Χρηματοδοτήσεις για τη βελτίωση της αποδοτικότητας της πετροχημικής

Φανταστείτε ένα τεράστιο διυλιστήριο πετρελαίου, όπου περίπλοκα δίκτυα σωλήνων διασταυρώνονται σαν αιμοφόρα αγγεία σε έναν ζωντανό οργανισμό.Οι ανταλλακτές θερμότητας με κέλυφος και σωλήνα λειτουργούν ως κρίσιμα "κέντρα κυκλοφορίας"Αυτές οι πανταχού παρούσες συσκευές διαδραματίζουν αναπόσπαστο ρόλο σε εφαρμογές υψηλής πίεσης όπως η πετροχημική επεξεργασία.,Η ολοκληρωμένη αυτή διερεύνηση αποκαλύπτει την πολύπλευρη φύση των θερμοανταλλακτών κελύφους και σωλήνων.

Όπως υποδηλώνει και το όνομά τους, αυτοί οι εναλλάκτες θερμότητας αποτελούνται από δύο βασικά στοιχεία: ένα εξωτερικό περίβλημα που στεγάζει ένα εσωτερικό δέμα σωλήνων.Το κυλινδρικό κέλυφος χρησιμεύει ως δοχείο πίεσης που περιέχει πολλούς σωλήνες μέσω των οποίων ρέουν τα υγράΗ θερμική ανταλλαγή πραγματοποιείται μέσω τοιχωμάτων σωλήνων που χωρίζουν δύο ροές υγρών με ρυθμισμένη θερμοκρασία.καθένας εξυπηρετεί διαφορετικές απαιτήσεις μεταφοράς θερμότητας.

Η βιομηχανική τους διάδοση οφείλεται στην συμπαγή κατασκευή, την αντοχή σε υψηλή πίεση και τη λειτουργική ευελιξία.και διαδικασίες συμπύκνωσης σε διάφορες εφαρμογές.

Ο βασικός μηχανισμός λειτουργίας βασίζεται στις διαφορές θερμοκρασίας μεταξύ των υγρών που χωρίζονται από τοιχώματα αγωγών σωλήνων.ένα μέσο ρέει μέσα από σωλήνες (πνευματώδες υγρό) ενώ ένα άλλο κυκλοφορεί έξω από αυτά μέσα στο κέλυφος (πνευματώδες υγρό)Για να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα, η ροή από την πλευρά του κελύφους υιοθετεί συχνά διασταυρούμενα μοτίβα ρεύματος κάθετα στα δέματα σωλήνων.αύξηση της αναταραχής και βελτίωση των συντελεστών μεταφοράς θερμότητας.

Η καύση μεταφέρεται από θερμότερα σε ψυχρότερα υγρά, η κατεύθυνση εξαρτάται από τις απαιτήσεις της διαδικασίας.Οι εφαρμογές θέρμανσης μπορεί να χρησιμοποιούν ατμό ως ζεστό μέσο ενώ οι διαδικασίες ψύξης μπορούν να χρησιμοποιούν ψυχρό νερόΗ απόδοση εξαρτάται από πολλαπλές μεταβλητές, συμπεριλαμβανομένων των ιδιοτήτων του υγρού, των ταχυτήτων ροής, των υλικών σωλήνων και της δομικής μηχανικής.

• Κατανομή υγρών:Τα καθαρά, μη διαβρωτικά υγρά συνήθως καταλαμβάνουν τις πλευρές του σωλήνα για ευκολότερη συντήρηση, ενώ τα λερώμενα ή διαβρωτικά μέσα ρέουν μέσα από τα κέλυφος.Τα ρεύματα υψηλής πίεσης συνήθως διατρέχουν σωλήνες για να ελαχιστοποιήσουν την πίεση του κελύφους.
• Διατάξεις σωλήνων:Τα τριγωνικά μοτίβα προσφέρουν καλύτερη μεταφορά θερμότητας αλλά περίπλοκο καθαρισμό σε σύγκριση με τις τετράγωνες διαταγές.
• Μηχανική αποκλεισμού:Αυτά τα στοιχεία που κατευθύνουν την ροή επηρεάζουν κρίσιμα την αναταραχή και την πτώση της πίεσης μέσω της απόστασης, του ύψους και της γεωμετρίας τους.
• Προδιαγραφές σωλήνων:Η ποσότητα και οι διαστάσεις επηρεάζουν άμεσα την περιοχή μεταφοράς θερμότητας και την απώλεια πίεσης.
• Διαμόρφωση κελύφους:Τα κυλινδρικά ή ορθογώνια κέλυφα πρέπει να αντέχουν στις εργασιακές πιέσεις, ενώ ταυτόχρονα μπορούν να καλύπτουν τους όγκους ροής.

