Astratt
Bl-iżvilupp tal-industrijalizzazzjoni moderna, l-industrija tal-{0}}karbonju baxx saret xejra inevitabbli. F'diversi oqsma industrijali, ġew żviluppati skambjaturi tas-sħana ta'-effiċjenza għolja u li jiffrankaw l-enerġija-biex jissostitwixxu t-tagħmir tradizzjonali tal-iskambju tas-sħana. Madankollu, it-titjib tal-prestazzjoni tal-iskambjaturi tas-sħana waħdu ma jistax jikseb l-aħjar effett tal-iffrankar tal-enerġija-għas-sistema tal-produzzjoni kollha.
Ibbażat fuq kundizzjonijiet operattivi attwali fl-industrija petrokimika, dan id-dokument jirrevedi l-ambjenti ta 'applikazzjoni ta' tipi differenti ta 'skambjaturi tas-sħana, l-iżvilupp ta' teknoloġiji li jiffrankaw l-enerġija-, kif ukoll il-progress tar-riċerka fit-tneħħija tal-fouling u t-trattament tal-ħsarat. Huma proposti wkoll direzzjonijiet ġodda ta' riċerka.
Skambjatur tas-sħana, magħruf ukoll bħala skambjatur termali, huwa apparat użat prinċipalment biex jinkiseb trasferiment tas-sħana bejn fluwidi differenti. Matul il-produzzjoni petrokimika, il-midja tal-proċess ta 'spiss jeħtieġ li tissaħħan jew tkessaħ. Skont kundizzjonijiet operattivi u rekwiżiti ta 'produzzjoni differenti, jistgħu jintgħażlu diversi tipi ta' skambjaturi tas-sħana biex jiżguraw li l-fluwidi tal-proċess jilħqu l-livelli ta 'temperatura meħtieġa u jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-proċessi ta' reazzjoni kimika.
Minħabba l-prinċipji u l-funzjonijiet operattivi tiegħu, l-iskambjaturi tas-sħana għandhom rwol importanti matul il-proċess kollu tar-raffinar. Huma tagħmir ewlieni biex jiġi żgurat kontroll xieraq tat-temperatura tal-fluwidi tal-proċess, iż-żamma ta 'tħaddim stabbli tas-sistemi ta' raffinar, u l-irkupru tas-sħana mormija għall-konservazzjoni tal-enerġija. Barra minn hekk, minħabba li t-tagħmir tal-iskambju tas-sħana huwa użat ħafna fl-industrija petrokimika, jirrappreżenta proporzjon sinifikanti tal-ispejjeż tal-investiment tat-tagħmir. Il-konsum tal-enerġija relatat u t-telf tal-metall huma wkoll fatturi ewlenin li jeħtieġu attenzjoni.
1. Applikazzjoni Progress ta 'Heat Exchangers fl-Industrija Petrokimika
1.1 Applikazzjoni ta 'Heat Pipe Heat Exchangers fl-Irkupru tas-Sħana tal-Iskart
L-iskambjaturi tas-sħana tal-pajpijiet tas-sħana ġew applikati b'suċċess f'kundizzjonijiet ħorox ta' rkupru tas-sħana mormija fl-industrija taż-żejt, speċjalment fi proċessi li jinvolvu fjuwils ta'-kubrit għoli.
Fi proċessi ta' produzzjoni petrokimika, it-tagħmir ta' tisħin u qsim b'temperatura għolja-huma essenzjali. Pereżempju, fil-produzzjoni ta 'olefini ħfief, fran tal-qsim tan-nafta tal-pitrolju b'temperatura għolja huma komunement użati. It-temperatura tal-gass tal-egżost minn dawn il-fran tista 'tilħaq 200-400 grad. Minħabba l-ambjent operattiv sever, il-gass tal-iskart iġġenerat ma jistax jiġi skarikat direttament fl-atmosfera.
L-iskambjaturi tas-sħana tal-pajpijiet tas-sħana tat-tisħin minn qabel tal-arja jistgħu jutilizzaw is-sħana residwa mill-gassijiet tal-egżost biex isaħħnu minn qabel l-arja tal-kombustjoni, ittejjeb l-effiċjenza tal-enerġija filwaqt li tnaqqas it-tniġġis ambjentali.
F'dawn l-aħħar snin, diversi kombinazzjonijiet ta 'skambjaturi tas-sħana tubulari ġew adottati b'mod wiesa' kemm domestikament kif ukoll internazzjonalment biex tinkiseb prestazzjoni aħjar tal-iffrankar tal-enerġija-u l-irkupru tas-sħana mormija. Il-proċess ewlieni tal-produzzjoni jidher fil-Figura 1.
1.2 Applikazzjoni ta 'Heat Exchangers Helical Baffle fi Proċessi ta' Tkessiħ u Skambju tas-Sħana
L-iskambjatur tas-sħana tal-baffle helical huwa tip ġdid ta' tagħmir tal-iskambju tas-sħana ta'-effiċjenza għolja. Il-kunċett tiegħu oriġina mill-istruttura tal-iskambjatur tas-sħana tal-pjanċa spirali proposta mill-kumpanija Rosenbland tal-Isvezja fl-1930, li sussegwentement ġiet privattiva. Aktar tard, pajjiżi inklużi r-Renju Unit, l-Istati Uniti, il-Ġermanja, u l-ex Unjoni Sovjetika żviluppaw u mmanifatturaw tagħmir simili.
Iċ-Ċina bdiet tintroduċi u tapplika din it-teknoloġija fl-industrija kimika matul is-snin ħamsin. Sa nofs is-sittinijiet, il-manifatturi domestiċi kisbu produzzjoni tal-massa permezz ta 'proċessi ta' rolling. Fl-1973, iċ-Ċina ġabret il-Manwal tal-Għażla għal Tpinġijiet tal-Iskambjatur tas-Sħana tal-Pjanċa Spiral. L-aħħar standard, JB/T4751Skambjatur tas-Sħana tal-Pjanċa Spiral(edizzjoni 2003), tirrappreżenta l-livell ta 'żvilupp tat-teknoloġija tal-iskambjatur tas-sħana tal-pjanċa spirali fiċ-Ċina.
Meta mqabbel ma 'skambjaturi tas-sħana tradizzjonali, l-iskambjaturi tas-sħana tal-pjanċa spirali għandhom vantaġġi inklużi koeffiċjenti ogħla ta' trasferiment tas-sħana u kapaċità ta 'awto-tindif ikkawżata minn turbolenza tal-fluwidu, li tgħin biex tevita l-akkumulazzjoni tas-sediment.
Għalhekk, fl-industrija petrokimika, l-iskambjaturi tas-sħana tal-pjanċa spirali jintużaw prinċipalment għal proċessi ta 'tisħin u tkessiħ li jinvolvu gażolina, karburant tad-diżil, ilma tal-ammonja, ilma tal-kloru, salmura, aċidi qawwija, alkali qawwija, u nitroġenu-idroġenu-ammonja gassijiet imħallta.
Huma wkoll applikati b'mod wiesa 'f'sistemi ta' tisħin, tkessiħ, kondensazzjoni u togħlija mill-ġdid għal alkoħol, reżini, urea, monomeri molekulari żgħar, olefini polimerizzati, u prodotti intermedji relatati.
Hao Zhenliang et al. studjat b'mod sperimentali r-relazzjoni bejn il-qoxra-waqgħa tal-pressjoni tal-ġenb u r-rata tal-fluss, il-varjazzjoni tal-prestazzjoni tat-trasferiment tas-sħana konvettiva tal-qoxra-ġenb b'numru Reynolds (Re) u numru Nusselt (Nu), u l-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana tal-qoxra-ġenb taħt kundizzjonijiet ta 'waqgħa tal-pressjoni tal-unità għal baffle helical u skambjaturi tas-sħana baffle segmentali.
