Выбор промышленного теплообменника начинается с определения технологической задачи: что необходимо нагревать или охлаждать, какую жидкость переносит и как будет обслуживаться оборудование. Данный обзор областей применения связывает семейства пластинчатых теплообменников SHPHE с технологическими процессами, энергетикой, судостроением и системами рекуперации тепла, при этом четко подчеркивая различия между ними.
| Основное ограничение | Семейство продуктов для оценки | Информация, определяющая пригодность |
|---|---|---|
| Сварные технологические каналы с доступными крышками | Теплообменник из сварных пластин HT-Bloc | Состав жидкости, образование отложений и доступ для технического обслуживания. |
| Твердые вещества, волокна или вязкая суспензия | широкозазорный сварной пластинчатый теплообменник | Распределение частиц, реология, осаждение и эрозия |
| Оборудование для процесса сварных листовых и оболочечных конструкций | Теплообменник с пластинчатой сваркой TP | Тепловые характеристики, герметичность корпуса и компоновка кожуха |
| Компактный насос высокого давления для работы с чистыми жидкостями. | Теплообменник с печатной платой (PCHE) | Чистота канала, перепад давления и термические циклы |
| Совместимость с жидкостями и съемными пластинами. | пластинчатые теплообменники с прокладками | Совместимость пластин и прокладок, требования к потоку и очистке. |
| Утилизация тепла отработанных или технологических газов | пластинчатый воздухонагреватель | Состав газа, пыль, точка росы и край веера |
Это лишь общие рекомендации, а не взаимозаменяемые характеристики оборудования. Фактические пределы эксплуатации определяются техническими характеристиками, материалами и конфигурацией предлагаемого устройства.
Компактное сварное листовое оборудование рассматривается для рекуперации тепла жидкостей, охладителей и отдельных операций конденсации или повторного кипячения. При модернизации следует учитывать источник рекуперируемого тепла, принимающий поток, тепловой подход и доступ для очистки.
В системах газоочистки теплообменник «обедненный/богатый раствор» рекуперирует энергию между регенерированным обедненным раствором и насыщенным богатым раствором. При выборе материала следует учитывать полный химический состав раствора и уровень загрязнения. Рекуперируемую мощность и потери давления с обеих сторон следует сравнивать при одинаковых условиях процесса.

Газоохладители могут работать после сжатия или в процессах очистки. Важными факторами при выборе являются герметичность, состав рабочей жидкости, образование конденсата и сепарация на входе. Не следует отдавать предпочтение газовым установкам только потому, что в обоих случаях используются пластины.

Состав сырой нефти, поведение воска и асфальтенов, химический состав воды и содержащиеся в ней твердые частицы определяют оценку загрязнения и коррозии. Доступные крышки позволяют проводить осмотр и очистку, когда установленная конструкция выходит за пределы необходимого рабочего пространства.

Для рекуперации тепла из горячей соленой воды необходим комплексный анализ совместимости сплавов, их концентрации, образования накипи и рабочей температуры стенок. Для конкретной среды выбирается коррозионностойкий сплав; ни одно обозначение сплава не является универсальной гарантией устойчивости ко всем рассолам или смешанным кислотам.

Широкозазорные сварные пластинчатые теплообменники оцениваются в тех случаях, когда наличие твердых частиц или волокон делает обычные узкие каналы непригодными. Зазор канала, распределение потока на входе, ориентация и метод очистки должны выбираться совместно. Больший зазор сам по себе не определяет минимальную скорость, необходимую для поддержания движения суспензии.
Охлаждение суспензии путем осаждения должно поддерживать требуемый температурный профиль при работе со щелочным раствором, затравочными кристаллами и образованием отложений. Вертикальные и горизонтальные варианты компоновки рассматриваются с учетом планировки площадки, распределения материалов и запланированного маршрута очистки.


В этих процессах могут наблюдаться иные условия по содержанию твердых веществ и химическому составу по сравнению с осаждением с использованием затравки. Вместо того чтобы рассматривать все глиноземные теплообменники как одну идентичную систему обработки суспензии, следует указывать состав потока непосредственно в месте проведения процесса, включая его концентрацию, температурный диапазон и требования к очистке.


Вязкость сиропа возрастает с увеличением концентрации или понижением температуры. Поэтому при проектировании тепловых параметров следует учитывать самые низкие соответствующие условия и допустимую потребность мельницы в перекачке. На геометрию каналов и доступ для очистки также влияет перенос волокон из вышестоящего оборудования.

Затор может содержать взвешенные твердые частицы, биологические волокна и иметь вязкость, изменяющуюся в процессе обработки. При выборе оборудования необходимо обеспечить требуемую температуру процесса, а также доступность и совместимость выбранного метода очистки с материалом пластин.



