หลักการออกแบบและเงื่อนไขการให้บริการสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชื่อมเต็ม: ระเบียบวิธีทางเทคนิค

สรุป
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผสมผสานได้อย่างเต็มที่เป็นหมวดหมู่ที่สําคัญของอุปกรณ์ความร้อนที่ออกแบบมาสําหรับการใช้งานที่ตัวแทนที่ผสมผสานหรือผสมผสานไม่เป็นไปตามความเป็นจริงหรือไม่ปลอดภัยมีลักษณะด้วยการไม่มีการปักในเส้นทางการไหลของของเหลว, เครื่องแลกเปลี่ยนนี้มีความทนทานสูงต่อความดันสูง, อุณหภูมิสูงสุด, สื่อที่กัดสนองและการหมุนเวียนความร้อนบทความนี้นําเสนอวิธีการที่ครบวงจรในการกําหนดการออกแบบและสภาพการทํางานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผสมผสานได้อย่างสมบูรณ์แบบกําหนดเหตุผลทางวิศวกรรมสําหรับการเลือกโครงสร้างผสมผสานเต็มมากกว่าประเภทอื่น ๆ กําหนดปริมาตรสําคัญที่กํากับการออกแบบ (ความดัน อุณหภูมิ การละลายความเหนื่อยร้อน), และกําหนดขั้นตอนในการแปลความต้องการกระบวนการเป็นรายละเอียดอุปกรณ์ที่ผ่านการรับรองAPI 662) และการบูรณาการของเครื่องมือการออกแบบที่ทันสมัย เช่น การวิเคราะห์ธาตุจํากัด (FEA) สําหรับการประเมินความสมบูรณ์แบบของภาชนะความดัน.

การวิวัฒนาการของกระบวนการอุตสาหกรรมไปสู่ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น ความต้องการความปลอดภัยที่สูงขึ้น และสภาพแวดล้อมการทํางานที่รุนแรงมากขึ้นได้ขับเคลื่อนการพัฒนาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เชื่อมเต็มไม่เหมือนกับหน่วยแผ่นและกรอบที่ติดปูนซึ่งใช้รัดลวดแบบเอลาสโตเมอรี่ระหว่างแผ่น แลกเปลี่ยนที่เชื่อมเต็ม ใช้รัดแบบถาวรในการสร้างช่องผ่านของเหลว ความแตกต่างพื้นฐานนี้มอบข้อดีที่ชัดเจน:

• การกําจัดรูปแบบความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับกระปุก:การรั่วไหลเนื่องจากการทําลายซากเกต, ชุดการกด, หรือจักรยานความร้อนถูกกําจัด

• ขยายวงจรปฏิบัติการ:สามารถรับมือความดันที่เกิน 100 บาร์และอุณหภูมิจากสภาพ Cryogenic (-200 °C) ถึงมากกว่า 800 °C (มีวัสดุที่เหมาะสม)

• ความเข้ากันทางเคมี:ไม่มีข้อจํากัดของเอลาสโตเมอร์ เหมาะสําหรับไฮโดรคาร์บอนที่รุนแรง, กรด, และสื่อความบริสุทธิ์สูง

• ระบบรักษาความปลอดภัย:สร้างด้วยการปั่น ให้การกักกันทางสองต่อการปล่อยของเหลวอันตราย

อย่างไรก็ตาม ข้อดีเหล่านี้มีข้อเสี่ยง: เครื่องแลกเปลี่ยนที่เชื่อมเต็มโดยทั่วไปไม่สะดวกต่อการทําความสะอาด (การทําความสะอาดทางกลจํากัดหรือเป็นไปไม่ได้)การปรับปรุงต้องการการปรับปรุงอย่างสําคัญ, และค่าการผลิตสูงกว่าค่าเทียบเท่าที่ติดปั๊ม ดังนั้นการตัดสินใจที่จะระบุตัวแลกเปลี่ยนที่ผสมผสานเต็ม ๆ ต้องพึ่งพาการประเมินสภาพการทํางานอย่างละเอียดความต้องการในการบํารุงรักษา, และการพิจารณาค่าใช้จ่ายรอบชีวิต

บทความนี้กําหนดกรอบวิธีการในการกําหนดการออกแบบและเงื่อนไขการใช้งานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เชื่อมเต็มมันมีโครงสร้างเพื่อนําช่างผ่านกระบวนการตัดสินใจพื้นฐาน, การนิยามปารามิเตอร์อย่างละเอียด ความพิจารณาด้านวัสดุและการออกแบบกลไก และวิธีการรับรองที่ทําให้การทํางานที่น่าเชื่อถือได้นาน

ก่อนที่จะแก้ไขวิธีการออกแบบ, มันเป็นสิ่งสําคัญที่จะเข้าใจการตั้งค่าหลักของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผสมผสานเต็ม เนื่องจากแต่ละชนิดเหมาะสมกับสภาพการใช้งานเฉพาะเจาะจง

ในรูปแบบนี้ แพ็คของแผ่นท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อท่อทส่วนอีกหนึ่งไหลผ่านด้านเปลือก.

• เงื่อนไขการบริการ:ความดันสูง (สูงสุด 40~100 บาร์) ในด้านหนึ่งหรือทั้งสองข้าง; อุณหภูมิปานกลางถึงสูง (สูงสุด 400~500 °C ขึ้นอยู่กับวัสดุ)

• การใช้งานทั่วไป:ระบบปฏิกิริยาเคมี ระบบอะมีนในการแปรรูปก๊าซธรรมชาติ การเย็นน้ํามันไฮดรอลิกแรงดันสูง

หน่วยนี้ประกอบด้วยชุดแผ่นที่ทั้งของเหลวมีอยู่ในช่องทางที่เชื่อม โดยไม่มีเปลือก

• เงื่อนไขการบริการ:ประสิทธิภาพทางความร้อนสูง, รอยเท้าที่คอมแพคต์; เหมาะสําหรับอุปกรณ์อุณหภูมิสูงและอุปกรณ์ที่เกิดจากการกัดกรองที่ห้ามใช้เครื่องประกอบ

• การใช้งานทั่วไป:รถไฟฟ้าทําความร้อนก่อนในโรงแปรรูป, การฟื้นฟูความร้อนในอุณหภูมิสูง, การแปรรูปสารเคมีที่รุนแรง

ประเภทพิเศษที่ช่องทางการไหลผ่านถูกถักเป็นภาพเคมีในแผ่นโลหะและเชื่อมต่อการกระจายหรือเชื่อมต่อกัน

• เงื่อนไขการบริการ:ความดันสูงสุด (สูงสุด 500-1000 บาร์)

• การใช้งานทั่วไป:พลาตฟอร์มน้ํามันและก๊าซในทะเล (การขาดน้ําจากก๊าซ) วงจรพลังงาน CO2 ที่มีความสําคัญสูง, กระบวนการก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG)

สร้างจากแผ่นโลหะยาวสองแผ่น โครงรอบแกนกลาง สร้างช่องทางสไพร่สองตัว

• เงื่อนไขการบริการ:การจัดการของเหลวที่เกิดฝุ่น, สับ, สื่อ viscous, และภารกิจ single-phase หรือ condensing

• การใช้งานทั่วไป:อุตสาหกรรมผงและกระดาษ การบําบัดน้ําเสีย โรงงานเคมีที่มีกระแสปุ๋ย

การเลือกระหว่างชนิดเหล่านี้เองเป็นส่วนหนึ่งของการกําหนดพื้นฐานการออกแบบและขึ้นอยู่กับการผสมผสานเฉพาะของความดัน อุณหภูมิ ความชื่นชอบของฝุ่น และความสะอาดที่ต้องการ

ขั้นตอนแรกในการกําหนดพื้นฐานการออกแบบคือการกําหนดว่าการปั่นแบบแบบผสมเต็มที่จําเป็นหรือเหมาะสมหรือไม่การตัดสินใจนี้ถูกสร้างขึ้นจากการประเมินแบบเป็นระบบของพารามิเตอร์กระบวนการ.