• Φύλλα σταθερών σωλήνων:Απλοί, οικονομικοί σχεδιασμοί, ακατάλληλοι για ρύπανση υγρών λόγω των μη αφαιρούμενων δέσμων.
• Δορυφόρος σε U:Κατοικεί θερμική επέκταση αλλά δημιουργεί προκλήσεις καθαρισμού και νεκρές ζώνες.
• Κεφαλή πλωτή:Επιτρέπει την αφαίρεση των δέσμων για συντήρηση και χειρίζεται μεγάλες διαφορές θερμοκρασίας με υψηλότερα κόστη.
• Συσκευασία:Η απλή κατασκευή ενέχει κίνδυνο διαρροής, περιορίζοντας τη χρήση σε εφαρμογές χαμηλής πίεσης και μη επικίνδυνες.

Τα πυρηνικά εργοστάσια χρησιμοποιούν εξειδικευμένες γεννήτριες ατμού σε σωλήνα U, διφορές ανταλλακτές που βράζουν ανακυκλωμένο νερό σε ατμό που τροφοδοτεί την τουρμπίνα.ή 4 διαδρόμους από την πλευρά του σωλήνα (διαδρομές υγρού μέσα από τα κέλυφα)Οι επιφανειακοί συμπυκνωτές στα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιούν συνήθως μονόδιαδρομο.

• Θερμική αγωγιμότητα:Ο χαλκός και το αλουμίνιο υπερέχουν στην αποδοτικότητα μεταφοράς θερμότητας.
• Αντίσταση στη διάβρωση:Η συμβατότητα του υλικού με τα μέσα επεξεργασίας εμποδίζει την υποβάθμιση· το τιτάνιο είναι ανθεκτικό στα οξέα, το νικέλιο είναι ανθεκτικό στα αλκαλικά.
• Διαρθρωτική ακεραιότητα:Ο χάλυβας άνθρακα και ο ανοξείδωτος χάλυβας προσφέρουν αντοχή για εφαρμογές υψηλής πίεσης.
• Οικονομικοί παράγοντες:Η οικονομική απόδοση ισορροπεί τις απαιτήσεις απόδοσης.

Τα κοινά υλικά περιλαμβάνουν κράματα χαλκού, ανοξείδωτο χάλυβα, τιτάνιο και ειδικά πολυμερή όπως PFA για ακραίες θερμοκρασίες.ή απώλεια πίεσης μεταξύ των πλευρών του κελύφους και του σωλήνα.

• Πετροχημικά:Θέρμανση/ψύξη αργού πετρελαίου, ενδιάμεσων προϊόντων και προϊόντων αντίδρασης.
• Παραγωγή ενέργειας:Ατμός καυσαερίων από στροβίλους συμπύκνωσης σε ορυκτά και πυρηνικά εργοστάσια.
• Μεταλλουργία:Ρυθμισμός της θερμοκρασίας στις διαδικασίες τήξης και μεταλλουργίας.
• Φαρμακευτικά προϊόντα:Υγιεινή θερμική επεξεργασία καταναλωτικών υλικών και φαρμάκων.
• Κλιματισμός:Συστήματα ελέγχου κλίματος σε μεγάλα κτίρια.
• Υδραυλικά:Λιπαντικά ψύξης και υγρά μεταφοράς σε βαριά μηχανήματα.

Τα κριτικά μέτρα ασφαλείας περιλαμβάνουν συσκευές ελάφρυνσης της πίεσης (διάλυμα δίσκων ή βαλβίδες) που προστατεύουν από την υπερβολική πίεση που προκαλείται από βλάβη του σωλήνα.Ο σχεδιασμός και η κατασκευή συμμορφώνονται με αυστηρά πρότυπα όπως το TEMA, του κώδικα λέβητα ASME και του προτύπου EN 13445-3, εξασφαλίζοντας την αξιοπιστία σε απαιτητικά περιβάλλοντα.

Σε σύγκριση με τους ανταλλακτές θερμότητας πλάκας, οι σχεδιασμοί με κέλυφος και σωλήνα προσφέρουν ανώτερη συντήρηση (ιδιαίτερα μοντέλα πλωτής κεφαλής) και εξαιρετική ανοχή στην πίεση λόγω της κυλινδρικής κατασκευής.