Ir-riċerka tagħhom ipprovdiet gwida għall-għażla tat-tagħmir taħt kundizzjonijiet operattivi differenti. Il-konklużjonijiet ewlenin huma kif ġej:
(1) Taħt l-istess kundizzjonijiet tan-numru Reynolds, il-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana konvettiv tal-qoxra-in-naħa ta 'skambjaturi tas-sħana baffle segmentali huwa ogħla minn dak ta' skambjaturi tas-sħana baffle helical.
(2) Taħt l-istess dijametru tal-qoxra u kundizzjonijiet tar-rata tal-fluss, il-waqgħa tal-pressjoni tal-qoxra-tal-ġenb tal-iskambjaturi tas-sħana tal-baffle helical hija korrelatata b'mod negattiv mal-angolu helical. Madankollu, irrispettivament mill-angolu helical magħżul, il-waqgħa tal-pressjoni tibqa 'aktar baxxa minn dik ta' skambjaturi tas-sħana baffle segmentali.
(3) Differenti miż-żewġ konklużjonijiet ta 'hawn fuq, meta titqies il-prestazzjoni tat-trasferiment tas-sħana għal kull waqgħa tal-pressjoni ta' unità, il-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana konvettiv tal-qoxra-in-naħa tal-iskambjaturi tas-sħana baffle helical huwa ogħla. Meta l-angolu helical huwa ta 'madwar 40 grad, il-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana konvettiv jilħaq il-valur massimu tiegħu, li jirriżulta fl-ogħla prestazzjoni ġenerali tat-trasferiment tas-sħana.
1.3 Applikazzjoni ta'-Ffrankar tal-Enerġija ta' Skambjaturi tas-Sħana tal-Pjanċi ta'-Effiċjenza Għolja fir-Raffinar taż-Żejt
F'raffineriji taż-żejt fuq skala medja u kbira-, jista' jkun hemm madwar 400 skambjatur tas-sħana ta' diversi tipi. Dawn is-sistemi ħafna drabi joperaw taħt kundizzjonijiet ta 'pressjoni għolja u temperatura għolja. Internazzjonalment, l-iskambjaturi tas-sħana tal-qoxra-u-tubi laħqu livelli operattivi ta 'pressjoni ta' 8.4 MPa u temperatura ta '1500 grad, b'żoni ta' trasferiment tas-sħana li jilħqu sa 6,700 m².
Minħabba l-ispejjeż għoljin ta 'kostruzzjoni ta' pjattaformi taż-żejt offshore, skambjaturi tas-sħana tal-pjanċa wweldjati intużaw ħafna fil-produzzjoni taż-żejt offshore minħabba l-istruttura kompatta tagħhom, disinn ħafif, prestazzjoni eċċellenti ta 'trasferiment tas-sħana, u spiża aktar baxxa.
L-applikazzjonijiet ewlenin tagħhom jinkludu żejt lubrikanti mekkaniku li jkessaħ u ilma ħelu (bħal ilma li jkessaħ il-ġakketta tal-magna). Fl-oqsma taż-żejt, jistgħu jintużaw ukoll għat-tisħin taż-żejt mhux raffinat u proċessi oħra.
L-isfida ewlenija tinsab fid-disinn u l-kalkolu tas-sistemi tal-proċess. Fil-produzzjoni attwali, it-telf tal-enerġija spiss ikun ikkawżat minn disinn ta 'proċess mhux raġonevoli.
Chen Jianwei et al. wettaq riċerka teoretika dwar il-kalkolu tal-waqgħa tal-pressjoni ta 'skambjaturi tas-sħana tal-pjanċa tat-tkessiħ użati f'applikazzjonijiet petrokimiċi. Ibbażat fuq il-karatteristiċi tal-iskambjaturi tas-sħana u l-prinċipji tat-trasferiment tas-sħana, huma assumew li l-fażi likwida tul il-kanal tal-fluss tiżdied b'mod lineari u stabbilixxew relazzjonijiet bejn it-tul tal-kanal tal-fluss, il-kwalità attwali tal-fwar tal-massa u l-kwalità tal-fwar volumetriku. Ir-riżultati tal-kalkolu kienu konsistenti mad-dejta operattiva prattika.