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นประปาโดยทั่วไปจํากัดความดันการออกแบบที่ 10 25 บาร์, โดยการออกแบบพิเศษภาระหนักขยายไปถึง 30 40 บาร์ สําหรับการใช้งานที่เกินขีดจํากัดเหล่านี้:

• ฐานการออกแบบ:การสร้างที่ผสมผสานได้อย่างเต็มที่ เป็นสิ่งที่จําเป็นสําหรับการทํางานที่ปลอดภัย

• การพิจารณา:การออกแบบความดันสูงต้องมีแผ่นหนากว่า ช่องว่างช่องทางที่ลดลง และการวิเคราะห์ความเครียดอย่างละเอียดตามรหัสของภาชนะความดัน

ซองเอลาสโตเมอริคมีอุณหภูมิการทํางานต่อเนื่องสูงสุดโดยทั่วไประหว่าง 150 °C (EPDM, Viton®) และ 230 °C (เพอร์ฟลูโรเอลาสโตเมอร์พิเศษ) สําหรับกระบวนการที่ทํางานเหนืออุณหภูมิเหล่านี้:

• ฐานการออกแบบ:จําเป็นต้องมีโครงสร้างผสมผสาน (หรือผสมผสาน) ครบถ้วน วัสดุ เช่น เหล็กไร้ขัดเหล็ก สายเหล็กไนเคิล และไทเทเนียมรักษาความสมบูรณ์แบบในอุณหภูมิที่เกิน 500 °C

• การพิจารณา:ความแตกต่างในการขยายความร้อนระหว่างองค์ประกอบกลายเป็นสําคัญ และต้องแก้ไขด้วยองค์ประกอบการออกแบบที่ยืดหยุ่นหรือข้อกําหนดการขยาย

กาสเกตมีความเปราะบางต่อการโจมตีทางเคมี, การบวมหรือการดึงดูด

• กรดออกซิเดนที่แข็งแกร่ง (เช่นกรดไนโตรกเน้น) ที่โจมตีเอลาสโตเมอร์ส่วนใหญ่

• ไฮโดรคาร์บอนหอม (เบนเซน, โตโลยีน) ที่ทําให้มีอาการบวมในวัสดุประปาหลายชนิดทั่วไป

• น้ํายาความบริสุทธิ์สูง (น้ําที่บริสุทธิ์มาก, สารกลางยา) ที่การสกัดจากซากไม่ยอมรับ

• ฐานการออกแบบ:การออกแบบที่ผสมผสานได้อย่างเต็มที่กําจัดข้อจํากัดความเหมาะสมของกระปุกทั้งหมด

การใช้งานที่เกี่ยวข้องกับของเหลวที่สามารถเผาไหม้ได้ มีพิษ หรืออันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ต้องการความสมบูรณ์แบบสูงสุดของความมั่นคง

• ฐานการออกแบบ:การสร้างแบบปั่นให้มีอุปกรณ์ป้องกันโลหะต่อเนื่อง โดยไม่มีการปิดแบบไดนามิคที่อาจเสื่อมเสื่อมในระยะยาว

• ผู้ขับรถตามกฎหมาย:API 662 (ผสมแลกเปลี่ยนความร้อนสําหรับบริการโรงชําระน้ําทั่วไป) และ ASME ส่วน VIII ภาค 1 หรือ 2 ให้กรอบสําหรับการใช้งานที่สําคัญต่อความปลอดภัย

ในทางตรงกันข้าม, exchangers เต็ม welded เป็นไม่เหมาะสมเมื่อมีการทําความสะอาดด้วยเครื่องจักรกลบ่อย หากของเหลวมีแนวโน้มที่จะสกปรกสูงและไม่สามารถทําความสะอาดด้วยสารเคมี (CIP)หน่วยที่ติดปั๊ม (อนุญาตการเข้าถึงแผ่น) หรือเครื่องแลกเปลือกและท่อ (อนุญาตการดึงท่อ) เป็นที่ควร.

เมื่อการตัดสินใจที่จะใช้เครื่องแลกเปลี่ยนที่ผสมผสานได้อย่างเต็มที่ถูกกําหนดแล้ว ขั้นตอนต่อไปจะเกี่ยวข้องกับการกําหนดปริมาตรการการออกแบบเฉพาะเจาะจงที่จะควบคุมรายละเอียดของอุปกรณ์

การออกแบบความร้อนเริ่มจากคํานวณพื้นฐานเดียวกันกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนใด ๆ:

อย่างไรก็ตามสําหรับเครื่องแลกเปลี่ยนที่ผสมผสานได้อย่างเต็มที่ จะมีข้อพิจารณาเพิ่มเติมต่อไปนี้

คุณสมบัติการเปลี่ยนแปลงกับอุณหภูมิและความดัน:

• ในความดันสูง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งใกล้จุดสําคัญ) คุณสมบัติของของเหลว (ความหนาแน่น, ความแน่น, ความร้อนเฉพาะ) สามารถแตกต่างกันอย่างมาก. การออกแบบต้องคํานวณความแตกต่างของคุณสมบัติตามเส้นทางการไหล.

• สําหรับของเหลวที่มีความสําคัญเกิน (เช่น CO2 ในวงจรพลังงาน) ต้องการวิธีการออกแบบที่เชี่ยวชาญและรูปแบบสมการของภาวะ

ปัจจัยที่ทําให้เกิดฝุ่น:

• เครื่องสลับที่เชื่อมเต็ม ไม่มีการทําความสะอาดทางกล ดังนั้นปริมาณปริมาณปริมาณปริมาณปริมาณปริมาณปริมาณ

• ความต้านทานต่อการก่อผลาญแบบมาตรฐาน (เช่น TEMA) อาจไม่เพียงพอ; แนะนําให้ใช้ข้อมูลเฉพาะสถานที่หรือการทดสอบแบบทดลองสําหรับการใช้งานใหม่

• แนวทางการออกแบบทั่วไปคือการรวมส่วนเกิน 15~30% ของพื้นผิว, ปรับสมดุลกับความเสี่ยงของการทํางานต่ําระหว่างวงจรการทําความสะอาดทางเคมี

ฐานการออกแบบความดันต้องพิจารณาทั้งสภาพการทํางานในสภาพคงที่และเหตุการณ์ที่ผ่านไป

เหตุผลทางวิศวกรรม:ไม่เหมือนกับหน่วยที่ติดปั๊มซึ่งการกดปั๊มจํากัดความดันที่อนุญาต, เครื่องแลกเปลี่ยนที่ผสมเต็มถูกออกแบบเป็นภาชนะความดันMAWP กําหนดโดยองค์ประกอบที่อ่อนแอที่สุดผสมผสานหรือเปลือกและต้องถูกยืนยันด้วยการคํานวณหรือการทดสอบความแข็งแรง

อุณหภูมิมีอิทธิพลต่อการเลือกวัสดุ การกระจายความเครียดทางความร้อน และความสามารถในการเหนื่อยร้อน

การกําหนดอุณหภูมิโลหะ:

• สําหรับหน่วยแผ่นที่ผสมทั้งหมด, ความร้อนโลหะจะประมาณเป็นค่าเฉลี่ยของอุณหภูมิของเหลวสอง.

• สําหรับหน่วยแผ่นและเปลือก, ด้านเปลือกอาจมีโปรไฟลอุณหภูมิที่แตกต่างกัน; การวิเคราะห์ธาตุจํากัด (FEA) อาจจําเป็นในการกําหนดอุณหภูมิสูงสุด

อุณหภูมิ:

• การใช้งานที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเปิด / ปิดบ่อย ๆ หรือกระบวนการชุด ทําให้อุปกรณ์ต้องใช้หมุนเวียนความร้อน

• การออกแบบต้องพิจารณาชีวิตความเหนื่อย ASME ตอนที่ VIII ภาค 2 ให้ความต้องการการวิเคราะห์ความเหนื่อยสําหรับภาชนะความดันที่ต้องดําเนินการแบบหมุนเวียน

• สําหรับชุดแผ่นที่ผสมผสานได้อย่างสมบูรณ์แบบ, สายผสานเป็นจุดเริ่มต้นความเหนื่อยล้าที่เป็นไปได้; การออกแบบและการตรวจสอบสายผสาน (ตัวอย่างเช่น, สารเจาะสี, รังสี) ต้องถูกระบุให้เหมาะสม

อัตราการเริ่มต้นและการปิด:

• ต้องกําหนดอัตราการทําความร้อนและทําความเย็นสูงสุดที่อนุญาต เพื่อป้องกันความเครียดทางความร้อนที่เกินขั้น

• ขั้นต่ําทั่วไปคือ 50-100 ° C ต่อชั่วโมงสําหรับการออกแบบที่ปานกลาง, โดยมีอัตราต่ํากว่าสําหรับส่วนหนาหรือสอยวัสดุที่ไม่เหมือนกัน

การคัดเลือกวัสดุสําหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผสมผสานได้เต็มที่มีความสําคัญมากกว่าสําหรับหน่วยที่มีซัคเกต เพราะการทําลายวัสดุไม่สามารถแก้ไขด้วยการเปลี่ยนซัคเกต

การออกแบบต้องพิจารณากลไกการเกรดที่อาจเกิดขึ้น โดยเฉพาะสําหรับการใช้งาน:

การออกแบบเครื่องจักรกลของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เชื่อมเต็ม ต้องสอดคล้องกับกฎระเบียบของภาชนะความดันที่ใช้แนวทางแตกต่างจากหน่วยประกอบด้วยกระปุก เพราะแพ็คแผ่นเองกลายเป็นส่วนประกอบการยึดความดัน.

สําหรับกณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน (แผ่นผสมที่มีการคลื่น, การปิดช่องทางที่เชื่อม) หรือการออกแบบความดันสูง FEA ต้อง:

• ตรวจสอบการกระจายความเครียดภายในแผ่นพัสดุภายใต้แรงกดและความหนุนทางความร้อน

• การประเมินปริมาณปริมาณความเครียด

• การประเมินอายุความเหนื่อยล้าสําหรับการใช้งานแบบหมุนเวียน

• กําหนดลักษณะการปรับปรุงภายใต้ความดันความแตกต่าง

ผลิตภัณฑ์สําคัญของ FEA:

• ความตึงเครียดผิวแหลมหลัก (ขั้นต่ําตาม ASME VIII-2)

• ความเครียดประถม + มัธยม (สําหรับภาระความร้อน)

• ความเครียดสูงสุด (สําหรับการประเมินความเหนื่อย)

สายผสมในเครื่องแลกเปลี่ยนที่ผสมเต็ม มีโครงสร้างและการยึดความดัน ฐานการออกแบบต้องระบุ

• ประเภทการเชื่อม:ผ่าตัดการเจาะเต็มที่จําเป็นสําหรับข้อต่อรองความดัน; การเจาะบางส่วนอาจเป็นที่ยอมรับสําหรับเครื่องติดตั้งที่ไม่มีความดัน

• ความต้องการการตรวจสอบ:การตรวจฉายวงจร (RT) หรือฉาย ultrasonic (UT) สําหรับการผสมผสานที่สําคัญ; การตรวจสอบผิวด้วยสารเจาะสี (PT)

• การรักษาความร้อนหลังการผสม (PWHT):ต้องการสําหรับวัสดุบางชนิด (เช่น เหล็กคาร์บอนมากกว่าความหนาบาง) เพื่อบรรเทาความเครียดเหลือและป้องกันการแตกเปราะบาง

ผลประกอบการทางความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนที่ผสมผสานได้อย่างเต็มที่ขึ้นอยู่กับการกระจายกระแสระบายที่เรียบร้อยทั่วแผ่น. การพิจารณาการออกแบบประกอบด้วย:

• สนามทางเข้าและแมนฟอลด์:การวิเคราะห์ไดนามิกของสารไหล่แบบคอมพิวเตอร์ (CFD) อาจจําเป็นสําหรับหน่วยขนาดใหญ่หรือบริการที่สําคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการกระจายการไหลของระดับเท่าเทียมกัน

• กณิตศาสตร์ช่องทาง:รูปแบบการคลื่น (กระดูกแฮร์ริง, กระดานล้าง) สร้างความวุ่นวายและปรับปรุงการถ่ายทอดความร้อน แต่ยังมีอิทธิพลต่อการลดความดันและการกระจายกระแสการไหล

ไม่เหมือนกับหน่วยที่ติดปูนที่สามารถเพิ่มแผ่นเพื่อลดความเร็ว, หน่วยที่ผสมเต็มมีจํานวนแผ่นคงที่

