Compabloc. Spawane płytowe wymienniki ciepła Alfa Laval

Transkrypt

1 Compabloc Spawane płytowe wymienniki ciepła Alfa Laval

2 Compabloc Spawane płytowe wymienniki ciepła typu Compabloc firmy Alfa Laval pracują z wysoką sprawnością nawet wtedy, gdy tradycyjne wymienniki ciepła nie mogą spełnić wymagań procesów. Wymienniki Compabloc są idealnym rozwiązaniem do pracy w środowiskach o dużej agresywności chemicznej i przy wysokich temperaturach. Serce wymiennika Sercem wymiennika Compabloc jest pakiet odpowiednio wytłoczonych i zespawanych płyt, wykonanych ze stali kwasoodpornej lub z "egzotycznych" metali i ich stopów, które można tłoczyć na zimno i spawać. Wymienniki typu Compabloc są dostępne w sześciu modelach: CP15, CP20, CP30, CP40, CP50 i CP75, o powierzchni wymiany ciepła od 0,7 do 320 m 2. Konstrukcja wymiennika pozwala dobrać odpowiednią liczbę płyt do wymagań procesu. Połączenia spawane Modele CP15 i CP20 spawane są metodą TIG, podczas gdy większe, od CP30 do CP75, spawane są laserowo. Zaletą spawania laserowego jest uzyskanie bardziej dokładnej i wąskiej spoiny, co zmniejsza ilość ciepła doprowadzanego w czasie spawania. Naprężenia w materiale są znacznie mniejsze, dzięki temu pakiet płyt jest bardziej odporny na cykliczne zmiany temperatury i ciśnienia. Spawanie laserowe poprawia niezawodność wymiennika, wydłuża okres jego eksploatacji i pozwala na instalację w środowisku agresywnym chemicznie. bardziej wytrzymałe na skokowe i cykliczne zmiany ciśnienia. Przepływy mediów W naprzemiennych kanałach, utworzonych pomiędzy wytłoczonymi i zespawanymi płytami, przepływają dwa media w prądzie krzyżowym (rysunek po prawej stronie). Jeżeli jest taka potrzeba, to wymiennik może zostać wykonany jako wielobiegowy z odpowiednimi przegrodami (przekrój poniżej) w celu wytworzenia przeciwprądu lub współprądu. Każdy bieg oddzielony jest od biegów sąsiednich wytłoczoną przegrodą, która wymusza zmianę kierunku przepływu medium między pakietem płyt a panelem Pokrywa boczna Pokrywa górna Dwa media przepływają w naprzemiennie zespawanych kanałach - przepływ krzyżowy. Pakiet płyt Wytłoczenia płyt Spawane wymienniki ciepła Compabloc są dostępne z płytami w dwóch ulepszonych rodzajach wytłoczeń: K i L. Przegroda Kolumna Wytłoczenia typu K są zaprojektowane do efektywnego czyszczenia mechanicznego, a wytłoczenia typu L - do wysokich ciśnień. Obydwa typy wytłoczeń są zoptymalizowane także pod względem wytrzymałości konstrukcji i przepływu, dzięki czemu wymienniki Compabloc są Uszczelka Elementy wymiennika ciepła typu Compabloc. Podpora Pokrywa dolna 2 Compabloc