Il-konklużjonijiet ewlenin huma kif ġej:
(1) Taħt kundizzjonijiet ta' bidla ta' fażi-, meta tiġi kkalkolata l-waqgħa tal-pressjoni tal-fluwidu, il-fluwidu għandu jitqies bħala fluss b'żewġ-fażijiet jew b'ħafna fażijiet. Mudelli ta' fluss ta'-fażi waħda jew ta' fluss omoġenju m'għandhomx jintużaw bħala sostituti għall-kalkoli ta' fluss b'ħafna fażijiet. Għandu jiġi applikat mudell ta' fluss separat.
(2) Matul il-proċessi tat-tkessiħ fl-industrija petrokimika, tista 'sseħħ kondensazzjoni parzjali, li tirriżulta fil-formazzjoni ta' films likwidi fuq uċuħ tat-trasferiment tas-sħana. Għalhekk, meta tagħżel skambjaturi tas-sħana kompatti bħal skambjaturi tas-sħana tal-plat-fin, il-kisba ta 'disinn raġonevoli u ekonomiku teħtieġ konsiderazzjoni ta' parametri strutturali. Sempliċement iż-żieda taż-żona tat-trasferiment tas-sħana u ż-żieda tal-marġnijiet tas-sigurtà mhix biżżejjed.
1.4 Applikazzjoni ta 'Evaporaturi ta' Film Irqiq fi Proċessi ta 'Konċentrazzjoni u Tnixxif
Evaporaturi tal-film irqiq huma komunement użati fi proċessi petrokimiċi bħal konċentrazzjoni tas-soda kawstika, evaporazzjoni tas-sulfid tas-sodju, tnixxif tar-reżina u tnixxif tal-gomma. Huma jipprovdu benefiċċji ekonomiċi sinifikanti.
Meta mqabbla ma 'tagħmir tradizzjonali bħal twaġen tal-evaporazzjoni tal-ħadid fondut, skambjaturi tas-sħana evaporattivi b'film irqiq imsaħħna minn fran taż-żejt termali għandhom il-vantaġġi li ġejjin:
(1) Il-footprint tat-tagħmir tista 'titnaqqas bi kważi 6%. Il-proċess jippermetti evaporazzjoni mekkanizzata, jissimplifika l-operat, u jikkonverti l-produzzjoni intermittenti fi produzzjoni kontinwa, u b'hekk itejjeb l-effiċjenza industrijali.
(2) Immexxi mill-barraxa li ddur, il-prestazzjoni tat-trasferiment tas-sħana titjieb b'mod sinifikanti. Il-ħin ta 'evaporazzjoni fuq il-wiċċ jista' jitnaqqas għal inqas minn minuta, u jnaqqas l-iskala u d-depożizzjoni tal-karbonju. Il-prodott huwa inqas probabbli li jiddekomponi u huwa adattat għal materjali-sensittivi għas-sħana. Fl-istess ħin, il-formazzjoni tas-sediment titnaqqas, li tirriżulta f'manutenzjoni u tindif aktar faċli.
(3) Meta mqabbel ma 'twaġen tal-evaporazzjoni tal-ħadid fondut, il-forn taż-żejt termali ta' appoġġ jista 'jnaqqas il-konsum tal-faħam b'madwar 50%. Jista 'jopera f'temperaturi sa 300 grad filwaqt li jżomm tħaddim sikur taħt kundizzjonijiet mhux-pressurizzati.
(4) It-tagħmir huwa konvenjenti għal disinn ta 'skala tal-proċess-up u jista' jissostitwixxi nixxiefa tat-tip kettle-tradizzjonali. Matul l-espansjoni tal-produzzjoni fuq skala kbira-, id-devjazzjoni kkawżata mill-iskala hija relattivament żgħira.
Madankollu, xi sfidi tekniċi għadhom jeżistu fl-applikazzjonijiet prattiċi.
For example, scraper grooves are usually made of polytetrafluoroethylene (PTFE), which has excellent corrosion resistance but limited high-temperature resistance. One possible solution is to use materials such as graphite that provide both corrosion resistance and high-temperature resistance (>280 grad).
Il-pipelines tal-proċess huma ġeneralment magħmula minn pajpijiet mingħajr saldatura, li jistgħu jeħtieġu sostituzzjoni bejn wieħed u ieħor kull 30 jum. Titjib possibbli huwa l-użu ta' pajpijiet ta' l-istainless steel jew pajpijiet b'kisi interni reżistenti għall-korrużjoni-, bħal tubi ta' skambjatur tas-sħana miksija bil-fluworoplastik-.
Barra minn hekk, problemi ta 'korrużjoni assoċjati ma' pompi taċ-ċirkolazzjoni jeħtieġu wkoll aktar soluzzjonijiet.
2. Tneħħija ta' Fouling u Kontromiżuri għal Tagħmir ta' Skambju tas-Sħana fl-Industrija Petrokimika
Skont Steinhagen et al., Stħarriġ ta '3,000 tip differenti ta' skambjaturi tas-sħana fi New Zealand wera li aktar minn 90% ta 'skambjaturi tas-sħana esperjenzaw problemi ta' fouling. Paragun tal-kundizzjonijiet ta 'fouling fost tipi differenti ta' skambjaturi tas-sħana jidher fil-Figura 2.
Studji domestiċi u internazzjonali jindikaw li l-ispiża annwali assoċjata mat-trattament tal-fouling fl-industriji tar-raffinar taż-żejt u kimiċi tilħaq madwar 15.6 miljun, li tirriżulta f'telf ekonomiku sinifikanti u konsum tar-riżorsi.
Taħt kundizzjonijiet operattivi attwali fl-industrija petrokimika, il-mekkaniżmi ta 'formazzjoni u l-klassifikazzjonijiet tal-fouling jistgħu prinċipalment jinqasmu fil-kategoriji li ġejjin:
Mudelli ta' fouling tal-korrużjoni
Mudelli tal-fouling tas-solidifikazzjoni
Materjal tal-wiċċ-mudelli ta' fouling indotti
Mudelli ta' fouling-gass
Mudelli ta' fouling ta' reazzjoni kimika
Matul it-tbassir u l-analiżi tal-operat prattiku, il-fouling jista 'jiġi kklassifikat skont dawn il-mekkaniżmi. Billi jintgħażlu tipi xierqa ta 'skambjatur tas-sħana skont kundizzjonijiet differenti ta' tħaddim u jiġu kkalkulati l-aħjar intervalli ta 'tindif, it-telf ekonomiku jista' jitnaqqas.
Barra minn hekk, meta wieħed iqis l-ambjenti operattivi ta'-temperatura għolja u ta'-pressjoni għolja f'applikazzjonijiet petrokimiċi, il-metodi ta' trattament ewlenin jinkludu:
Titjib tat-trasferiment tas-sħana
Metodi ta' tindif mekkaniku
Metodi ta' tindif kimiku
Monitoraġġ onlajn u teknoloġiji ta' tindif-ħin reali
3. Analiżi tal-Ħsara u Manutenzjoni ta 'Heat Exchangers fl-Industrija Petrokimika
3.1 Prevenzjoni ta 'Korrużjoni u Xedd fl-Iskambjaturi tas-Sħana
Matul it-tħaddim ta 'skambjaturi tas-sħana fl-industrija petrokimika, spiss iseħħu inċidenti ta' tnixxija tal-korrużjoni. Dawn in-nuqqasijiet jistgħu jinterrompu l-produzzjoni stabbli u huma meqjusa bħala waħda mill-problemi ewlenin tat-tagħmir fis-sistemi petrokimiċi.
Problemi ta 'tnixxija bħal dawn huma prinċipalment klassifikati f'tnixxija ta' erożjoni u tnixxija ta 'korrużjoni. Is-soluzzjonijiet attwali jiffokaw prinċipalment fuq it-tiswija ta 'tagħmir bil-ħsara wara li jseħħu fallimenti, it-titjib tal-proċessi ta' produzzjoni biex jipprevjenu fallimenti, u t-tnaqqis tad-degradazzjoni tat-tagħmir permezz ta 'għażla xierqa ta' materjali u tipi ta 'skambjatur tas-sħana.
3.1.1 Kawżi ta' Korrużjoni u Xedd fl-Iskambjaturi tas-Sħana
Analiżi mill-perspettiva tal-materja prima
Il-materja prima użata fil-produzzjoni petrokimika, speċjalment iż-żejt mhux raffinat, fiha komponenti kimiċi kumplessi. Barra minn hekk, iż-żejt mhux raffinat ġeneralment ikollu viskożità għolja u fih partiċelli solidi ta 'daqsijiet irregolari.
Bħala riżultat, il-mezz tax-xogħol f'kuntatt mal-uċuħ tal-iskambjatur tas-sħana huwa kumpless ħafna. It-tagħmir ħafna drabi huwa suġġett kemm għal ħsara mekkanika kkawżata minn frizzjoni fiżika kif ukoll għal korrużjoni kimika severa.
Analiżi mill-perspettiva ta 'proċessi kimiċi
The entire petrochemical production chain often involves high-temperature (>1000 grad ) u kundizzjonijiet operattivi ta' pressjoni għolja-. Diversi forom ta 'korrużjoni jistgħu jseħħu fl-istess ħin u jinteraġixxu ma' xulxin.
Pereżempju, il-veloċità għolja tal-fluss meħtieġa matul il-proċessi ta 'produzzjoni hija kawża diretta tal-korrużjoni tal-erożjoni, filwaqt li tħaffef ukoll il-problemi eżistenti tat-tnixxija tal-korrużjoni.
Għalhekk, fil-fallimenti tal-iskambjatur tas-sħana, it-tnixxija u l-korrużjoni huma ġeneralment relatati mill-qrib u jistgħu joħolqu effett sinerġistiku li jaċċellera d-deterjorazzjoni tat-tagħmir.
3.1.2 Klassifikazzjoni tal-Korrużjoni u l-Ilbes u l-Kontromiżuri tal-Iskambjatur tas-Sħana fl-Industrija Petrokimika
(1) Korrużjoni tal-wiċċ u xedd tal-iskambjaturi tas-sħana
Il-korrużjoni tal-wiċċ hija l-aktar kawża komuni tat-tnixxija tat-tubu tal-iskambjatur tas-sħana, li tirrappreżenta madwar 90% tal-każijiet.
Il-midja tal-proċess użata fil-produzzjoni petrokimika ħafna drabi jkollha ċerti livelli ta 'viskożità u adeżjoni. Fluwidi ta'-veloċità għolja li fihom partiċelli solidi u bżieżaq kontinwament jolqtu l-uċuħ tat-trasferiment tas-sħana, u jiġġeneraw pressjonijiet lokali tal-wiċċ sa 10 MPa, li jistgħu jikkawżaw erożjoni tal-għeja u ħsara fil-wiċċ tal-metall.
Għalhekk, ir-rekwiżiti tal-proċess spiss jispeċifikaw li l-veloċità tal-fluss medja għandha tkun akbar minn 2 m/s.
(2) Korrużjoni elettrokimika kkawżata minn depożiti fil-wiċċ
Matul il-proċessi tar-raffinar taż-żejt, il-midja tal-proċess normalment ikollhom viskożità għolja u jistgħu jesperjenzaw solidifikazzjoni taħt ċerti kundizzjonijiet. Dan jista 'jikkawża materjali li jakkumulaw fuq l-uċuħ tal-iskambjatur tas-sħana u jiffurmaw depożiti.
Il-karatteristiċi instabbli, mhux kontinwi u irregolari ta 'dawn id-depożiti jistgħu jwasslu għal xquq u lakuni. Differenzi fil-konċentrazzjoni ta 'ossiġnu bejn ġewwa u barra ta' dawn il-lakuni jistgħu jikkawżaw korrużjoni elettrokimika.
Ir-reazzjonijiet ta' korrużjoni relatati jinkludu prinċipalment:
Reazzjonijiet ta' dissoluzzjoni tal-metall, jiġifieri ossidazzjoni anodika;
Reazzjonijiet ta' tnaqqis katodiku;
Espansjoni progressiva tal-korrużjoni kkawżata minn żbilanċ elettrokimiku.
(3) Korrużjoni fuq il-wiċċ tal-ġenb tal-ilma tat-tubi tal-iskambjatur tas-sħana
F'sistemi ta' skambju tas-sħana, l-ilma jintuża ta' spiss bħala l-mezz tat-trasferiment tas-sħana, u jagħmel il-korrużjoni tal-ġenb tal-ilma-kwistjoni komuni.
Il-mekkaniżmi ewlenin tal-korrużjoni jinkludu:
Tnaqqis tal-valur tal-pH;
Penetrazzjoni tal-fwar tal-ilma;
Attakk ikkawżat minn ossiġnu maħlul;
Korrużjoni tal-jone tal-klorur (Cl⁻);
Korrużjoni tal-jone tas-sulfidu (S²⁻).
Dawn ir-reazzjonijiet jistgħu ġeneralment jinqasmu f'korrużjoni kimika u korrużjoni elettrokimika.
Ir-rekwiżiti għal materjali reżistenti għall-korrużjoni-fuq in-naħa tal-ilma tat-tubi tal-iskambjatur tas-sħana jinkludu:
Konduttività termali tajba u adeżjoni qawwija tal-wiċċ;
Reżistenza eċċellenti għall-varjazzjonijiet fit-temperatura u ebusija suffiċjenti;
Reżistenza qawwija għall-korrużjoni tal-joni;
Prestazzjoni tajba kontra l--skala;
Reżistenza eċċellenti għall-penetrazzjoni tal-fwar tal-ilma.
3.1.3 Metodi ta' Protezzjoni mill-Korrużjoni għall-Iskambjaturi tas-Sħana
Bħalissa, il-metodi ta 'protezzjoni mill-korrużjoni għall-iskambjaturi tas-sħana fl-industrija petrokimika jinkludu prinċipalment:
(1) Protezzjoni ta 'anodu sagrifiċjali
Dan il-metodu jipproteġi materjali tal-iskambjatur tas-sħana billi juża metall aktar attiv bħala anodu ta 'sagrifiċċju biex jipprevjeni l-korrużjoni tat-tagħmir prinċipali.
(2) Żvilupp u applikazzjoni ta' kisjiet kontra l-korrużjoni
Il-kisjiet kontra l--korrużjoni jintużaw ħafna fil-protezzjoni tal-iskambjatur tas-sħana. Bl-applikazzjoni ta 'kisi tal-metall estremament irqiq jew kisi inorganiku fuq il-wiċċ ta' kuntatt, sustanzi ta 'ħsara u depożiti ta' fouling jistgħu jiġu iżolati b'mod effettiv.
Kisi użat b'mod komuni huwa s-sistema ta 'kisi kontra l-korrużjoni CH-784 epoxy amino.
(3) Titjib tal-materjali tal-iskambjatur tas-sħana
Biex tiġi evitata l-korrużjoni kkawżata mill-kwalità tal-ilma u midja aggressiva, jistgħu jintgħażlu materjali mtejba.
L-iskambjaturi tas-sħana magħmula minn azzar li ma jissaddadx, liegi tar-ram, u ligi tat-titanju ġeneralment jipprovdu reżistenza eċċellenti għall-korrużjoni. Madankollu, l-ispejjeż materjali ogħla tagħhom jillimitaw l-applikazzjoni tagħhom f'xi industriji.
3.2 Teknoloġija ta 'l-Iwweldjar għal Tiswija ta' Xquq tal-Fanġ ta 'Heat Exchanger
Fil-preżent, it-teknoloġija tat-tiswija tal-iwweldjar bil-fużjoni kiesħa tintuża ħafna għall-manutenzjoni tal-qasam industrijali.
