March 9, 2026

Toepassing van Platenwarmtewisselaars in de Smelt- en Chemische Industrie

Nieuwscentrum

March 10, 2026

Toepassing van platenwarmtewisselaars in de smelt- en chemische industrie

Samenvatting: Platenwarmtewisselaars (PHEs) worden veel gebruikt in de smelt- en chemische industrie vanwege hun hoge warmteoverdraagbaarheid, compacte structuur, flexibele montage en eenvoudige onderhoud.In dit artikel wordt de nadruk gelegd op de toepassingsscenario's van plaatwarmtewisselaars in belangrijke verbindingen van de smelt- en chemische industrie.Het onderzoek van de methode voor het opstellen van een lijst van de belangrijkste kenmerken van de chemische industrie, met inbegrip van het smelten van niet-ijzeren metalen, het smelten van ijzeren metalen, de kolenchemische industrie, de petrochemische industrie en de fijne chemische industrie, analyseert het werkingsprincipe, de voordelen, deen technische punten van plaatwarmtewisselaars in verschillende processen, bespreekt de uitdagingen in de praktische toepassing en de overeenkomstige oplossingen en kijkt uit naar de ontwikkelingstrend van plaatwarmtewisselaars in de industrie.Het totale aantal woorden is binnen 4000 gecontroleerd, die een uitgebreide en praktische referentie biedt voor relevant technisch en technisch personeel.

1Inleiding

De smelt- en chemische industrie is een pijlerindustrie van de nationale economie, waarbij complexe fysische en chemische reacties zoals hoge temperatuur, hoge druk, corrosie en faseverandering betrokken zijn..De warmtewisseling is een van de kernwerkzaamheden van het productieproces, die rechtstreeks van invloed is op de productie-efficiëntie, de productkwaliteit, het energieverbruik,de milieubeschermingsniveau van de industrieTraditionele warmtewisselaars, zoals schelp- en buiswarmtewisselaars, hebben de nadelen van een lage warmteoverdracht, grote vloeroppervlakte, moeilijke reiniging en slechte flexibiliteit.die niet langer kunnen voldoen aan de behoeften van de moderne smelt- en chemische productie voor energiebesparing, vermindering van de uitstoot en efficiënte werking.

Plaatwarmtewisselaars, als een nieuw type warmtewisselapparatuur met een hoog rendement, zijn de afgelopen jaren snel gepromoot en toegepast in de smelt- en chemische industrie.Vergeleken met warmtewisselaars met schil en buis, platenwarmtewisselaars hebben de kenmerken van een hoge warmteoverdrachtcoëfficiënt (2-5 keer die van schelpen- en buiswarmtewisselaars),compacte structuur (1/3-1/5 van het volume van schil- en buiswarmtewisselaars onder hetzelfde warmteoverdrachtgebied), flexibele combinatie (kan worden verhoogd of verlaagd naargelang de vraag naar warmte-uitwisseling), gemakkelijke demontage en reiniging en een sterke aanpasbaarheid aan het medium.Deze voordelen maken dat plaatwarmtewisselaars een belangrijke rol spelen bij het terugwinnen van energie, proceskoeling, verwarming en andere verbindingen van de smelt- en chemische industrie, die ondernemingen helpen het energieverbruik te verminderen, de productie-efficiëntie te verbeteren,en een groene en koolstofarme ontwikkeling te bereiken.

In dit artikel wordt systematisch uiteengezet hoe platenwarmtewisselaars kunnen worden toegepast op verschillende gebieden van de smelt- en chemische industrie.analyseert de kenmerken van de toepassing en de belangrijkste technische punten, en biedt een referentie voor de rationele selectie en toepassing van platenwarmtewisselaars in de industrie.

2. Basiswerkingsbeginsel en voordelen van platenwarmtewisselaars

2.1 Basiswerkingsbeginsel

Een plaatwarmtewisselaar bestaat uit een reeks golfplaten die afwisselend worden gestapeld, met pakkingen tussen aangrenzende platen om twee onafhankelijke stroomkanalen te vormen.De twee warmtewisselaars met verschillende temperaturen stromen respectievelijk door de twee aangrenzende kanalenDe golfvormige structuur van de platen kan de turbulentie van het medium vergroten.verminderen van de dikte van de randlaagTegelijkertijd kan de stroomrichting van de twee media worden ingesteld in tegenstroom, gelijkstroom of dwarsstroom volgens de vraag naar warmte-uitwisseling,Onder de tegenstroomstromen heeft de hoogste warmteoverdracht en wordt het meest gebruikt in de smelt- en chemische industrie.

2.2 Belangrijkste voordelen

In vergelijking met traditionele warmtewisselapparatuur hebben platenwarmtewisselaars de volgende duidelijke voordelen:die bijzonder geschikt zijn voor de harde arbeidsomstandigheden in de smelt- en chemische industrie:

Hoge warmteoverdraagbaarheid: de golfplaatstructuur verhoogt het warmteoverdraaggebied per volume-eenheid en de turbulentie van het medium wordt verhoogd,dus de warmteoverdrachtscoëfficiënt is veel hoger dan die van shell-and-tube warmtewisselaarsIn de smelt- en chemische industrie, waar de warmte-uitwisselingsbelasting groot is en het medium complex is, kan dit voordeel het volume van de apparatuur effectief verminderen en de vloeroppervlakte besparen.
Compacte structuur: de plaatwarmtewisselaar heeft een gestapelde structuur met een hoog warmteoverdrachtsgebied per volume-eenheid.het volume is slechts 1/3-1/5 van dat van de shell-and-tube warmtewisselaar, die vooral geschikt is voor de gelegenheden waarin de fabrieksruimte beperkt is in de smelt- en chemische industrie.
Flexible montage: het aantal platen kan worden verhoogd of verlaagd naargelang de werkelijke vraag naar warmte-uitwisseling, en het stroomkanaal kan worden aangepast door de combinatie van platen te wijzigen,die een sterke aanpassingsvermogen heeft aan de verandering van de productiekostenIn de smelt- en chemische industrie met variabele productieomstandigheden kan deze flexibiliteit ondernemingen helpen het productieproces tijdig aan te passen.
Eenvoudig onderhoud en reiniging: de platen van de plaatwarmtewisselaar kunnen gemakkelijk worden ontmanteld en het oppervlak van de platen kan met fysische of chemische methoden worden gereinigd,die handig is om het probleem van schalen en vervuilen in het warmte-uitwisselingsproces op te lossen- in de smelt- en chemische industrie, waar het medium onzuiverheden bevat en gemakkelijk te schalen is,Dit voordeel kan de levensduur van de apparatuur effectief verlengen en de stabiele werking van het productieproces garanderen..
Sterke corrosiebestendigheid: de platen kunnen van verschillende materialen (zoals titaniumlegering, Hastelloy, nikkellegering, enz.) worden gemaakt, afhankelijk van de corrosie-eigenschappen van het medium,die zich kan aanpassen aan de corrosie van verschillende sterke zuren, sterke alkalis en hoge temperatuur media in de smelt- en chemische industrie.
Energiebesparing en vermindering van het verbruik: dankzij de hoge warmteoverdracht kan de plaatwarmtewisselaar de restwarmte in het productieproces volledig terugwinnen,het energieverbruik van de onderneming verminderen, en voldoen aan de eisen van groene en koolstofarme ontwikkeling in de smelt- en chemische industrie.

3Toepassing van platenwarmtewisselaars in de smeltindustrie

De smeltindustrie is onderverdeeld in het smelten van niet-ijzeren metalen en het smelten van ijzeren metalen.hersteldPlaatwarmtewisselaars worden veel gebruikt in belangrijke verbindingen zoals koeling van smeltschlaag, warmteherstel van rookgassen, concentratie van oplossing,en elektrolytkoeling vanwege hun hoge efficiëntie en compactheid.

3.1 Toepassing in het smelten van niet-ferrometalen

Het smelten van non-ferrometalen (zoals koper, aluminium, zink, lood, enz.) heeft de kenmerken van hoge temperatuur, hoge corrosie en grote afvalwarmteemissies.Plaatwarmtewisselaars spelen een belangrijke rol bij het terugwinnen van energie en het koelen van processen, waardoor het energieverbruik effectief kan worden verminderd en de productie-efficiëntie kan worden verbeterd.

3.1.1 Toepassing in de kopersmelt

In het kader van de pyrometallurgische smelting (zoals flitssmelting, badsmelting) is het voornamelijk nodig om koperen te smelten via de pyrometallurgische smelting en de hydrometallurgische smelting.de smelttemperatuur is zo hoog als 1200-1300°CDe plaatwarmtewisselaars worden voornamelijk gebruikt in de volgende verbindingen:

Verwerving van afvalwarmte van rookgassen: het rookgas bij hoge temperatuur (800-1000°C) dat bij de kopersmelting ontstaat, bevat veel afvalwarmte.De plaatwarmtewisselaar kan de restwarmte van het rookgas terugwinnen om de verbrandingslucht te verwarmen of warm water te genereren, waardoor het energieverbruik van de ketel wordt verminderd en het thermische rendement van het smeltsysteem wordt verbeterd.na gebruik van een plaatwarmtewisselaar om de restwarmte van het rookgas terug te winnenHet energieverbruik per ton koper wordt met 8-10% verminderd en de jaarlijkse energiebesparing bedraagt ongeveer 50.000 ton standaardkolen.
Koeling van smeltschlaag: de smeltschlaag die bij de kopersmelting ontstaat, heeft een hoge temperatuur (1100-1200°C) en bevat veel warmte.De plaatwarmtewisselaar kan de smeltschlaag afkoelen tot een geschikte temperatuur (onder de 200°C) voor de daaropvolgende verwerking (zoals de schlaagbevordering).In vergelijking met de traditionele waterverdoofingsmethode is de verwarming van het afvalwater in de slag met een laag watergehalte (bijv. bij de productie van cement, enz.) mogelijk.de plaatwarmtewisselaar kan meer dan 70% van de restwarmte van de slag terugwinnen, en de gekoelde slag heeft een betere kwaliteit en een hoger alomvattend gebruik.
Elektrolytkoeling: bij de elektrolyse van koper genereert de elektrolyt (solutie van zwavelzuur) veel warmte door de elektrolytische reactie,en de temperatuur van de elektrolyt moet op 60-65°C worden gereguleerd om het elektrolyseffect te waarborgenDe plaatwarmtewisselaar kan de elektrolyt efficiënt afkoelen, met een warmteoverdrachtcoëfficiënt van 1500-2500 W/ ((m2·°C), wat 2-3 keer hoger is dan die van de schelp- en buiswarmtewisselaar.,De plaatwarmtewisselaar is gemakkelijk schoon te maken, waardoor het probleem van het afschalen van de elektrolyt in het warmtewisselaarproces kan worden opgelost.

In de hydrometallurgische kopersmelting worden platenwarmtewisselaars hoofdzakelijk gebruikt bij het uitlogen, extraheren en elektrowinnen van koperen.de uitlogingsoplossing moet worden verwarmd tot een bepaalde temperatuur (40-60°C) om de uitlogingsdoeltreffendheid te verbeterenDe plaatwarmtewisselaar kan de restwarmte van het systeem gebruiken om de uitlogingsoplossing te verwarmen, waardoor het energieverbruik van de verwarmer wordt verminderd.de elektrolytkoeling maakt ook gebruik van platenwarmtewisselaars, waardoor de stabiliteit van het elektrowinningsproces wordt gewaarborgd en de kwaliteit van het katoodkoper wordt verbeterd.

3.1.2 Toepassing in het smelten van aluminium

Bij het smelten van aluminium wordt voornamelijk gebruik gemaakt van het Hall-Héroult-proces, waarbij met behulp van gesmolten zout elektrolyse primair aluminium wordt geproduceerd.Het proces heeft een hoog energieverbruik en strenge eisen aan temperatuurregelingPlaatwarmtewisselaars worden hoofdzakelijk gebruikt in de volgende verbindingen:

Koeling van gesmolten zout: het elektrolyt in de aluminium elektrolytcel is een gesmolten zoutmengsel (voornamelijk cryoliet-alumina smelt) met een temperatuur van 950-970°C.het gesmolten zout moet worden afgekoeld tot een bepaalde temperatuur voordat het wordt vervoerd en gerecycledDe plaatwarmtewisselaar van hoogtemperatuurbestendige en corrosiebestendige materialen (zoals nikkellegering) kan het gesmolten zout effectief afkoelen, met een koelefficiëntie van meer dan 90%,en zorgen voor de stabiele werking van de elektrolytische cel.
Koeling van elektrolytische celapparatuur: de elektrolithische celshell, busbar en andere apparatuur zullen tijdens de werking veel warmte opwekken, die moet worden gekoeld om schade aan de apparatuur te voorkomen.De plaatwarmtewisselaar kan het koelwater van de apparatuur afkoelen, met een compacte structuur en een kleine vloeroppervlakte, die geschikt is voor de indeling van de elektrolytische werkplaats.
Afvalwarmteherstel van rookgassen: het rookgas dat ontstaat bij het smelten van aluminium heeft een temperatuur van 200-300°C,en de plaatwarmtewisselaar kan de restwarmte van het rookgas terugwinnen om het productiewater of huishoudelijk water te verwarmen, waardoor het energieverbruik van de onderneming wordt verminderd.

3.1.3 Toepassing in zink- en loodsmelting

Zink- en loodsmelting omvat ook hoge temperatuurreacties en corrosieve media.

Roosteringsrookgassafvalwarmteherstel: het in het roosterproces van zink en lood geproduceerde rookgas heeft een temperatuur van 600-800°C,en de plaatwarmtewisselaar kan de restwarmte terugwinnen om stoom te genererenIn een zink smelterij wordt bijvoorbeeld de plaatwarmtewisselaar gebruikt om de restwarmte van het rookgas van het roosteren terug te winnen.en de geproduceerde stoom kan 30% van de productie van de onderneming en de binnenlandse stoomvraag dekken.
Verwarming en koeling van uitlogingsoplossing: bij de hydrometallurgische smelting van zink en lood moet de uitlogingsoplossing worden verwarmd om de uitlogingsdoeltreffendheid te verbeteren.en de uitgelegde oplossing moet worden afgekoeld vóór zuivering en elektrolyseDe plaatwarmtewisselaar kan zowel verwarmings- als koelingsfuncties verwezenlijken, met een hoge warmteoverdrachtsefficiëntie en flexibele werking.
Koeling van elektrolyten: bij de elektrowinst van zink en lood moet de elektrolyttemperatuur op 35-45°C worden gereguleerd.het probleem van schaalvorming en corrosie oplossen, en zorgen voor de stabiliteit van het elektrowin-ningsproces en de kwaliteit van het product.

3.2 Toepassing in het smelten van ijzeren metalen

Het smelten van ijzeren metalen (voornamelijk het smelten van ijzer en staal) is een energieverbruikende industrie, met hoogovend ijzer, omvormer staal, continu gieten en rollen.Een grote hoeveelheid hoge temperatuur rookgassenPlaatwarmtewisselaars worden voornamelijk gebruikt voor afvalwarmteherstel, afvalwaterzuivering en proceskoeling.die een belangrijke rol spelen bij energiebesparing en vermindering van emissies.

3.2.1 Toepassing in de hoogovengereedschap

De ijzervervaardiging in hoogovens is de kern van het smelten van ijzer en staal, met een hoge temperatuur en een grote uitstoot van restwarmte.

Verwerving van de restwarmte van rookgas van een hoogoven: het door de hoogoven geproduceerde rookgas heeft een temperatuur van 200-300°C,en de plaatwarmtewisselaar kan de restwarmte van het rookgas terugwinnen om de ontploffingslucht te verwarmen of warm water te genererenNa het terugwinnen van de restwarmte kan de temperatuur van de ontploffingslucht met 50-80°C worden verhoogd, waardoor het cokeverbruik per ton ijzer met 10-15 kg kan worden verminderd.en de productie-efficiëntie van de hoogoven verbeteren.
Koeling van hoogovenschlaag: de hoogovenschlaag heeft een temperatuur van 1400-1500°C en de plaatwarmtewisselaar kan de schlaag koelen tot onder de 200°C, terwijl de restwarmte wordt teruggewonnen om stoom te genereren.De teruggewonnen stoom kan worden gebruikt voor elektriciteitsopwekking of verwarming van de productie, en de afgekoelde slag kan worden gebruikt als bouwmateriaal, waardoor de uitgebreide benutting van afvalstoffen wordt gerealiseerd.
Koeling van het circulerende water: het circulerende waterstelsel van de hoogoven (zoals koelwater voor het hoogovenkorps, de tuyer, enz.)) moet worden afgekoeld om de normale werking van de apparatuur te waarborgen.De plaatwarmtewisselaar heeft een hoge koelefficiëntie en kan het circulerende water snel afkoelen tot de vereiste temperatuur, met een kleine vloeroppervlakte en gemakkelijk onderhoud.

3.2.2 Toepassing in de staalindustrie

Converter staal is een hoge temperatuur oxidatie reactie proces, het genereren van een grote hoeveelheid hoge temperatuur rookgassen en restwarmte.Plaatwarmtewisselaars worden voornamelijk gebruikt voor de warmteherwinning van rookgassen en proceskoeling:

De door de omvormer gegenereerde rookgassen hebben een temperatuur van 1200-1400°C en de plaatwarmtewisselaar kan de afvalwarmte terugwinnen om stoom te genereren.die wordt gebruikt voor elektriciteitsopwekking of verwarmingBijvoorbeeld in een staalfabriek in China wordt de plaatwarmtewisselaar gebruikt om de restwarmte van het rookgas van de omvormer terug te winnen, en de opgewekte stoom kan 50.000 kWh elektriciteit per dag opwekken.het energieverbruik van de onderneming met 15% verlagen.
Koeling van de omvormingsapparatuur: de omvormershel, het omvormertrunnion en andere apparatuur genereren tijdens de werking veel warmte, die moet worden gekoeld om vervorming en beschadiging van de apparatuur te voorkomen.De plaatwarmtewisselaar kan het koelwater van de apparatuur afkoelen, met een hoog warmte-overdrachts-efficiëntie en een stabiele werking, waardoor de normale werking van de omvormer wordt gewaarborgd.

3.2.3 Toepassing bij continue gieten en rollen

Continu gieten en walsen is de belangrijkste schakel in de staalproductie, waarbij de gietbalk bij hoge temperatuur wordt gekoeld en de rollende olie wordt gekoeld.Plaatwarmtewisselaars worden voornamelijk gebruikt in de volgende verbindingen::

Koeling van gietbalken: de gietbalken die door continu gieten worden geproduceerd, hebben een temperatuur van 1000-1200°C en moeten vóór het rollen worden afgekoeld tot een bepaalde temperatuur.De plaatwarmtewisselaar kan het koelwater van de gieten billet koelen, met een hoog koelefficiënt en een gelijkmatige koeling, waardoor de kwaliteit van de gietbalk kan worden verbeterd en het optreden van defecten kan worden verminderd.
Koeling van de rollende olie: tijdens het rollen genereert de rollende olie veel warmte door wrijving,en de temperatuur van de rollende olie moet op 30-40°C worden gereguleerd om het smeer-effect en de kwaliteit van het gewalste product te waarborgenDe plaatwarmtewisselaar kan de rollende olie efficiënt afkoelen, het probleem van olie-oxidatie en verslechtering veroorzaakt door hoge temperatuur oplossen en de levensduur van de rollende olie verlengen.

4Toepassing van platenwarmtewisselaars in de chemische industrie

De chemische industrie omvat een verscheidenheid aan reactieprocessen, zoals synthese, ontbinding, polymerisatie en scheiding,die strenge eisen hebben aan temperatuurregeling en warmteoverdrachtPlaatwarmtewisselaars worden veel gebruikt in de kolenchemische industrie, de petrochemische industrie, de fijne chemische industrie, deen andere velden vanwege hun sterke aanpassingsvermogen voor corrosieve media en flexibele werking.

4.1 Toepassing in de kolenchemische industrie

De kolenchemische industrie is een belangrijke richting van het gebruik van schone kolen, met inbegrip van kolenvergassing, kolenvervloeibaren, kolen tot chemicaliën (zoals kolen tot ethyleenglycol, kolen tot methanol),en andere processenDeze processen omvatten hoge temperatuur, hoge druk en corrosieve media (zoals kolengas, synthetisch gas, zuur-basisoplossing),en platenwarmtewisselaars spelen een belangrijke rol bij de warmteoverdracht en het terugwinnen van afvalwarmte.

4.1.1 Toepassing in de vergassing van kolen

Steenkoolvergassing is de kern van de steenkoolchemische industrie, waarbij steenkool bij hoge temperatuur (1300-1500°C) reageert met zuurstof en stoom om synthetisch gas (CO + H2) te produceren.Plaatwarmtewisselaars worden voornamelijk gebruikt in de volgende verbindingen::

Synthetische gaskoeling: het door koolvergassing geproduceerde synthetische gas heeft een hoge temperatuur (1000-1200°C) en moet vóór de daaropvolgende zuivering en benutting worden afgekoeld tot 200-300°C.De plaatwarmtewisselaar gemaakt van hoogtemperatuurbestendige en corrosiebestendige materialen (zoals Hastelloy) kan het synthetische gas efficiënt koelenDe teruggewonnen stoom kan worden gebruikt voor vergassingsreactie of elektriciteitsopwekking, waardoor het energieverbruik wordt verbeterd.
Afvalwaterzuivering: bij de vergassing van steenkool ontstaat een grote hoeveelheid afvalwater, dat veel organische stoffen en schadelijke stoffen bevat.De plaatwarmtewisselaar kan het afvalwater verwarmen tot een bepaalde temperatuur voor anaërobe behandelingDe plaatwarmtewisselaar kan tegelijkertijd de afvalwarmte van het behandelde afvalwater terugwinnen, waardoor het energieverbruik wordt verminderd.

4.1.2 Toepassing in de vloeistofvervriezing van steenkool

Steenkoolvloeistofvervriezing is het proces waarbij steenkool wordt omgezet in vloeibare brandstoffen (zoals benzine, diesel) en chemische grondstoffen.Het proces omvat een hoge temperatuur (400-500°C) en een hoge druk (10-20MPa), en platenwarmtewisselaars worden hoofdzakelijk gebruikt in de volgende verbindingen:

Koeling van het reactieproduct: het reactieproduct van de vloeibare verwatering van steenkool heeft een hoge temperatuur en moet worden gekoeld tot een geschikte temperatuur voor scheiding en zuivering.De plaatwarmtewisselaar kan het reactieproduct efficiënt afkoelen, met een hoog warmte-overdrachts-efficiëntie en een stabiele werking, waardoor het scheidingsproces soepel verloopt.
Terugwinning van afvalwarmte: de afvalwarmte die wordt gegenereerd in de reactie van koolvervloeibaren kan worden teruggewonnen door platenwarmtewisselaars om de grondstoffen te verwarmen of stoom te genereren.vermindering van het energieverbruik van het procesBijvoorbeeld in een koolvervloeibare installatie wordt de plaatwarmtewisselaar gebruikt om de restwarmte van het reactieproduct terug te winnen.die het energieverbruik per ton vloeibare brandstof met 10-12% kan verminderen.

4.1.3 Toepassing in de kolen-chemische industrie

In het kolen-op-chemische proces (zoals kolen-op-ethyleenglycol, kolen-op-methanol) worden platenwarmtewisselaars hoofdzakelijk gebruikt in de synthese, scheiding en zuiveringskoppelingen:

Synthese-reactie warmteoverdracht: de synthese-reactie van ethyleglycol en methanol is een exotherme reactie,en de door de reactie gegenereerde warmte moet tijdig worden verwijderd om de reactietemperatuur te controlerenDe plaatwarmtewisselaar kan de reactiehitte efficiënt verwijderen, de stabiliteit van de reactietemperatuur waarborgen en de conversie- en selectiviteit van de reactie verbeteren.
Separatie- en zuiveringswarmteoverdracht: bij het scheiden en zuiveren van het product moet het materiaal worden verwarmd of gekoeld.De plaatwarmtewisselaar kan het verwarmen en koelen van het materiaal te realiseren, met een hoog warmte-overdrachts-efficiëntie en flexibele werking, die geschikt is voor de wijziging van het scheidingsproces.

4.2 Toepassing in de petrochemische industrie

In de petrochemische industrie wordt ruwe olie verwerkt tot benzine, diesel, ethyleen, propyleen en andere producten, met complexe processen en harde werkomstandigheden.Plaatwarmtewisselaars worden veel gebruikt bij het voorverwarmen van ruwe olie, productkoeling, terugwinning van restwarmte en andere verbindingen, die het energieverbruik effectief kunnen verminderen en de productie-efficiëntie kunnen verbeteren.

4.2.1 Toepassing bij voorverhitting van ruwe olie

Ruwe olie moet vóór de distillatie worden voorverhit tot een bepaalde temperatuur (200-300°C).Bij de traditionele methode wordt met behulp van een warmtewisselaar met schelp en buis ruwe olie voorverhit met de restwarmte van het destillatieproductDe plaatwarmtewisselaar kan de restwarmte van het distillatieproduct (zoals benzine,Diesel, zware olie) om ruwe olie voor te verwarmen, met een warmteoverdrachtscoëfficiënt van 2000-3000 W/m2·°C, wat 2-3 maal hoger is dan bij de warmtewisselaar met schelp en buis.De plaatwarmtewisselaar is gemakkelijk schoon te makenIn een raffinaderij bijvoorbeeld, na het gebruik van een plaatwarmtewisselaar om ruwe olie voor te verwarmen, wordt de warmte van ruwe aardolie door een warmtewisselaar in de voorverwarmingsproces in de schaal gezet.het energieverbruik per ton ruwe olie wordt met 5-8% verlaagd, en de jaarlijkse energiebesparing bedraagt ongeveer 30.000 ton standaard steenkool.

4.2.2 Toepassing in productkoeling

In het petrochemische productieproces worden de producten (zoals benzine, diesel, ethyleen, propyleen) die door distillatie, kraken,en andere processen hebben hoge temperaturen en moeten worden afgekoeld tot een geschikte temperatuur voor opslag en vervoerPlaatwarmtewisselaars worden door hun hoge koelefficiëntie en compacte structuur veel gebruikt voor het koelen van producten.het gekraakte gas heeft een temperatuur van 800-900°C, en de plaatwarmtewisselaar kan het gekraakte gas in korte tijd afkoelen tot 100-200°C, waardoor het volgende scheidingsproces soepel verloopt.de plaatwarmtewisselaar kan ook worden gebruikt voor het koelen van smeerolie, hydraulische olie en andere hulpmiddelen die de normale werking van de apparatuur waarborgen.

4.2.3 Toepassing bij de terugwinning van afvalwarmte

In het petrochemische productieproces wordt een grote hoeveelheid restwarmte gegenereerd, zoals restwarmte van rookgassen uit krakenovens, restwarmte van reactieproducten,en afvalwarmte uit koelwaterPlaatwarmtewisselaars kunnen deze afvalwarmte effectief terugwinnen en hergebruiken in het productieproces, waardoor het energieverbruik van de onderneming wordt verminderd.het rookgas dat wordt geproduceerd door de ethyleencrackoven heeft een temperatuur van 600-700°C, en de plaatwarmtewisselaar kan de restwarmte terugwinnen om stoom te genereren, die wordt gebruikt voor het opwekken van elektriciteit of het verwarmen van het productieproces.,die het energieverbruik en de CO2-uitstoot van de onderneming aanzienlijk kunnen verminderen.

4.3 Toepassing in de fijne chemische industrie

De fijne chemische industrie omvat de productie van bestrijdingsmiddelen, kleurstoffen, farmaceutische producten, oppervlakteactieve stoffen en andere producten, met een kleine productieschaal, uiteenlopende variëteiten,en strikte eisen inzake temperatuurregeling en productkwaliteitPlaatwarmtewisselaars worden veel gebruikt bij de synthese, kristallisatie, distillatie en andere verbindingen van fijne chemicaliën vanwege hun flexibele werking en hoge warmteoverdrachtefficiëntie.

4.3.1 Toepassing in synthese-reacties

De meeste synthese reacties in de fijne chemische industrie zijn exotherme of endotherme reacties, die een strikte controle van de reactietemperatuur vereisen om de kwaliteit en de opbrengst van het product te waarborgen.Plaatwarmtewisselaars kunnen worden gebruikt om warmte voor de synthese-reactie te verwijderen of te leverenBijvoorbeeld bij de synthese van bestrijdingsmiddelen moet de reactietemperatuur op 50-80°C worden gereguleerd.en de plaatwarmtewisselaar kan efficiënt verwijderen van de reactie hitte, waardoor de stabiliteit van de reactietemperatuur wordt gewaarborgd en de opbrengst van het product wordt verbeterd.die geschikt is voor de productie van fijne chemicaliën van kleine partijen en van verschillende soorten.

4.3.2 Toepassing bij kristallisatie en distillatie

Kristallisatie en distillatie zijn belangrijke scheiding- en zuiveringsmethoden in de fijne chemische industrie.Het kristallisatieproces vereist dat de oplossing wordt gekoeld tot een bepaalde temperatuur om het product te scheiden., en het destillatieproces vereist dat het materiaal wordt verwarmd tot het kookt. Plaatwarmtewisselaars kunnen worden gebruikt voor koeling in het kristallisatieproces en verwarming in het destillatieproces,met een hoog warmte-overdrachtsvermogen en een flexibele werkingBijvoorbeeld bij het kristalliseren van kleurstoffen kan de plaatwarmtewisselaar de kleurstofoplossing afkoelen tot de kristallisatietemperatuur, met een gelijkmatige afkoeling en een hoog kristallisatie-efficiëntie.die de kwaliteit van de kleurstof kunnen verbeterenBij de distillatie van geneesmiddelen kan de plaatwarmtewisselaar het materiaal tot het kookpunt verwarmen, met een hoge warmteoverdrachtsefficiëntie en een stabiele werking.de zuiverheid van het farmaceutisch product te waarborgen.

5Uitdagingen en oplossingen in de praktijk

Hoewel plaatwarmtewisselaars vele voordelen hebben in de smelt- en chemische industrie, worden ze ook geconfronteerd met een aantal uitdagingen in de praktische toepassing, zoals corrosie, schaalvorming,hoogtemperatuurbestendigheidDeze uitdagingen hebben invloed op de levensduur en de bedrijfsstabiliteit van plaatwarmtewisselaars en moeten worden opgelost door passende technische maatregelen te nemen.

5.1 Probleem en oplossing van corrosie

In de smelt- en chemische industrie bevat het warmtewisselaar vaak sterke zuren, sterke alkalis en andere corrosieve stoffen (zoals zwavelzuur, zoutzuur, natriumhydroxide),De oplossingen zijn als volgt:

Selecteer geschikte plaatmaterialen: volgens de corrosie-eigenschappen van het medium selecteer corrosiebestendige materialen voor de platen.HastelloyVoor alkalische media kunnen roestvrij staal, nikkellegering en andere materialen worden gekozen.de oppervlakte van de platen kan worden behandeld (bijvoorbeeld passivatie), coating) om de corrosiebestendigheid te verbeteren.
Selecteer geschikte pakmateriaal: de pakking is het belangrijkste onderdeel om lekken van het medium te voorkomen en de corrosiebestendigheid ervan heeft een directe invloed op de bedrijfsstabiliteit van de plaatwarmtewisselaar.Volgens de kenmerken van het medium en de werktemperatuur, selecteer pakmateriaal met een goede corrosiebestendigheid en hoge temperatuurbestendigheid, zoals EPDM, FKM, PTFE, enz.PTFE-pakkingen met een goede corrosiebestendigheid en hoge temperatuurbestendigheid kunnen worden gekozen.
Versterk de behandeling van het medium: Voordat het medium de plaatwarmtewisselaar binnengaat, moeten de onzuiverheden en corrosieve stoffen in het medium worden verwijderd (zoals ontzwaveling, ontzuurning,Filtratie, enz.) om de corrosie van het medium op de apparatuur te verminderen.

5.2 Skalierprobleem en oplossing

In de smelt- en chemische industrie bevat het medium vaak onzuiverheden (zoals calcium, magnesium ionen, sulfide, enz.),die tijdens het warmte-uitwisselingsproces gemakkelijk schubben vormen op het oppervlak van de platenDe schaal vermindert de warmteoverdraagbaarheid van de plaatwarmtewisselaar, verhoogt het energieverbruik en blokkeert zelfs het stroomkanaal, waardoor de normale werking van de apparatuur wordt beïnvloed.De oplossingen zijn als volgt::

Versterking van de voorbehandeling van het medium: Voordat het medium de plaatwarmtewisselaar binnengaat, is het noodzakelijk om een waterbehandeling uit te voeren (zoals verzachten,Het gebruik van een andere methode (de ontzilting) om het gehalte aan calcium- en magnesium-ionen in het medium te verminderenVoor het medium dat onzuiverheden bevat, kan een filtratietoestel worden gebruikt om onzuiverheden te verwijderen.
Regelmatige reiniging: de plaatwarmtewisselaar regelmatig uit elkaar halen en het oppervlak van de platen schoonmaken.Het gebruik van een chemische reiniging (zoals biccelen) of een chemische reiniging, alkalisch wassen), waardoor de schubben op het oppervlak van de platen kunnen worden verwijderd en de warmteoverdracht van de apparatuur kan worden hersteld.De reinigingscyclus moet worden bepaald op basis van de schaalingssituatie van het medium..
Optimaliseren van de bedrijfsparameters: aanpassen van de doorstroming en temperatuur van het medium om te voorkomen dat de temperatuur van het medium te hoog of de doorstroming te traag is,die de vorming van schaal kan verminderenBijvoorbeeld, het verhogen van de doorstroming van het medium kan de turbulentie verhogen, de dikte van de randlaag verminderen en schaalvorming voorkomen.

5.3 Problemen en oplossingen met betrekking tot weerstand tegen hoge temperaturen en hoge druk

In sommige verbindingen van de smelt- en chemische industrie (zoals de vergassing van steenkool, de vloeibare vergassing van steenkool) bedraagt de werktemperatuur 1000°C of meer.met een werkdruk van 20 MPa of meerDe traditionele plaatwarmtewisselaar heeft een beperkte weerstand tegen hoge temperaturen en hoge druk, wat gemakkelijk plaatvervorming en pakveroudering kan veroorzaken.die van invloed zijn op de bedrijfsstabiliteit van de apparatuurDe oplossingen zijn als volgt:

Selecteer platenmaterialen die bestand zijn tegen hoge temperaturen en hoge druk: Selecteer platenmaterialen die goed bestand zijn tegen hoge temperaturen en hoge druk, zoals nikkellegering, Hastelloy,en andere materialen, die bestand is tegen hoge temperaturen en hoge druk en plaatvervorming voorkomt.
Optimaliseer de plaatstructuur: gebruik een versterkte plaatstructuur (zoals dikker gemaakte platen,versterkte golfingen) om het drukdragend vermogen en de hoge temperatuurweerstand van de platen te verbeterenTegelijkertijd kan de afstand tussen de platen worden aangepast om het drukverlies van het medium te verminderen en de operationele stabiliteit van de apparatuur te verbeteren.
Kies dichtingen die bestand zijn tegen hoge temperaturen en hoge druk: Kies dichtingen die goed bestand zijn tegen hoge temperaturen en hoge druk, zoals metalen dichtingen,PTFE-pakkingen met hoge temperatuurbestandheid, waardoor veroudering en lekken onder hoge temperatuur en hoge druk kunnen worden voorkomen.