Для предварительной обработки пульпы, воды, используемой в целлюлозно-бумажной промышленности, и других потоков твердых частиц необходимы собственные данные о гранулометрическом составе и реологических свойствах. Их следует отделять от процессов рекуперации горячих отработанных газов в графике работы оборудования. Даже при широких каналах важными остаются предварительная фильтрация и конструкция распределительной сети, ограничивающая локальный износ.
Оборудование PCHE и TP имеет разные основные конструкции и методы обслуживания. В PCHE используются каналы, сваренные диффузионным методом, для работы с определенными чистыми жидкостями. В TP используется сварная пластинчатая конструкция внутри выбранного корпуса. Эти два типа оборудования следует сравнивать по технологическим требованиям, а не объединять под одним общим утверждением о давлении или очищаемости.
Для компактного газоохладителя необходимо учитывать состав материала, расчетное давление, цикличность изменения давления, минимальную температуру и чистоту каналов. Совместимость с водородом и оценка усталостной прочности относятся к конкретным требованиям к материалам и оборудованию.

Для работы с акриловой кислотой необходимо учитывать коррозию, склонность к полимеризации, распределение времени пребывания и ограничения эксплуатации, установленные лицензиаром процесса. Полные данные о состоянии на входе и профиле конденсации являются более полезными параметрами для проектирования, чем одна номинальная температура на выходе.

Охладители для очистки должны соответствовать химическому составу технологического процесса и требованиям к непрерывной работе. Внутренние пластинчатые нагреватели могут использовать имеющееся пространство колонны, но вопросы установки, крепления, осмотра и демонтажа должны быть решены в рамках конструкции колонны.


Съемные пластинчатые пакеты полезны в тех случаях, когда важен доступ для осмотра и очистки, а выбранные материалы пластин и прокладок соответствуют используемым жидкостям. Для химических установок, систем поддержки процессов POE и контуров охлаждения аккумуляторных материалов требуются отдельные технические характеристики, содержащие информацию о температурных, давлевых и допустимых пределах совместимости.
Закрытая система охлаждения обычно изолирована от внешнего источника охлаждения для обеспечения контролируемого химического состава воды. При проектировании следует учитывать сезонные температуры охлаждающей воды, минимальный расход, резервирование и доступ для технического обслуживания.

Теплообменник может передавать тепло, разделяя границы давления первичной и вторичной тепловых сетей. Насосы, клапаны, системы управления и защиты должны быть проверены в рамках станции, при этом для каждого контура должны быть указаны требуемые тепловые нагрузки и гидравлические пределы.

Системы централизованного охлаждения судов, системы охлаждения с использованием охлаждающей жидкости, смазки и десульфуризации сочетают в себе ограниченное пространство, сложный химический состав воды и сложные условия доступа. Для работы с морской водой может потребоваться титан или другой материал, одобренный проектом; выбор зависит от состава рабочей среды и проектных условий.

Помимо условий эксплуатации, необходимо указать требования к классификации, вибрации, покрытиям, рабочей массе и зазорам для технического обслуживания. Компактный теплообменник нельзя оценить независимо от его трубопроводов, опор и системы изоляции.
При рекуперации тепла из газа необходимо учитывать наличие пыли, состав газа, локальную температуру стенок и доступное давление вентилятора. Чистая выгода от энергосбережения включает в себя рекуперированное тепло и дополнительную потребность в электроэнергии. Выбор метода защиты от коррозии в холодном конце осуществляется с учетом фактических условий точки росы.




Варианты компоновки, включающие пары пластин и модульные системы, могут быть подобраны в соответствии со стратегией транспортировки, монтажа и замены оборудования. Перед окончательным утверждением схемы воздуховодов следует учесть доступ для очистки и удаление накопившейся пыли.
Сборочный модуль позволяет интегрировать теплообменник с трубопроводами, клапанами, приборами, насосами и системами управления в соответствии с согласованными параметрами комплекта. Заводская сборка позволяет перенести работы по проверке и сопряжению с ограниченной площадкой, но комплект все равно требует планового подключения, ввода в эксплуатацию и приемки.




При рекуперации холодовой энергии СПГ необходимо различать холодный промежуточный контур и криогенный технологический контур. Рекуперация тепла топливных элементов требует наличия теплопотребляющего элемента при полезной температуре. Ни один из этих режимов работы не следует рассматривать как автоматический источник полезной энергии без проверки уровней температуры, времени работы и систем управления.
Начните с составления графика работы теплообменника, определите каждую пару жидкостей и укажите нормальные, минимальные и максимальные условия. Добавьте информацию о твердых частицах, химическом составе, допустимом падении давления, механических требованиях и ограничениях доступа. Это позволит SHPHE оценить соответствующее семейство продуктов и определить, что должно входить в состав теплообменника, а что – в более широкий комплекс оборудования.
Ознакомьтесь со списком областей применения промышленных теплообменников →