It-teknoloġija tal-iwweldjar bil-fużjoni kiesħa hija teknoloġija ġdida ta' tiswija żviluppata bbażata fuq tekniki tal-iwweldjar protetti bil-gass-. Huwa applikat ta 'spiss fit-tiswija u l-manutenzjoni ta' skambjaturi tas-sħana bil-ħsara fl-industrija petrokimika.
Il-karatteristiċi ewlenin tiegħu jinkludu:
(1) Input baxx ta 'sħana u ħin qasir ta' wweldjar
Is-sħana ġġenerata waqt l-iwweldjar hija estremament baxxa. Il-proċess tal-iwweldjar jieħu biss diversi għexieren ta 'millisekondi, u jevita problemi bħal skulurazzjoni tat-ttemprar.
(2) Ġbir ta 'wweldjar żgħir u kwalità ta' tiswija eċċellenti
Il-volum tal-pool tal-welding huwa inqas minn 2 mm³. Id-distribuzzjoni tal-istress hija mxerrda, u tnaqqas l-istress ikkonċentrat fuq il-komponent imsewwi.
Il-proċess ma jikkawżax qsim jew deformazzjoni. Barra minn hekk, il-protezzjoni tal-gass inert tipprevjeni l-formazzjoni ta 'pori u bżieżaq, li tirriżulta f'wiċċ imsewwi lixx u nadif.
(3) Tagħmir kompatt u addattat għal-tiswija fuq il-post
It-tagħmir tal-iwweldjar huwa żgħir u adattat għat-tiswija fil-{0}}ħin reali.
Jistgħu jintgħażlu firxa wiesgħa ta 'wajers tal-iwweldjar, li jippermettu tiswija ta' skambjaturi tas-sħana magħmula minn materjali differenti.
4. Prospett għall-Iżvilupp Futur
Ta 'min jinnota li rekwiżiti ta' proċess differenti jeħtieġu tipi differenti ta 'skambjaturi tas-sħana. Barra minn hekk, l-arranġament parallel jew f'serje ta 'skambjaturi tas-sħana għandu impatt sinifikanti fuq il-prestazzjoni operattiva tas-sistema kollha tal-proċess.
L-għażla u t-tqabbil tal-komponenti huma wkoll fatturi kritiċi. Id-disinn orjentat lejn l-affidabbiltà-jeħtieġ li l-komponenti jkollhom adattabilità suffiċjenti biex jifilħu diversi kundizzjonijiet operattivi, bidliet każwali fit-tagħbija, u varjazzjonijiet tal-istress li jiltaqgħu magħhom b'mod komuni fl-industrija petrokimika. Dan il-kunċett tad-disinn jipprovdi titjib fuq il-limitazzjonijiet tal-metodi tad-disinn konvenzjonali.
F'termini ta 'konservazzjoni tal-enerġija u tnaqqis tal-emissjonijiet, l-iżvilupp futur għandu mhux biss jiffoka fuq it-titjib tal-istrutturi tal-iskambjatur tas-sħana iżda wkoll jagħti aktar attenzjoni għall-iżvilupp ta' materjali avvanzati tal-iskambjatur tas-sħana.
Fost dawn l-oqsma ta 'riċerka, it-teknoloġija tal-kisi tal-wiċċ tal-iskambjatur tas-sħana għandha potenzjal sinifikanti. Id-direzzjoni futura tal-iżvilupp tal-kisi tinkludi:
Disinn ħafif;
Reżistenza għal-temperatura għolja u-pressjoni għolja;
Reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti;
Spejjeż aktar baxxi tal-manifattura;
Operazzjoni u manutenzjoni aktar ekonomika.
Fil-preżent, l-iżvilupp ta 'teknoloġiji ta' simulazzjoni u softwer ta 'inġinerija qed isir ukoll direzzjoni ta' riċerka importanti. Dawn it-teknoloġiji jistgħu jipprovdu gwida effettiva għat-tbassir tal-fouling, l-ottimizzazzjoni taċ-ċiklu tat-tindif, u l-evalwazzjoni tal-prestazzjoni operattiva.
