รายละเอียดกรณี

ในสาขาการถ่ายเทความร้อนในอุตสาหกรรม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบได้กลายเป็นอุปกรณ์หลักในสภาวะการทำงานที่รุนแรง เนื่องจากการออกแบบโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์และประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม แตกต่างจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปะเก็นหรือแบบเชลล์และท่อแบบดั้งเดิม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบใช้โครงสร้างการเชื่อมแบบบูรณาการ ซึ่งช่วยขจัดความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจากการเสื่อมสภาพและการรั่วไหลของปะเก็น และแก้ไขปัญหาคอขวดของประสิทธิภาพต่ำ ความต้านทานการกัดกร่อนต่ำ และอายุการใช้งานสั้นของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบทั่วไป บทความนี้จะอธิบายถึงข้อได้เปรียบหลักของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบอย่างเป็นระบบ และรวมกรณีการใช้งานจริงในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี การผลิตน้ำตาล การผลิตไฟฟ้า เคมี และอุตสาหกรรมอื่นๆ เพื่อแสดงคุณค่าการใช้งานและความสำคัญทางอุตสาหกรรมอย่างครอบคลุม โดยให้ข้อมูลอ้างอิงสำหรับการเลือกและการใช้งานอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนในสาขาที่เกี่ยวข้อง

1. ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบผนังกั้น ซึ่งสร้างช่องทางการไหลสองช่องระหว่างแผ่นที่อยู่ติดกันด้วยเทคโนโลยีการเชื่อมขั้นสูง สื่อสองชนิดที่มีอุณหภูมิต่างกันไหลอยู่ทั้งสองด้านของแผ่นเดียวกัน และการถ่ายเทความร้อนจะเกิดขึ้นผ่านแผ่น เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการแลกเปลี่ยนความร้อนและการใช้พลังงาน ข้อได้เปรียบหลักสะท้อนให้เห็นในความน่าเชื่อถือของโครงสร้าง ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน ความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ต้นทุนการบำรุงรักษา และการปกป้องสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะอธิบายโดยละเอียดดังนี้:

1.1 ความน่าเชื่อถือของโครงสร้างที่ยอดเยี่ยมและความเสี่ยงการรั่วไหลเป็นศูนย์

ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นที่สุดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบคือโครงสร้างแบบเชื่อมเต็มรูปแบบที่ไม่มีปะเก็น แตกต่างจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นปะเก็นที่อาศัยปะเก็นในการปิดผนึก เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบใช้เทคนิคการเชื่อมขั้นสูง เช่น การเชื่อมหลอม การเชื่อมความต้านทาน และการเชื่อมอาร์กอน เพื่อเชื่อมแผ่นถ่ายเทความร้อน เปลือก ฝาครอบปลาย และส่วนประกอบอื่นๆ เข้าด้วยกันเป็นโครงสร้างแบบบูรณาการอย่างถาวร สร้างการปิดผนึกที่แน่นหนา การออกแบบโครงสร้างนี้ช่วยขจัดความเสี่ยงการรั่วไหลที่พบบ่อยที่สุดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบดั้งเดิมที่เกิดจากการเสื่อมสภาพ การสึกหรอ การกัดกร่อน หรือการติดตั้งที่ไม่เหมาะสมของปะเก็น

ในการปฏิบัติงานจริง รอยเชื่อมของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบมีความแข็งแรงเชิงกลและความสมบูรณ์ของโครงสร้างสูง ซึ่งสามารถป้องกันการรั่วไหลภายนอกและการปนเปื้อนข้ามภายในระหว่างกระแสของไหลที่แตกต่างกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ติดไฟ ระเบิด หรือเป็นพิษและเป็นอันตราย ข้อได้เปรียบเรื่องการรั่วไหลเป็นศูนย์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับรองความปลอดภัยในการผลิตและการปกป้องสิ่งแวดล้อม เมื่อเทียบกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นปะเก็น ซึ่งมีความเสี่ยงที่ปะเก็นจะล้มเหลวภายใต้การทำงานระยะยาว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบสามารถรักษาประสิทธิภาพการปิดผนึกที่เสถียรได้เป็นเวลานาน ซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการดำเนินงานของระบบการผลิตทั้งหมดได้อย่างมาก

1.2 ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูงและการประหยัดพลังงาน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบสืบทอดลักษณะโครงสร้างของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นที่มีประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง และปรับปรุงผลการถ่ายเทความร้อนให้เหมาะสมยิ่งขึ้นผ่านการออกแบบโครงสร้าง แผ่นถ่ายเทความร้อนมักจะมีการออกแบบเป็นลอน ซึ่งสามารถเพิ่มความปั่นป่วนของของไหลในช่องทางได้อย่างมาก ลดความหนาของชั้นขอบเขต และเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ในขณะเดียวกัน ระยะห่างระหว่างแผ่นมีขนาดเล็ก พื้นที่ถ่ายเทความร้อนต่อปริมาตรมีขนาดใหญ่ และประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูงกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อแบบดั้งเดิม 3 ถึง 5 เท่าภายใต้เงื่อนไขปริมาตรที่เท่ากัน

นอกจากนี้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบสามารถบรรลุการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพแม้ในสภาวะที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิต่ำ และความแตกต่างของอุณหภูมิต่ำสุดสามารถต่ำถึง 3°C (5.4°F) ซึ่งสามารถกู้คืนความร้อนทิ้งเกรดต่ำที่ยากต่อการนำไปใช้โดยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบดั้งเดิมได้อย่างเต็มที่ บรรลุการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและลดการใช้พลังงานของระบบการผลิต ตัวอย่างเช่น ในระบบกู้คืนความร้อนทิ้งของการผลิตในอุตสาหกรรม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบสามารถกู้คืนความร้อนในไอน้ำทิ้งหรือของเหลวทิ้งได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่ออุ่นวัตถุดิบหรือทำน้ำกระบวนการให้ร้อน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้อย่างมากและบรรลุเป้าหมายการประหยัดพลังงานและการลดการปล่อยมลพิษ

1.3 ความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่งต่อสภาวะการทำงานที่รุนแรง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบมีความสามารถในการปรับตัวที่ยอดเยี่ยมต่อสภาวะการทำงานที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูง ความดันสูง และสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบหลักอีกประการหนึ่งที่ทำให้แตกต่างจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบดั้งเดิม

ในแง่ของความต้านทานอุณหภูมิและความดัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นปะเก็นมักถูกจำกัดด้วยประสิทธิภาพของปะเก็น โดยมีอุณหภูมิใช้งานสูงสุดประมาณ 200°C (392°F) และความดันออกแบบสูงสุดถึง 30 barg ในทางตรงกันข้าม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบ โดยไม่มีข้อจำกัดของปะเก็น สามารถทำงานได้อย่างเสถียรที่อุณหภูมิสูงสุด 350°C (662°F) และความดันออกแบบสูงสุดถึง 100 barg ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของกระบวนการอุณหภูมิสูงและความดันสูงในการผลิตในอุตสาหกรรมได้อย่างเต็มที่ ในบางสาขาพิเศษ ผ่านการปรับปรุงวัสดุและการปรับปรุงโครงสร้าง อุณหภูมิใช้งานสามารถสูงถึง 400°C และความดันสามารถสูงถึง 15 MPa ซึ่งปรับให้เข้ากับสภาวะการทำงานที่รุนแรงยิ่งขึ้น