• การลดความดันแบบออกแบบต้องถูกระบุให้ละเอียดมากขึ้น

• การปรับขนาดปั๊มต้องคํานวณการลดความดันของ exchanger ด้วยความสามารถในการปรับสนามอย่างน้อย

• มีส่วนผันการออกแบบ (โดยทั่วไป 10 ٪ 15%) เพื่อคํานวณความแตกต่างในการผลิตและการปนเปื้อนเล็ก ๆ น้อย ๆ

เงื่อนไขการบริการ:

• กระบวนการ: ปรับความเย็นของก๊าซธรรมชาติจาก 80 °C ถึง 25 °C โดยใช้สารเย็นโพรเปาน

• ความดันการทํางาน 95 บาร์

• ประกอบของเหลว: ก๊าซธรรมชาติที่มีไฮโดรคาร์บอนหนัก ด้านโพรเปาน

• ประเภทความปลอดภัย: ก๊าซเผาไหม้

การกําหนดพื้นฐานการออกแบบ:

• เลือกชนิด:การปรับแต่งแผ่นและเปลือกที่ผสมผสานทั้งหมดที่เลือกเนื่องจากความดันสูงและความต้องการความปลอดภัย

• ฐานความดัน:MAWP กําหนด 110 bar (ขอบเขต 15% มากกว่าการทํางาน) ด้านกระเป๋า (โปรแปน) ออกแบบให้ 25 bar

• พื้นฐานอุณหภูมิอุณหภูมิการออกแบบ -20 °C ถึง 100 °C เพื่อรองรับสถานการณ์การเริ่มต้นและสถานการณ์ภายใน

• วัสดุ316L สแตนเลสสําหรับด้านก๊าซ (ก๊าซที่มีซัลเฟอร์ต้องรับอนุญาตการกัดกร่อน); สแตนเลสคาร์บอนสําหรับเปลือกโพรเปาน

• การปฏิบัติตามกฎหมาย:การตรวจสอบการตรวจสอบความปลอดภัย

• การตรวจสอบ:การตรวจเชิงรังสี 100% ของสอส่วนใหญ่ การทดสอบการรั่วไหลของเฮลียู

เงื่อนไขการบริการ:

• กระบวนการ: การเย็นกรดซัลฟูริก 98% จาก 120 °C ถึง 50 °C โดยใช้น้ําเย็น

• ความดันการทํางาน: 6 บาร์ (ด้านกรด) 5 บาร์ (ด้านน้ํา)

• ความสามารถในการกัดกรอง: กัดกรองสูง; ความเสี่ยงของการกัดกรองที่เร่งรัดในอุณหภูมิสูง

การกําหนดพื้นฐานการออกแบบ:

• เลือกชนิด:เครื่องแลกเปลี่ยนแบบบล็อคแบบผสมผสานทั้งหมด ที่เลือกเพื่อกําจัดการผสมผสานที่อาจล้มเหลวในบริการกรด

• ฐานการเกรี้ยว:การเลือกวัสดุโดยใช้ข้อมูลอัตราการกัดกร่อน: Hastelloy C-276 สําหรับด้านกรด; 316L สําหรับด้านน้ํา

• พื้นฐานอุณหภูมิอุณหภูมิการออกแบบ 150 °C เพื่อรองรับสภาพที่ผิดปกติ

• สาเหตุการกะปรก:ด้านกรดถือว่าไม่เป็นฝุ่น ด้านน้ํารวม 0.0002 m2 · K / W อนุญาตฝุ่น

• การบํารุงรักษาระบบสําหรับการทําความสะอาดทางเคมีในสถานที่ (CIP) ได้ถูกนําไปใช้; ไม่จําเป็นต้องใช้การทําความสะอาดทางกล

• การปั่น:สะบัดการเจาะเต็ม; ผสมละลายหลังการผสมเพื่อฟื้นฟูความทนทานต่อการกัดกร่อน

เงื่อนไขการบริการ:

• กระบวนการ: การฟื้นฟูความร้อนระหว่างกระแส CO2 ที่มีความสําคัญสูง

• ความดันการทํางาน 250 บาร์

• อุณหภูมิ: ด้านร้อน 550 °C ด้านเย็น 100 °C เข้าไป 400 °C ออก

• น้ํายา: CO2 ความบริสุทธิ์สูง

การกําหนดพื้นฐานการออกแบบ:

• เลือกชนิด:เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนวงจรพิมพ์ (PCHE) เลือกเนื่องจากความดันสูง, ความต้องการความแน่น และประสิทธิภาพทางความร้อนสูง (> 95%)

• ฐานความดัน:MAWP 300 bar (รวมแรงดันเกินระยะสั้น)

• การเลือกวัสดุ:สารสกัด 800H สําหรับความทนทานกับอุณหภูมิสูง

• การประเมินความเหนื่อย:การวิเคราะห์วงจรความร้อนอย่างกว้างขวาง อายุการออกแบบ 30 ปี ด้วยวงจรประจําวัน

• การผลิต:การเชื่อมโยงแบบกระจายด้วยการปั่นเลเซอร์แบบคัดเลือก; การทดสอบคุณสมบัติตามมาตรฐาน ASME Boiler และ Pressure Vessel Code, Section III (นิวเคลียร์) เนื่องจากไม่มีการครอบคลุมมาตรฐานแบบปกติ

ฐานการออกแบบยังต้องกําหนดขีดจํากัดการใช้งานเพื่อปกป้องอุปกรณ์ตลอดอายุการใช้งานของมัน

การออกแบบของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผสมผสานเต็ม ต้องใช้วิธีการที่เข้มข้นและเป็นระบบ ที่รวมความต้องการในเรื่องการทํางานของความร้อนกับวิศวกรรมของภาชนะความดัน วิทยาศาสตร์วัสดุและการพิจารณาความปลอดภัยกระบวนการไม่เหมือนกับตัวแทนที่ผสมผสานหรือผสมผสาน สร้างแบบผสมผสานทั้งหมดกําจัดการปิดแบบไดนามิก แต่บังคับการตัดสินใจการออกแบบถาวรที่ไม่สามารถปรับปรุงได้ง่าย ๆ ในสนาม

การกําหนดการออกแบบและเงื่อนไขการใช้งานตามวิธีการที่จัดระเบียบ:

1. การตัดสินใจพื้นฐาน:การพิสูจน์ว่าการก่อสร้างแบบผสมผสานได้อย่างสมบูรณ์แบบถูกต้อง โดยพิจารณาจากความดัน อุณหภูมิ ความเหมาะสมของสารไหล หรือความต้องการความปลอดภัย

2. การนิยามปารามิเตอร์:การระบุความละเอียดของภาระความร้อน ความดัน (MAWP และความแตกต่าง) อุณหภูมิ (การทํางาน, การออกแบบและความแปรปรวน) และความคาดหวังของฝุ่น

3. การเลือกวัสดุ:เลือกสับสนองจากกลไกการกัดกร่อน อุณหภูมิ และความต้องการของกฎหมาย

4. การออกแบบเครื่องจักรกล:การใช้รหัสภาชนะความดันที่เหมาะสม การดําเนินการ FEA สําหรับกณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน และกําหนดคุณภาพและการตรวจ weld

5. การออกแบบไฮดรอลิก:รับประกันการกระจายกระแสแบบเรียบร้อย และการคาดการณ์การลดความดันที่แม่นยํา

6. การป้องกันการทํางานการกําหนดขีดจํากัดและระบบป้องกัน เพื่อรักษาความสมบูรณ์แบบตลอดรอบชีวิตของอุปกรณ์

เมื่อใช้วิธีนี้อย่างถูกต้อง จะทําให้อุปกรณ์ที่มีสารเหลวอันตราย สามารถทนต่อสภาพการทํางานที่รุนแรงและให้ผลงานทางความร้อน ด้วยการลงมือในการบํารุงรักษาอย่างน้อยในขณะที่กระบวนการอุตสาหกรรมยังคงผลักดันไปสู่ ความดันที่สูงขึ้น อุณหภูมิที่สูงขึ้น และสื่อที่รุนแรงมากขึ้นอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบผสมผสานแบบเต็มที่.