3 Płytowy wymiennik ciepła typu Compabloc do odzysku ciepła w układzie ciecz-ciecz zainstalowany w zakładach chemicznych w Skandynawii. obudowy. Przegrody umieszczone są pomiędzy pakietem płyt a obudową (patrz: rysunki str. 3). W razie potrzeby można zmienić układ przegród. Korpus Obudowa wymiennika typu Compabloc składa się z czterech narożnych kolumn, górnej i dolnej pokrywy oraz bocznych pokryw z króćcami przyłączeniowymi. Wszystkie elementy skręcone są razem i mogą być szybko zdemontowane w przypadku inspekcji lub czyszczenia. Pokrywy i króćce przyłączeniowe Pokrywy i króćce mogą być wyłożone blachą z takiego samego materiału z jakiego wykonano pakiet płyt. Wielkość króćców może być różna, i zależy od: szerokości obudowy (wymiarów płyty) wysokości obudowy (liczby płyt) liczby płyt przypadających na jeden bieg. CPL (spawanie laserowe, wysokie ciśnienie robocze, możliwe czyszczenie chemiczne): CPL30, CPL50, CPL75 CPK (spawanie laserowe, średnie ciśnienie robocze, łatwe czyszczenie mechaniczne): CPK40, CPK50, CPK75 HCP (spawanie laserowe, konstrukcja "higieniczna"): HCP15, HCP20, HCP30, HCP40 CPM (spawanie laserowe, dwusekcyjny skraplacz, dla dwóch różnych mediów chłodzących): CPM15, CPM20, CPM30 Więcej w mniejszej objętości Wymienniki typu Compabloc posiadają bardzo zwartą konstrukcję. Duża powierzchnia wymiany ciepła mieści się w bardzo małej obudowie w porównaniu ze standardowymi wymiennikami ciepła, np: do zainstalowania wymiennika Compabloc o powierzchni wymiany ciepła 320 m 2 wystarczy 1 m 2 powierzchni pod zabudowę. Incoloy 825 Hastelloy C SMO 904L (UB6) Wykonanie Wymienniki Compabloc produkowane są zgodnie z międzynarodowymi przepisami budowy zbiorników ciśnieniowych, takimi jak: ASME (ze stemplem U lub bez), ADM (PED i znak CE). Przekrój przedstawiający przegrodę zmieniającą kierunek przepływu. Różne wielkości króćców i elastyczność w projektowaniu biegów pozwalają zastosować wymienniki Compabloc do wymiany ciepła w układzie ciecz-ciecz przy bardzo dużych różnicach natężenia przepływu poszczególnych cieczy. W skraplaczach można zastosować duży króciec na wlocie pary, a mały na wylocie kondensatu. Pomiędzy pokrywą a wyłożeniem kolumny znajduje się uszczelka wykonana z grafitu, PTFE, lub innego materiału, typowego dla uszczelek kołnierzowych. Typy wymienników Compabloc CP (spawanie TIG, średnie ciśnienie robocze, łatwe czyszczenie mechaniczne): CP15 i CP20 Zakres warunków pracy Compabloc pracuje przy ciśnieniu od pełnej próżni (FV) do 35 barg. Temperatury obliczeniowe wynoszą od -29 C (wg ASME) lub od -40 C (wg PED) do +350 C. Istnieje również możliwość specjalnego wykonania dla temperatury od -100 C. Materiały płyt Płyty wymienników Compabloc są dostępne z materiałów, które można tłoczyć na zimno oraz spawać, np: AISI 304L Alloy C22 AISI 316L Alloy C276 Monel Alloy B-2 Tytan Tantal Tytan stabilizowany palladem Przegroda Przegroda Przegroda Przegrody wymuszają zmianę kierunku przepływu medium, dzięki czemu powstaje układ wielobiegowy. Compabloc 3

4 Dostosowany do indywidualnych potrzeb Wymienniki ciepła typu Compabloc firmy Alfa Laval spełniają wymagania procesowe określone przez klienta. Elastyczność konstrukcji dotyczy zarówno konfiguracji przepływu mediów w wymienniku ciepła jak też trybu pracy. Konfiguracje przepływu do różnych warunków pracy Wymienniki typu Compabloc mogą być jednobiegowe lub wielobiegowe. Wymienniki jednobiegowe z przepływem krzyżowym są stosowane głównie jako skraplacze oparów lub jako wymienniki ciecz-ciecz bez temperatur krzyżowych. W przypadku temperatur krzyżowych (temperatura na wylocie czynnika chłodzonego jest niższa niż podgrzewanego na wylocie) lub małych różnic temperatur pomiędzy czynnikami stosuje się wymienniki wielobiegowe. W każdym biegu występuje przepływ krzyżowy, ale zastosowanie dużej liczby biegów praktycznie daje przeciwprąd. Konstrukcja Compabloc pozwala: uzyskać różną liczbę biegów dla każdego z mediów, co umożliwia duże różnice w natężeniu przepływu pomiędzy strumieniem gorącym i zimnym; zmienić konfigurację przegród tak, aby dostosować się do nowych warunków procesowych, które spowodowane są zmianą natężenia przepływu albo zmianami temperatury. Trzy sposoby instalacji wymienników typu Compabloc Montaż pionowy zwykle stosowany dla wymiany ciepła w układach ciecz-ciecz, lub jako skraplacz z przechłodzeniem kondensatu albo przy schładzaniu gazów, zwłaszcza gdy istnieją ograniczenia dotyczące powierzchni zabudowy. Montaż poziomy stosowany jako skraplacz, wyparka lub chłodnica gazu, lub jako wymiennik ciecz-ciecz, gdy istnieją ograniczenia dotyczące wysokości instalacji. Montaż podwieszony podwieszenie wymiennika do stropu stosowane jest zwykle przy prowadzeniu procesów kondensacji. Zalety wymienników Compabloc w porównaniu z płaszczowo-rurowymi Płyty spawane naprzemiennie - pozwalają na dostęp podczas inspekcji, prac konserwacyjnych lub czyszczenia. Brak uszczelek pomiędzy płytami - umożliwia pracę z mediami agresywnymi oraz przy wysokich ciśnieniach i temperaturach. Pofałdowane płyty - wywołują wysoką turbulencję, dzięki której: - całkowite współczynniki przenikania ciepła osiągają wartości od 3 do 5 razy wyższe niż w przypadku wymienników płaszczowo-rurowych, - wydłużeniu ulegają cykle pracy (wolniejsze odkładanie osadów i w mniejszych ilościach). Osiąganie małych różnic temperatur - różnica temperatur pomiędzy czynnikami może wynosić tylko 3 C. Pionowe wymienniki typu Compabloc dla odzysku ciepła w układzie ciecz-ciecz. 3,4 m 12 m Wymiennik typu Compabloc zainstalowany jako reboiler kolumny odpędowej octanu etylu (Rhodia w Brazylii). Wymiennik podwieszony pracujący jako skraplacz. Porównanie wysokości wymiennika typu Compabloc z wymiennikiem płaszczowo-rurowym o tej samej wydajności. 4 Compabloc

5 Zaprojektowany z myślą o poważnych zadaniach W przypadku zastosowań wymagających urządzeń o wysokich sprawnościach cieplnych, osiąganych w trudnych warunkach procesowych, spawane wymienniki ciepła Compabloc posiadają wyraźną przewagę nad tradycyjnymi płaszczowo-rurowymi wymiennikami ciepła. Zwarta konstrukcja - wymiennik Compabloc zajmuje tylko niewielką część powierzchni, jaka jest potrzebna dla zainstalowania wymiennika płaszczowo-rurowego. Skraplanie i odparowywanie W procesach skraplania i odparowywania stosowanie wymienników Compabloc daje dodatkowe korzyści. Duża powierzchnia przekroju poprzecznego i krótka droga przepływu - umożliwia skraplanie oparów pod niskim ciśnieniem lub "próżnią" oraz zapewnia uzyskiwanie bardzo małych spadków ciśnienia. Wszechstronność - dzięki możliwości stosowania króćców o różnych wymiarach, wymienniki Compabloc mogą pracować przy bardzo różnych natężeniach przepływu oparów oraz kondensatu. Nie wymagają dodatkowego wyposażenia - układ dwubiegowy po stronie oparów umożliwia oddzielenie gazu od cieczy wewnątrz wymiennika ciepła, i bez potrzeby stosowania dodatkowego separatora. Główny proces kondensacji zachodzi w pierwszym biegu, a kondensacja końcowa/dochładzanie inertów - w drugim biegu, który w tym przypadku spełnia funkcję odmgławiacza (demistera). Krótka droga przepływu i elastyczność doboru wielkości przyłączy - sprawia, że Compabloc może być stosowany jako reboiler lub wyparka. opary inerty skraplacz Dwubiegowy skraplacz z oddzielaniem inertów od kondensatu kondensat kolumna mieszanina oparów i wrzącej cieczy podgrzewacz wstępny reboiler/wyparka para Compabloc jako podgrzewacz wstępny, skraplacz oraz reboiler/wyparka Reboiler/wyparka ciecz kondensat Compabloc 5

6 Od wydobycia ropy i gazu do ciepłownictwa Liczne zalety wymienników ciepła typu Compabloc sprawiają, że mogą one mieć wiele zastosowań i być używane w różnych gałęziach przemysłu. Wydobycie ropy naftowej i gazu Odzysk ciepła w systemach TEG (odwadnianie gazu) Odzysk ciepła, schładzanie, skraplanie i ponowne odparowywanie w systemach aminowych Odzysk ciepła, ogrzewanie oraz schładzanie w systemach odwadniania i odsalania ropy naftowej Skraplanie w jednostkach do odzyskiwania oparów Odzysk ciepła, schładzanie, skraplanie i odparowywanie w systemach frakcjonowania skroplonego gazu ziemnego (NGL) Rafinerie Różnorodne procesy skraplania i odparowania: Kondensacja oparów podczas destylacji atmosferycznej Kondensacja w kolumnach frakcjonowania, stosowanych w procesie FCC, hydrokraking, odpędzanie H 2 S, itp. Kondensacja propanu i butanu w zakładach produkcji gazu ciekłego (NGL) lub związków alkilowych Odparowywanie w procesach odpędzania H 2 S i innych Wytwarzanie pary Odzysk ciepła, chłodzenie i ogrzewanie: Chłodzenie benzyny, nafty, oleju gazowego, oleju napędowego, zespołu przepompowującego, itp... Chłodzenie i ogrzewanie bitumenów, oleju (VGO), innych ciężkich produktów Odzysk ciepła z kolumn frakcjonujących (produkty zasilające/odbierane) Wstępne podgrzewanie surowej ropy naftowej Odzysk ciepła w procesie odsalania wody (świeża/odsolona) Przemysł petrochemiczny Skraplanie, ogrzewanie/chłodzenie, odzysk ciepła, odparowywanie w procesach wytwarzania produktów: olefiny, węglowodory aromatyczne, aldehydy, kwasy, etery, estry, ketony, związki chlorowcopochodne; akroleina, kwas akrylowy, akrylany, akrylonitryl, kwas adypinowy, alkilobenzeny, anilina/nitrobenzen, kwas benzenosulfonowy, bispenol A, kaprolaktam, dwuizocyjaniany (MDI & TDI), etylobenzen/styren, tlenek etylenu/glikol, heksametylenodwuamina (HMDA), bezwodnik maleinowy, melamina, fenol, fosgen, bezwodnik ftalowy, tlenek propylenu/glikol, kwas tereftalowy (PTA)/tereftalan dwumetylu (DMT), octan winylu, chlorek winylu, EDC, polimery: polietylen, polipropylen, polistyren, kopolimery styrenu, żywice formaldehydowe, poliwęglany, poliole, octan poliwinylu, alkohol poliwinylowy inne organiczne substancje chemiczne: mydła, detergenty, farby itp. Przemysł farmaceutyczny oraz specjalne substancje chemiczne Specjalny, dwubiegowy skraplacz wraz z wbudowaną komorą oddzielającą gaz od cieczy i z oddzielaczem mgły (demisterem) Kondensacja oparów kierowanych do atmosfery Odzysk rozpuszczalników Zakłady koksownicze Płuczka wieżowa (skruber) - schładzanie wody amoniakalnej Schładzanie odbenzolowanego oleju płuczkowego Ogrzewanie oleju płuczkowego nasyconego benzolem Skraplanie oparów BTX Produkcja chloru i ługu sodowego Schładzanie/osuszanie gazowego chloru i wodoru Produkcja nawozów sztucznych Schładzanie gazowego azotu Schładzanie gazowego dwutlenku węgla CO 2 (sprężarka z 3-stopniowym chłodzeniem - osuszanie gazu) Odzysk ciepła z amoniaku i ponowne jego odparowywanie w kolumnie odpędowej Schładzanie kwasu azotowego Produkcja nadtlenku wodoru Odzysk ciepła i schładzanie poszczególnych strumieni procesowych Azotan amonowy Odzysk ciepła z odpadowego kwasu siarkowego Schładzanie oleum Przemysł wydobywczy Ekstrakcja rozpuszczalników z procesów rafinowania niklu Produkcja olejów roślinnych oraz kwasów tłuszczowych Dezodoryzacja Systemy ciepłownicze, wytwarzanie i dystrybucja energii, usługi ogólne Systemy wytwarzania gorącej wody Ogrzewanie parowe Odzysk ciepła 6 Compabloc