ในแง่ของความต้านทานการกัดกร่อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบสามารถทำจากวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนได้หลากหลายตามลักษณะของสื่อ รวมถึงสแตนเลส โลหะผสมดูเพล็กซ์ ไทเทเนียม เซอร์โคเนียม ฮาสเทลลอย และโลหะผสมนิกเกิล เป็นต้น วัสดุเหล่านี้มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมต่อกรด ด่าง เกลือ และสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ฮาสเทลลอยมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการจัดการกับสื่อที่เป็นกรด ในขณะที่สแตนเลสเกรดสูง เช่น 254 SMO มีความต้านทานต่อคลอไรด์ที่เหนือกว่า ซึ่งสามารถยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ในสภาวะการทำงานที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบบางรุ่นใช้การออกแบบช่องทางกว้าง (ความกว้างช่องทางสามารถสูงถึง 1200 มม.) ซึ่งมีความสามารถในการป้องกันการอุดตันที่แข็งแกร่งและเหมาะสำหรับการจัดการกับของเหลวที่มีความหนืดสูง ตกผลึกง่าย หรือมีอนุภาคเส้นใย

1.4 โครงสร้างกะทัดรัดและประหยัดพื้นที่

เมื่อเทียบกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อแบบดั้งเดิม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบมีโครงสร้างที่กะทัดรัดกว่า เนื่องจากประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนต่อปริมาตรสูง ภายใต้ภาระการถ่ายเทความร้อนที่เท่ากัน ปริมาตรของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบมีเพียง 1/3 ถึง 1/5 ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อ และน้ำหนักก็ลดลงอย่างมาก ซึ่งสามารถประหยัดพื้นที่โรงงานและพื้นที่ติดตั้งได้อย่างมาก ข้อได้เปรียบนี้มีความโดดเด่นเป็นพิเศษในโอกาสที่มีพื้นที่จำกัด เช่น แท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง โรงงานเคมีขนาดเล็ก และระบบพลังงานเรือ ในขณะเดียวกัน โครงสร้างที่กะทัดรัดยังทำให้การติดตั้งและการขนส่งอุปกรณ์สะดวกยิ่งขึ้น ลดต้นทุนการติดตั้งและต้นทุนการขนส่ง

1.5 ต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำและอายุการใช้งานยาวนาน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและไม่ต้องเปลี่ยนปะเก็นบ่อย ซึ่งช่วยลดภาระงานบำรุงรักษาและต้นทุนการบำรุงรักษาได้อย่างมากเมื่อเทียบกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นปะเก็น โครงสร้างแบบเชื่อมมีความทนทานต่อการสึกหรอและความล้าสูง และอุปกรณ์สามารถรักษาการทำงานที่เสถียรได้เป็นเวลานานภายใต้การทำงานปกติและการบำรุงรักษาตามปกติ อายุการใช้งานโดยทั่วไปมากกว่า 15 ปี ซึ่งยาวนานกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นปะเก็น (โดยทั่วไป 5 ถึง 8 ปี) และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อแบบดั้งเดิม (โดยทั่วไป 8 ถึง 12 ปี) อย่างมาก

นอกจากนี้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบบางรุ่นใช้การออกแบบแบบโมดูลาร์ ซึ่งสามารถรวมกันได้อย่างยืดหยุ่นตามความต้องการของโครงการ และแกนแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถบำรุงรักษาหรือเปลี่ยนได้โดยอิสระ ซึ่งช่วยลดเวลาหยุดทำงานในการบำรุงรักษาและการหยุดชะงักในการดำเนินงาน และรับรองความต่อเนื่องของกระบวนการผลิต พื้นผิวของแผ่นถ่ายเทความร้อนเรียบ ไม่เกิดตะกรันและสิ่งสกปรกได้ง่าย และการทำความสะอาดสะดวกยิ่งขึ้น ซึ่งช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษาและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์

