn có các kênh dòng chảy hẹp và yêu cầu về thể tích chất lỏng giảm. Vì hiệu quả của chúng, chúng sử dụng ít chất làm mát hơn, có thể giảm chi phí vận hành.

Cuối cùng, bộ trao đổi nhiệt hàn nhỏ và gọn. So với thiết kế dạng vỏ và dạng ống, chúng chiếm không gian sàn nhỏ nhất và trọng lượng nhẹ hơn. Điều này có thể đơn giản hóa việc mở rộng nhà máy khi cần thiết.

Trường hợp: Bộ trao đổi nhiệt hàn được sử dụng trong nhà máy lọc dầu

Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn đã được chứng minh là đáng tin cậy và hiệu quả trong các nhà máy lọc dầu và các quy trình quan trọng khác. Hai nghiên cứu điển hình ngắn cho thấy vai trò của chúng trong hoạt động lọc dầu.

Lọc khí.

Hơn mười năm trước, một công ty dầu khí đã lắp đặt hai bộ trao đổi nhiệt hàn trong một nhà máy ở châu Âu. Khi chạy nối tiếp, một trong các công tắc ở chế độ hoạt động, trong khi công tắc kia ở chế độ chờ.

Nhà máy sử dụng quy trình Alkazid để lọc khí. Phương pháp này chủ yếu được sử dụng để xử lý khí có hàm lượng lưu huỳnh cao, sau đó thực hiện các bước khác để tinh chế hoàn chỉnh hơn. Hàm lượng hydro sunfua tối đa trong khí được xử lý bằng quá trình này là 10%, và lượng hydro sunfua loại bỏ là từ 0.07% đến 0.10%.

Dòng ngược dòng của bộ trao đổi nhiệt làm giảm sự phân bố nhiệt độ giữa các chất lỏng xuống 1 Kelvin và thiết bị chịu được sự chênh lệch áp suất cao một cách hiệu quả. Đường cong nhiệt độ hẹp có thể tiết kiệm năng lượng ở phía làm nóng của bộ tái sinh và trong tuần hoàn nước làm mát.

Các nhà quản lý đánh giá cao độ tin cậy của bộ trao đổi nhiệt và thực tế là khả năng làm sạch và bảo trì thiết bị là cực kỳ thấp. Họ cũng thích thiết kế nhỏ gọn của bộ trao đổi nhiệt hàn, theo họ là có lợi cho việc nâng cấp trong tương lai và nền tảng ngoài khơi của công ty.

Thu hồi lưu huỳnh. 

Trong một nhà máy lọc dầu khác ở châu Âu, ba bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn được lắp đặt trong bộ thu hồi lưu huỳnh. Hai trong số ba thiết bị trao đổi nhiệt đang chạy, trong khi thiết bị thứ ba vẫn ở chế độ chờ.

Trước khi được kích hoạt, các thiết bị này phải đáp ứng một số thông số kỹ thuật, bao gồm các thông số kỹ thuật được thành lập bởi Hiệp hội Kỹ sư Ăn mòn Hoa Kỳ (NACE), Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ (ASME), Chỉ thị Thiết bị Áp lực Châu Âu (PED) và Viện Dầu khí Hoa Kỳ. (API). Ngoài ra, hàn TIG không sử dụng vật liệu phụ phải đáp ứng các thông số kỹ thuật hàn đối với các hạng mục đặc biệt trong dịch vụ H2S ướt để đạt được mức độ an toàn cao nhất của nhà máy lọc dầu.

Ban quản lý hài lòng với hiệu suất và hiệu quả của thiết bị trao đổi tấm hàn. Thiết kế dạng xương cá của nó đặc biệt hiệu quả đối với các chất trao đổi loãng / giàu amin, và thiết kế dạng tấm đứng với các cạnh tạo ra khả năng thu hồi nhiệt tuyệt vời.

Nhìn chung, các nhà máy Châu Âu đã tin tưởng sản xuất các thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm hàn trong nhiều năm. Tuy nhiên, các công ty Mỹ đã chậm hơn trong việc hiểu về hiệu suất và thu nhập.

Thiết bị chế biến, đặc biệt là những thiết bị có các quá trình quan trọng, chẳng hạn như hóa chất, dược phẩm, dầu và khí tự nhiên, nên xem xét việc sử dụng bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn. Do sản lượng nhiệt và tiêu thụ năng lượng tối thiểu, chúng là phương pháp truyền nhiệt đáng tin cậy và bền cho các ứng dụng công nghiệp.

Liên kết đến bài viết này : Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn giúp ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch và giảm chi phí 

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn giúp ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch và giảm chi phíĐộ chính xác 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ cho gia công nhôm, berili, thép cacbon, magiê, gia công titan, Inconel, bạch kim, siêu hợp kim, axetal, polycarbonate, sợi thủy tinh, than chì và gỗ. Có khả năng gia công các bộ phận có đường kính lên đến 98 inch. và dung sai độ thẳng +/- 0.001 in. Các quy trình bao gồm phay, tiện, khoan, doa, ren, khai thác, tạo hình, khía, gia công phản lực, gia công kim loại, doa và cắt laser. Các dịch vụ thứ cấp như lắp ráp, mài không tâm, xử lý nhiệt, mạ và hàn. Sản xuất nguyên mẫu và số lượng thấp đến cao được cung cấp với số lượng tối đa 50,000 chiếc. Thích hợp cho năng lượng chất lỏng, khí nén, thủy lực và van các ứng dụng. Phục vụ các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, máy bay, quân sự, y tế và quốc phòng. [email protected] ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *