Сварные теплообменники (компаблоки)

Компаблок

Компаблок – сварной пластинчатый теплообменник Альфа Лаваль, достигающий пика производительности там, где обычные теплообменники терпят поражение. Отсутствие прокладок между пластинами теплообменника позволяет Компаблоку показывать великолепные результаты при работе с агрессивными средами и в условиях высоких температур.







Основа конструкции

Сердце Компаблока – пакет сваренных попарно гофрированных металлических пластин, формирующих каналы. Компаблок представлен шестью моделями: СР 15, СР 20, CP 30, CPL 40, CPL 50 и CPL 75 с площадью теплообмена от 0.7 м2 до 320 м2. Каждая модель имеет свой стандартный набор пластин, удовлетворяющий самым разным технологическим требованиям.

Уникальная сварка

Компаблок СР15 и СР20 выполнены с помощью электро-дуговой сварки, модели больших размеров - от CP30 до CP75 - с помощью лазерной сварки. Лазерная сварка делает шов уже и точнее. К тому же она значительно снижает общее тепловое воздействие на аппарат, что делает его менее восприимчивым к циклическим и термическим нагрузкам. Лазерная сварка повышает надежность, увеличивает срок службы и позволяет эксплуатировать Компа-блок в жестких условиях. Дополнительное преимущество – более короткий срок изготовления.

Конструкция пластины

Новая модернизированная пластина спроектирована с учетом структурных расширений и потоковых механизмов, имеющих место в аппарате, что делает Компаблок более стойким к пикам давления и циклическим нагрузкам. Это позволяет говорить о его высокой надежности и безопасности при улучшенном теплообмене.

Принцип работы

Два потока движутся в каналах между гофрированными пластинами. Потоки движутся в перекрестном направлении (рис. справа), причем процесс теплообмена идет в противотоке. При необходимости можно спроектировать теплообменник, работающий в параллельном режиме(рис. внизу). Каждый пасс (ход) среды отделен от соседнего разделителем, который направляет поток между пакетом пластин и панелью. Разделитель потока устанавливается в пакете пластин, как показанно на двух рисунках на следующей странице.
Верхняя крышка


Разделители потока рассчитаны на использование в полном вакууме и могут быть переставлены при изменении условий работы аппарата.

Корпус

Рама Компаблока состоит из четырех угловых стоек, верхней и нижней плиты и четырех боковых плит с патрубками. Вся конструкция стянута болтами и может быть быстро разобрана для инспекции или чистки.

Панели и патрубки

Панели и патрубки могут быть покрыты или даже изготовлены полностью из того же материала, что и пластины. Размер патрубков определяется:
•    шириной рамы (размер пластины),
•    высотой рамы (количество пластин),
•    количество пластин на один пасс (количество пассов потока в теплообменнике).

Различия в размерах патрубков, а также гибкость компоновки много-пассового канала делают Компаблок подходящим для систем жидкость-жидкость с разными характеристиками. При использовании в качестве конденсатора размер патрубка на входе пара должен быть большего диаметра, чем на выходе.
Для обеспечения герметичности системы панели уплотняются прокладками. Материалом для них могут служить графитовые композиты, Klingersil, Goretex и другие типовые материалы.

Компактность

Компаблок очень компактен. С поверхностью теплообмена в 320 м2 он занимает лишь 1 м2 установочной площади.

Широкий рабочий диапазон
Компаблок, в зависимости от модели, может работать в диапазоне давлений от полного вакуума до 35 бар и температурах от –29°С до 350°С (ASME).

Материалы пластин
Компаблок может быть изготовлен из различных металлов, пригодных для сварки и штамповки:
•    AISI 304L    • alloy C22
•    AISI 316L    • alloy C276
•    monel    • alloy B-2
•    titanium    • tantalum
•    titanium-palladium    • DIN 1.4335
•    incoloy™ 825    • 254 SMO
•    hastelloy™ C2000    • 904L (UB6)

Стандарты

Компаблок изготавливается в соответствии с международными стандартами, такими как ASME (с U-пе-чатью или без) или ADM (код, используемый в системе PED и CE).

Сконструирован для вас

Множество современных теплообменных аппаратов на рынке являются универсальными, но обладают ограниченными возможностями. Теплообменники Компаблок компании Альфа Лаваль изготовлены с учетом всех тонкостей конкретного процесса. Гибкость расчета включает как саму конфигурацию потока, так и место теплообменника во всей технологической цепочке.   

Компаблок может быть спроектирован однопассовым или многопассо-вым, в зависимости от конкретного процесса. Например, в системах конденсации или жидкость-жидкость, в условиях непересечения температурных графиков, однопассовая конструкция с противоточным теплообменом является предпочтительной.

Когда же температурные графики пересекаются или близки, более подходит многопассовая конфигурация. Но в любом случае речь идет о перекрестном движении потоков.

Конфигурация теплообменника Компаблок позволяет расширить диапазон его применения:

• различное количество пассов для каждого из потоков создает возможность эксплуатации при больших перепадах температур
• перераспределение разделителей потоков позволяет подогнать теплообменник к новым характеристикам потока

Способы установки Компаблок

• Вертикальный – обычно для систем жидкость-жидкость, при конденсации с переохлаждением, охлаждении газов, особенно при малой площади основания
• Горизонтальный - при конденсации, ребойлинге, охлаждении газов, в системе жидкость-жидкость, при малой высоте монтажного пространства
• Подвесной монтаж

 Компаблок в сравнении с кожухо-трубным теплообменником

• конструкция пакета пластин позволяет его легко осматривать и чистить
• отсутствие прокладок между пластинами дает возможность работать с очень агрессивными средами, температурами и давле ниями
• гофрированные пластины
  • создают турбулентные потоки, которые обеспечивают коэфициент теплопередачи в 3-4 раза больший, чем в кожухо-трубных теплообменниках
  • благодаря вихревому потоку, практически полностью исключают образование отложений и загрязнений на стенках каналов
• минимальный перепад температур между потоками может достигать 3°С

Проект под заданные условия

Применяемый в высокотемпературных сложных процессах, Компаблок, изготовленный при помощи лазерной сварки, демонстрирует явные преимущества по сравнению с другими теплообменниками, включая кожухо-трубные.

• Компактность. Компаблок гораздо компактнее кожухотрубного теплообменника
• Конденсация и выпарка. В процессах конденсации-выпарки Компаблок имеет дополнительные преимущества:
• Большая площадь поверхности теплообмена при коротком пробеге потока идеально подходит для систем конденсации с низкими потерями давления.
• Универсальность. Широкий выбор патрубков позволяет управлять объемными расходными характеристиками пара и конденсата.
• Отсутствие необходимости в дополнительном оборудовании. При использовании двухпассового Компаблок-конденсатора не требуется конденсатоотводчик. В первом пассе идет основной процесс конденсации, а разделение фаз газ-жидкость и доохлаждение происходит во втором пассе теплообменника. Для вывода инерта имеется верхний патрубок, а удаления конденсата - нижний. Второй пасс также препятствует образованию тумана.
• Короткий пробег потока и многообразие присоединительных размеров делает Компаблок совершенным ребойлером и выпаривателем.

От промышленности до ЖКХ

Технические характеристики и преимущества Компаблока делают возможным его широкое применение в самых разных областях.   

Применение

Нефтегазовые промыслы

• Рекуперация тепла при осушке газа (ТЭГ)
• Рекуперация тепла, охлаждение, конденсация и ребойлинг при аминовой очистке газа
• Рекуперация тепла, нагрев и охлаждение при обезвоживании и обессоливании сырой нефти
• Рекуперация тепла при конденсации пара
• Рекуперация тепла, охлаждение, конденсация, ребойлинг при фракционировании СПГ

Нефтепереработка

Различные процессы конденсации и ребойлинга:

• Конденсация нафты при атмосферной дистилляции
• Конденсация фракций при каталитическом крекинге (FCC), гидрокрекинге и H2S-десорбции
• Конденсация пропан-бутановой головки в СПГ и на участках алкилирования
• Ребойлинг в H2S-десорбции
• Генераторы пара

Утилизация тепла, охлаждение, нагрев в системах:

• Охлаждение бензиновой, керосиновой и дизельной фракций
• Охлаждение и нагрев тяжелых фракций типа битумов
• Утилизация тепла фракционатора
• Подогрев сырой нефти
• Утилизация тепла обессоливающей воды

Нефтехимия

Конденсация, нагрев/охлаждение, утилизация тепла, и ребойлинг при производстве:

• олефинов, ароматических соединений, альдегидов, кислот, эфиров, кетонов и галогенов
• промежуточных соединений, таких как акриловая кислота и акрилаты, акрилонитрил, алкилбензолы, анилин, нитробензол, капролактам, этилбензол, стирол, оксид этилена, этиленгликоль, гексаэтилендиамин, фенол, фта-левый ангидрид, винилацетат, винилхлорид и др.
• других органических производных типа мыла и детергентов, красок и т.п.

Фармацевтическая промышленность и производство специальных химикатов

• Двухпассовые конденсаторы с дополнительным патрубком для вывода инерта
• Конденсация в системах с повышенными гигиеническими требованиями
• Утилизация тепла различных растворителей

Коксохимия

• Охлаждение аммиачного десорбера
• Охлаждение дебензольного масла
• Подогрев бензольного масла

Хлор-щелочное производство

• Охлаждение хлора
• Охлаждение водорода

Производство минеральных удобрений

• Охлаждение азота
• Подогрев, охлаждение углекислого газа (охладитель трех ступеней компрессора – осушка газа)
• Утилизация тепла при производстве аммиака и десорбции
• Охлаждение нитрозных и хвостовых газов

Конденсация и охлаждение азотной кислоты

• Утилизация тепла при производстве серной кислоты и олеума

Производство перекиси водорода

• Утилизация тепла и охлаждение на разных стадиях производства

Металлургическая промышленность

• Нагрев и охлаждение в гидрометалургии

Производство растительного масла

• Дезодорация

Энергетика, промышленное и районное теплоснабжение

• Горячая водоподготовка
• Работа с водяным паром
• Утилизация тепла

Система химической промывки

Раствор химического реагента циркулирует в каналах под высоким давлением и благодаря высокой турбулентности потока очищает их от загрязнений

Сервис
Конструкция Компаблока делает его исключительно удобным в обслуживании.

Химическая очистка
Высокая турбулентность потоков в сочетании с активностью химических реагентов делает химическую очистку теплообменника Компаблок весьма эффективной. Чистка производится на месте без демонтажа аппарата. Её можно также осудествить простым погружением блока пластин (при снятых панелях) в химические ванны.

The player will show in this paragraph