1.6 การปกป้องสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบมีส่วนช่วยในการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาที่ยั่งยืนในหลายด้าน ในด้านหนึ่ง ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูงและความสามารถในการกู้คืนความร้อนทิ้งสามารถลดการใช้พลังงานและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สอดคล้องกับแนวโน้มการพัฒนาคาร์บอนต่ำทั่วโลก ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมการผลิตน้ำตาล การใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบในกระบวนการอบแห้งกากอ้อยสามารถลดความชื้นได้ 7% ถึง 8% และลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมาก ในทางกลับกัน โครงสร้างแบบเชื่อมเต็มรูปแบบหลีกเลี่ยงมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการเสื่อมสภาพและการรั่วไหลของปะเก็น และวัสดุที่ใช้ในอุปกรณ์สามารถรีไซเคิลได้ ซึ่งช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากของเสียจากอุปกรณ์ นอกจากนี้ อายุการใช้งานที่ยาวนานของอุปกรณ์ยังช่วยลดความถี่ในการเปลี่ยนอุปกรณ์ ซึ่งยังช่วยลดการใช้ทรัพยากรที่เกิดจากการผลิตอุปกรณ์

2. กรณีการใช้งานเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบ

เนื่องจากประสิทธิภาพโดยรวมที่ยอดเยี่ยม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบจึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี การผลิตน้ำตาล การผลิตไฟฟ้า เคมี อาหาร โลหะวิทยา เภสัชกรรม การเดินเรือ และอุตสาหกรรมอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาวะการทำงานที่รุนแรงซึ่งต้องการอุณหภูมิสูง ความดันสูง ความต้านทานการกัดกร่อน และการรั่วไหลเป็นศูนย์ ต่อไปนี้เป็นการรวมกรณีการใช้งานเฉพาะในอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่ออธิบายผลการใช้งานจริงและคุณค่าของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบ

2.1 การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี

อุตสาหกรรมปิโตรเคมีเป็นหนึ่งในสาขาการใช้งานหลักของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบ กระบวนการผลิตเกี่ยวข้องกับสื่อที่มีอุณหภูมิสูง ความดันสูง มีฤทธิ์กัดกร่อน และติดไฟและระเบิดได้หลากหลาย เช่น น้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ เอทิลีน โพรพิลีน และสารตัวกลางทางเคมีต่างๆ ซึ่งมีความต้องการสูงมากในด้านความน่าเชื่อถือ ความต้านทานการกัดกร่อน และความปลอดภัยของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบสามารถตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้เป็นอย่างดี และถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการอุ่นน้ำมันดิบ การกลั่น การกู้คืนตัวทำละลาย การแตกเอทิลีน และกระบวนการอื่นๆ

2.1.1 กรณีที่ 1: การอัพเกรดหน่วยกลั่นบรรยากาศและสุญญากาศใน Zhenhai Refining & Chemical

Zhenhai Refining & Chemical มีหน่วยกลั่น 10 ล้านตัน/ปี หน่วยกลั่นบรรยากาศและสุญญากาศเดิมใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ U-tube เนื่องจากสื่อในหน่วยมีความกัดกร่อนสูง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ U-tube จึงมีปัญหาการรั่วไหลบ่อยครั้ง ซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อการทำงานปกติของสายการผลิต เพิ่มต้นทุนการบำรุงรักษาและความเสี่ยงในการผลิต และแม้กระทั่งก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมในกรณีที่รุนแรง

เพื่อแก้ไขปัญหานี้ องค์กรได้ตัดสินใจเปลี่ยนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ U-tube เดิมด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเชื่อมเต็มรูปแบบ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบที่เลือกใช้วัสดุสแตนเลสดูเพล็กซ์ ซึ่งมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและสามารถต้านทานการกัดกร่อนของซัลไฟด์ คลอไรด์ และสารอันตรายอื่นๆ ในสื่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกัน โครงสร้างแบบเชื่อมเต็มรูปแบบช่วยขจัดความเสี่ยงการรั่วไหลที่เกิดจากความล้มเหลวของปะเก็น และการออกแบบแผ่นลูกฟูกช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการการแลกเปลี่ยนความร้อนของหน่วยกลั่นบรรยากาศและสุญญากาศภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง (สูงถึง 300°C) และความดันสูง (สูงถึง 4.0 MPa)