6Ontwikkelingstendens van plaatwarmtewisselaars in de smelt- en chemische industrie

Met de voortdurende ontwikkeling van de smelt- en chemische industrie in de richting van groene, koolstofarme, efficiënte en intelligente richtingen, platenwarmtewisselaars, als belangrijke energiebesparende apparatuur,zal zich in de volgende richtingen ontwikkelen::

Hoge efficiëntie en energiebesparing: met de toenemende eisen van de smelt- en chemische industrie voor energiebesparing en emissievermindering,de warmteoverdracht van platenwarmtewisselaars zal verder worden verbeterd. Door de plaatstructuur te optimaliseren (zoals nieuwe golfmatige structuren), de materiaalprestaties te verbeteren en het ontwerp van het stroomkanaal te optimaliseren,de warmteoverdrachtscoëfficiënt van platenwarmtewisselaars zal verder worden verhoogd, en het energieverbruik zal verder worden verminderd.
Corrosiebestendigheid en hoge temperatuurbestendigheid: met de uitbreiding van het toepassingsgebied van de smelt- en chemische industrie worden de werkomstandigheden steeds moeilijker.en de eisen voor de corrosiebestendigheid en de hoge temperatuur weerstand van plaat warmtewisselaars worden steeds hoger. Nieuwe corrosiebestendige en hoogtemperatuurbestendige materialen (zoals nieuwe legeringsmaterialen, composietmaterialen) zullen op grote schaal worden gebruikt bij de productie van plaatwarmtewisselaars,verbetering van de levensduur en de bedrijfstabiliteit van de apparatuur.
Intelligente en geautomatiseerde: met de ontwikkeling van intelligente productie zullen platenwarmtewisselaars worden uitgerust met intelligente bewakings- en besturingssystemen,Deze systemen kunnen in real-time de operationele parameters (zoals temperatuur) controleren., druk, doorstroming) van de apparatuur, de mogelijke storingen van de apparatuur kunnen voorspellen en automatische reiniging en onderhoud kunnen realiseren.vermindering van de arbeidsintensiteit van de werknemer, en zorgen voor een stabiele werking van de apparatuur.
Grootschalige en op maat gemaakte installaties: met de uitbreiding van de productieschaal van de smelt- en chemische industrie neemt de vraag naar grootschalige plaatwarmtewisselaars toe.vanwege de diversiteit van het productieproces van de smelt- en chemische industrie, worden de eisen voor de aanpassing van plaatwarmtewisselaars ook steeds hoger.Producenten zullen grootschalige en op maat gemaakte plaatwarmtewisselaars ontwikkelen volgens de werkelijke behoeften van ondernemingen, om te voldoen aan de behoeften van verschillende productieprocessen.
Integratie en multifunctionaliteit: platenwarmtewisselaars zullen worden geïntegreerd met andere apparatuur (zoals reactoren, separatoren) om een geïntegreerd warmtewisselaarsysteem te vormen;met een vermogen van meer dan 50 W,, reactie en scheiding, waardoor de productie-efficiëntie van de onderneming wordt verbeterd en de vloeroppervlakte van de apparatuur wordt verminderd.

7Conclusies

Platenwarmtewisselaars, met hun hoge warmteoverdrachtsefficiëntie, compacte structuur, flexibele montage en gemakkelijke onderhoud,zijn veel gebruikt in verschillende verbindingen van de smelt- en chemische industrie, met inbegrip van het smelten van niet-ijzeren metalen, het smelten van ijzeren metalen, de kolenchemische industrie, de petrochemische industrie en de fijne chemische industrie.proceskoelingDe Commissie heeft de Commissie verzocht om een verslag uit te brengen over de resultaten van de werkzaamheden van de Commissie in het kader van het kaderprogramma voor onderzoek en technologische ontwikkeling.

In de praktijk worden platenwarmtewisselaars geconfronteerd met uitdagingen zoals corrosie, schaalbaarheid, hoge temperatuurweerstand en drukhoudendheid.versterkingsmiddelbehandeling, regelmatige reiniging en optimalisatie van de operationele parameters, kunnen deze problemen effectief worden opgelost, waardoor de stabiele werking en lange levensduur van de apparatuur worden gewaarborgd.

Met de voortdurende ontwikkeling van de smelt- en chemische industrie zullen platenwarmtewisselaars zich ontwikkelen naar een hoge efficiëntie, energiebesparing, corrosiebestendigheid, hoge temperatuurbestendigheid,intelligentieDe Commissie is van mening dat de aanpassing van de communautaire normen aan de behoeften van de industriële sector in de Gemeenschap een belangrijke rol zal spelen in de ontwikkeling van de industriële sector.een sterke steunverlening aan de kwalitatief hoogstaande ontwikkeling van de industrie.