7 Podstawowe dane techniczne Temperatura obliczeniowa: od -100 C do 350 C. Ciśnienie obliczeniowe: od pełnej próżni (FV) do 35 barg (w zależności od modelu). Maksymalna powierzchnia wymiany ciepła: 320 m 2. Maksymalne natężenie przepływu cieczy: m 3 /h. Najniższa osiągalna różnica temperatur: 3 C. Procesy: odzysk ciepła (zasilanie/odbiór na wyparce/kolumnie destylacyjnej), schładzanie, ogrzewanie, skraplanie, skraplanie częściowe, reboiling, odparowywanie oraz schładzanie gazu. Zastosowanie: od małych do bardzo dużych obciążeń cieplnych (termicznych) NTU. Możliwość pracy z mediami korozyjnymi. Podstawowe dane techniczne Temperatura obliczeniowa: od -100 C do 350 C. Ciśnienie obliczeniowe: od pełnej próżni (FV) do 35 barg (w zależności od modelu). Maksymalna powierzchnia wymiany ciepła: 320 m 2. Maksymalne natężenie przepływu cieczy: m 3 /h. Najniższa osiągalna różnica temperatur: 3 C. Procesy: odzysk ciepła (zasilanie/odbiór na wyparce/kolumnie destylacyjnej), schładzanie, ogrzewanie, skraplanie, skraplanie częściowe, reboiling, odparowywanie oraz schładzanie gazu. Zastosowanie: od małych do bardzo dużych obciążeń cieplnych (termicznych) NTU. Możliwość pracy z mediami korozyjnymi. Usługi serwisowe Elastyczność konstrukcji wymienników Compabloc sprawia, że serwis tych urządzeń odbywa się w bardzo prosty sposób. Czyszczenie może być wykonane dwoma metodami. Wysokociśnieniowe czyszczenie wodą (do 1000 barg) wnętrza wymiennika może być przeprowadzone na miejscu zainstalowania urządzenia, po zdjęciu pokryw. Wymiennik ciepła może być również czyszczony chemicznie poprzez cyrkulację odpowiednich roztworów myjących lub trawiących. Bardzo wysoka turbulencja przepływu oraz mała objętość wymiennika zwiększa efektywność procesu czyszczenia. Czyszczenie chemiczne wymiennika może być także wykonywane przez demontaż pakietu płyt z jego wnętrza i zanurzenie go w specjalnej kąpieli chemicznej. Czyszczenie (mycie) chemiczne wykonywane jest na miejscu przy użyciu specjalnego urządzenia CIP firmy Alfa Laval, które wymusza cyrkulację roztworu myjącego lub trawiącego wewnątrz wymiennika. Roztwór ten, doprowadzany jest do wnętrza wymiennika króćcem dolnym, przepływa przez wymiennik i wypływa do zbiornika urządzenia CIP króćcem górnym. Compabloc 7

8 Alfa Laval na świecie Alfa Laval jest wiodącym na świecie dostawcą specjalistycznych urządzeń i rozwiązań inżynierskich. Oferowane urządzenia, kompletne linie technologiczne oraz serwis zapewniają naszym Klientom optymalny i bezawaryjny przebieg realizowanych procesów. Nasze nowatorskie rozwiązania umożliwiają ogrzewanie, chłodzenie, transport i oddzielanie takich produktów jak: olej, woda, chemikalia, napoje, artykuły żywnościowe i farmaceutyki. Międzynarodowa struktura firmy, obejmująca swym zasięgiem około 100 krajów sprawia, że jesteśmy do dyspozycji naszych Klientów praktycznie na całym świecie. Alfa Laval Polska Sp. z o.o. Biuro Główne ul. Rzymowskiego 53, Warszawa tel , fax: poland.info@alfalaval.com Oddział w Łodzi ul. J. Dąbrowskiego 113, Łódź tel , fax: Oddział w Gdyni ul. Zgoda 8, Gdynia tel , fax: PPM00033PL 0801