หลังจากการปรับปรุง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบได้ทำงานอย่างเสถียรมานานกว่า 5 ปี โดยไม่มีปัญหาการรั่วไหล ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนเพิ่มขึ้น 35% เมื่อเทียบกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ U-tube เดิม การใช้พลังงานต่อหน่วยผลิตภัณฑ์ลดลง 8% และต้นทุนการบำรุงรักษาลดลง 60% การทำงานที่เสถียรของอุปกรณ์ได้รับประกันความต่อเนื่องของสายการผลิต เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพผลิตภัณฑ์ และนำมาซึ่งผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและความปลอดภัยที่สำคัญแก่องค์กร

2.1.2 กรณีที่ 2: การกู้คืนตัวทำละลายใน Dow Wolff Cellulosics (เบลเยียม)

Dow Wolff Cellulosics ซึ่งตั้งอยู่ในเบลเยียม เป็นผู้ผลิตผลิตภัณฑ์เซลลูโลสที่มีชื่อเสียง ในกระบวนการผลิตขององค์กร จำเป็นต้องใช้ตัวทำละลายจำนวนมาก และส่วนการกู้คืนตัวทำละลายมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการลดต้นทุนการผลิตและการปกป้องสิ่งแวดล้อม ระบบกู้คืนตัวทำละลายเดิมใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อแบบดั้งเดิม ซึ่งมีปัญหาประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนต่ำ พื้นที่ขนาดใหญ่ เกิดตะกรันง่าย และต้นทุนการบำรุงรุงสูง ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการการกู้คืนตัวทำละลายที่มีประสิทธิภาพได้

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกู้คืนตัวทำละลาย องค์กรได้ติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเชื่อมเต็มรูปแบบ Alfa Laval Compabloc สองเครื่องในหอกู้คืนตัวทำละลาย ซึ่งใช้สำหรับงานแลกเปลี่ยนความร้อนที่แตกต่างกันในกระบวนการกู้คืนตัวทำละลาย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเชื่อมเต็มรูปแบบ Compabloc ใช้เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ซึ่งมีความน่าเชื่อถือที่ยอดเยี่ยมภายใต้สื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและสภาวะอุณหภูมิสูงและความดันสูง ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูงกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อแบบดั้งเดิม 3 ถึง 5 เท่า และโครงสร้างมีความกะทัดรัดกว่า ซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่โรงงานได้อย่างมาก

หลังจากการประยุกต์ใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบ อัตราการกู้คืนตัวทำละลายขององค์กรเพิ่มขึ้นจาก 88% เป็น 98% การสูญเสียตัวทำละลายลดลงอย่างมาก และประหยัดต้นทุนการผลิตได้ประมาณ 1.2 ล้านยูโรต่อปี ในขณะเดียวกัน โครงสร้างที่กะทัดรัดของอุปกรณ์ได้แก้ไขปัญหาพื้นที่โรงงานที่จำกัด และประสิทธิภาพการเกิดตะกรันต่ำช่วยลดความถี่ในการทำความสะอาดและภาระงานบำรุงรักษา ทำให้ระบบกู้คืนตัวทำละลายทำงานได้อย่างเสถียร การประยุกต์ใช้อุปกรณ์ยังช่วยลดการปล่อยตัวทำละลายอินทรีย์ บรรลุเป้าหมายคู่ของผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและการปกป้องสิ่งแวดล้อม

2.1.3 กรณีที่ 3: การกู้คืนความร้อนทิ้งใน Nanjing Yangzi Petrochemical

Nanjing Yangzi Petrochemical เป็นผู้ผลิตน้ำมันกลั่น วัตถุดิบเคมีพื้นฐาน และวัสดุสังเคราะห์รายใหญ่ของประเทศ มีอุปกรณ์ปิโตรเคมีขนาดใหญ่ 59 ชุด รวมถึงอุปกรณ์กลั่น 12.5 ล้านตัน/ปี และอุปกรณ์เอทิลีน 800,000 ตัน/ปี องค์กรมีก๊าซไอเสียอุณหภูมิสูงจำนวนมากในกระบวนการผลิต และมีทรัพยากรความร้อนทิ้งมากมาย อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์กู้คืนความร้อนทิ้งแบบดั้งเดิมมีประสิทธิภาพต่ำและไม่สามารถใช้ทรัพยากรความร้อนทิ้งเหล่านี้ได้อย่างเต็มที่ ส่งผลให้เกิดการสิ้นเปลืองพลังงาน

เพื่อให้บรรลุการใช้ความร้อนทิ้งอย่างมีประสิทธิภาพ Yangzi Petrochemical ได้นำเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนก๊าซ-ก๊าซแบบเชื่อมเต็มรูปแบบ (เครื่องอุ่นอากาศ) AWK ที่ผลิตโดย Shanghai Axen Co., Ltd. มาใช้ในระบบบำบัดก๊าซเสีย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนก๊าซ-ก๊าซแบบเชื่อมเต็มรูปแบบใช้การออกแบบแบบโมดูลาร์ ซึ่งสามารถรวมกันได้อย่างยืดหยุ่นตามความต้องการของโครงการ แกนแลกเปลี่ยนความร้อนประกอบด้วยแผ่นหลายแผ่น และโครงสร้างการเชื่อมรับประกันการรั่วไหลเป็นศูนย์และความต้านทานการกัดกร่อนสูง ซึ่งสามารถจัดการกับก๊าซเสียอุตสาหกรรมที่มีซัลไฟด์และสารอันตรายอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

หลังจากการประยุกต์ใช้อุปกรณ์ ความร้อนทิ้งในก๊าซไอเสียอุณหภูมิสูงจะถูกกู้คืนและนำไปใช้เพื่ออุ่นสื่อกระบวนการ (เช่น น้ำมันและไอน้ำ) ทำให้เกิดการรีไซเคิลพลังงาน ประสิทธิภาพการใช้พลังงานขององค์กรเพิ่มขึ้น 25% การประหยัดพลังงานต่อปีเทียบเท่ากับถ่านหินมาตรฐาน 100,000 ตัน และการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลดลง 260,000 ตัน ในขณะเดียวกัน อุปกรณ์มีการทำงานที่เสถียร ต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำ และอายุการใช้งานคาดว่าจะถึงมากกว่า 20 ปี ซึ่งนำมาซึ่งผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมที่สำคัญแก่องค์กร และให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งแก่องค์กรในการบรรลุเป้าหมายการพัฒนาที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและคาร์บอนต่ำ

2.2 การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตน้ำตาล

อุตสาหกรรมการผลิตน้ำตาลมีความต้องการสูงสำหรับการผลิตที่มีประสิทธิภาพและการประหยัดพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ในกระบวนการผลิต สื่อ เช่น น้ำผึ้งเสีย น้ำผลไม้ผสม และน้ำเชื่อม มีลักษณะของความหนืดสูง ตกผลึกง่าย หรือมีอนุภาคเส้นใย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นแบบถอดได้แบบดั้งเดิมมักเกิดการอุดตันและมีต้นทุนการบำรุงรักษาที่สูง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบ ด้วยการออกแบบช่องทางกว้าง ความต้านทานอุณหภูมิและความดันสูง และประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง ได้แสดงให้เห็นถึงคุณค่าการใช้งานที่สำคัญในกระบวนการผลิตน้ำตาล

กรณี: การประยุกต์ใช้ในโรงงานน้ำตาลขนาดใหญ่ในกวางตุ้ง

โรงงานน้ำตาลขนาดใหญ่แห่งหนึ่งในกวางตุ้งมีกำลังการผลิตน้ำตาล 100,000 ตันต่อปี ในกระบวนการผลิต ส่วนการระเหย การทำให้น้ำเชื่อมร้อน และการทำความเย็นน้ำผึ้งเสีย ประสบปัญหาประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนต่ำ อุปกรณ์เกิดการอุดตันง่าย และการใช้พลังงานสูง อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนเดิมใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นแบบถอดได้แบบดั้งเดิม ซึ่งต้องถอดและทำความสะอาดบ่อยครั้ง ส่งผลให้ต้นทุนการบำรุงรักษาสูงและส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความต่อเนื่องของการผลิต

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ โรงงานน้ำตาลได้นำเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเชื่อมเต็มรูปแบบที่ผลิตโดย Guangdong Jiema Energy Saving Technology Co., Ltd. มาใช้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบที่เลือกใช้การออกแบบช่องทางกว้าง (ความกว้างช่องทาง 1200 มม.) และโครงสร้างการปิดผนึกแบบเชื่อมเต็มรูปแบบ ซึ่งหลีกเลี่ยงปัญหาการรั่วไหลที่เกิดจากการกัดกร่อนของสื่อและมีความสามารถในการป้องกันการอุดตันที่แข็งแกร่ง เหมาะสำหรับการจัดการของเหลวที่มีความหนืดสูงและโปรตีนสูง เช่น น้ำผึ้งเสีย ในขณะเดียวกัน อุปกรณ์ใช้แผ่นสแตนเลสและกระบวนการเชื่อมอาร์กอน ซึ่งมีความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งแรงเชิงกลสูง และสามารถปรับให้เข้ากับสภาวะการทำงานที่อุณหภูมิสูง (≤ 300°C) และความดันสูง (≤ 4.0 MPa) ในกระบวนการผลิตน้ำตาลได้อย่างเสถียร การออกแบบแผ่นลูกฟูกช่วยเพิ่มผลกระทบความปั่นป่วน และสามารถบรรลุการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพแม้ในอัตราการไหลต่ำ และประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนเพิ่มขึ้นมากกว่า 30% เมื่อเทียบกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อแบบดั้งเดิม

ในส่วนการทำความเย็นน้ำผึ้งเสีย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบแสดงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ความสามารถในการไหลผ่านและการป้องกันการอุดตันช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนได้อย่างมาก ลดเวลาในการทำความเย็นลง 40% ในส่วนการระเหย เครื่องใช้อุปกรณ์ระบบกู้คืนความร้อนทิ้งเพื่อกู้คืนความร้อนในไอน้ำเสียเพื่ออุ่นวัตถุดิบ ซึ่งช่วยลดการใช้ไอน้ำต่อตันน้ำตาลได้อย่างมาก อัตราการใช้ไอน้ำของโรงงานน้ำตาลเพิ่มขึ้น 25% และการประหยัดพลังงานต่อปีเทียบเท่ากับถ่านหินมาตรฐาน 30,000 ตัน นอกจากนี้ การใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบในกระบวนการอบแห้งกากอ้อยสามารถลดปริมาณความชื้นในกากอ้อยได้ 7% ถึง 8% ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และบรรลุเป้าหมายการประหยัดพลังงานและการลดการปล่อยมลพิษ หลังจากการประยุกต์ใช้อุปกรณ์ ต้นทุนการบำรุงรักษาของโรงงานน้ำตาลลดลง 50% ความต่อเนื่องของการผลิตดีขึ้นอย่างมาก และคุณภาพผลิตภัณฑ์ก็ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอีกด้วย นำมาซึ่งผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมที่สำคัญแก่องค์กร

2.3 การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเคมี

อุตสาหกรรมเคมีมักเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนความร้อนของสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น สารละลายกรดและด่าง และตัวทำละลาย และส่วนใหญ่ทำงานภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงและความดันสูง ซึ่งมีความต้องการสูงมากในด้านความต้านทานการกัดกร่อนและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบ ด้วยความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมและประสิทธิภาพการรั่วไหลเป็นศูนย์ จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการผลิตแอมโมเนียสังเคราะห์ ยาฆ่าแมลง สีย้อม และเคมีภัณฑ์อื่นๆ

กรณี: การประยุกต์ใช้ใน Qingdao Haiwan Fine Chemical Co., Ltd.

Qingdao Haiwan Fine Chemical Co., Ltd. เป็นรัฐวิสาหกิจขนาดใหญ่ที่เชี่ยวชาญในการผลิตสีย้อม ซิลิเกต และผลิตภัณฑ์เคมีภัณฑ์ชั้นดี ในกระบวนการผลิตสีย้อม องค์กรจำเป็นต้องทำการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น สารตัวกลางสีย้อมที่มีคลอรีน อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนเดิมใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นปะเก็น ซึ่งมีปัญหาการเสื่อมสภาพของปะเก็น การรั่วไหลง่าย และความต้านทานการกัดกร่อนต่ำ การรั่วไหลของสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนไม่เพียงแต่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม แต่ยังส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของสายการผลิต และแม้กระทั่งเป็นภัยคุกคามต่อความปลอดภัยส่วนบุคคลของพนักงาน

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ องค์กรได้นำเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเชื่อมเต็มรูปแบบที่ผลิตโดย Shanghai Axen Co., Ltd. มาใช้ อุปกรณ์ทำจากฮาสเทลลอย ซึ่งมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมต่อสื่อที่มีคลอรีน และสามารถหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนของอุปกรณ์และการรั่วไหลของสื่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ โครงสร้างแบบเชื่อมเต็มรูปแบบรับประกันการรั่วไหลเป็นศูนย์ ป้องกันการปนเปื้อนข้ามระหว่างสื่อ และเป็นไปตามข้อกำหนดด้านการปกป้องสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยของการผลิตสีย้อม ในขณะเดียวกัน ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูงของอุปกรณ์สามารถตอบสนองความต้องการการแลกเปลี่ยนความร้อนของกระบวนการผลิตได้อย่างรวดเร็ว รับประกันความต่อเนื่องและความเสถียรของการผลิต โครงสร้างที่กะทัดรัดของอุปกรณ์ยังช่วยประหยัดพื้นที่โรงงาน และต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำช่วยลดต้นทุนการผลิตขององค์กร

หลังจากการประยุกต์ใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบ องค์กรได้แก้ไขปัญหาการรั่วไหลของสื่อได้อย่างสมบูรณ์ มลพิษต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการรั่วไหลได้ถูกกำจัดออกไป และความปลอดภัยของสายการผลิตได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนเพิ่มขึ้น 30% ประสิทธิภาพการผลิตเพิ่มขึ้น 20% และต้นทุนการบำรุงรักษาลดลง 55% อุปกรณ์ได้ทำงานอย่างเสถียรมานานกว่า 4 ปี โดยไม่มีความล้มเหลวใดๆ ซึ่งให้การรับประกันที่แข็งแกร่งสำหรับการพัฒนาคุณภาพสูงขององค์กร

2.4 การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร

ในอุตสาหกรรมอาหาร อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนจำเป็นต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและสุขอนามัยของอาหาร และในขณะเดียวกันก็ต้องมีประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูงและประสิทธิภาพการทำงานที่เสถียร เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็มรูปแบบ ด้วยพื้นผิวที่เรียบ ทำความสะอาดง่าย และทนต่อการกัดกร่อน จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในส่วนการแลกเปลี่ยนความร้อนของการแปรรูปนม การแปรรูปน้ำผลไม้ การผลิตโปรตีนจากพืช และสาขาอื่นๆ

กรณี: การประยุกต์ใช้ใน Ningbo Sobao Protein Technology Co., Ltd.

Ningbo Sobao Protein Technology Co., Ltd. เป็นผู้ผลิตโปรตีนจากพืชชั้นนำระดับโลก มีสายการผลิตที่สมบูรณ์ตั้งแต่การจัดซื้อถั่วเหลือง การสกัดที่อุณหภูมิต่ำ ไปจนถึงผลิตภัณฑ์โปรตีนจากถั่วเหลือง ในกระบวนการผลิตโปรตีนจากพืช องค์กรจำเป็นต้อง

ข้อดีและกรณีการใช้งานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็ม