焊接板片式換熱器有助於避免計劃外停機

全焊接板式換熱器可以為工業過程應用執行繁重的傳熱任務。

計劃外停機是製造設施面臨的最大挑戰和成本之一。計劃外停機的主要原因包括意外維護和設備故障。在化工等製造業中，計劃外停機的平均年成本估計為200億美元，占產量的近5%。在石化行業，計劃外停機造成2%至5%的生產損失。

在此類關鍵加工行業中，板框式換熱器比管殼式換熱器具有優勢，原因有幾個。首先，板式換熱器通常具有較大的傳熱係數，因為流體更加激動（湍流更大）。因此，它們可以回應需求的增加甚至減少，同時降低能耗並最大限度地提高過程中的熱回收率。其次，板式換熱器的結垢比管殼式換熱器低，因為通道中的湍流更高。

板式換熱器有幾種類型。傳統上，板式換熱器使用墊片，行業標準是高強度壓縮成型橡膠墊片。但是，墊圈可能會帶來幾個問題。最常見的是洩漏和腐蝕。

墊圈相對頻繁洩漏的條件包括：

外部洩漏可能導致材料浪費和計劃外停機。此外，洩漏可能對環境造成危害，對工廠員工以及周圍社區構成安全風險。

橡膠墊圈也可能發生應力腐蝕失效。所有橡膠墊片都有最高溫度，應避免高於該溫度以保持墊圈性能。如果工作流體溫度長時間接近或高於最高溫度，墊圈可能會熔化或變脆。這種情況還會導致墊圈變平，導致洩漏，從而導致意外的維護成本和計劃外停機。

可靠性專家估計，在過程工業中，計劃外停機的成本是計劃內停機的 10 倍。雖然計劃外停機會降低生產率和盈利能力，但對安全和環境效率的影響可能更具破壞性。持續數小時的一次計劃外停機可能導致數月的排放物釋放到大氣中。

焊接板式換熱器能夠更好地承受可能損壞墊圈和極端溫度的化學物質。焊接板式換熱器採用TIG焊縫密封，不含填充金屬。 TIG 焊接換熱器的優點包括幾乎沒有洩漏。它們還具有良好的強度，超過墊片破碎力極限的許多倍。

TIG焊接經常用於航空航天和汽車等高科技行業，因為它能夠在薄材料上產生堅固，高品質的焊接。除了產生高品質的焊縫外，使用TIG焊也很少出現缺陷。許多建築材料，如不鏽鋼、耐酸鋼、鈦和鎳合金都可以進行TIG焊接。

同時，全焊接板式換熱器保留了墊片板式換熱器的優點——高效的板式設計和優化的流量。逆流設計的換熱器使得流體在相鄰板間反向平行流動。這本質上比橫流換熱器更有效。逆流佈置在整個流體路徑長度上在流體之間產生更均勻的溫差，從而實現最佳傳熱。

除了通過逆流最大化熱輸出外，由於多種原因，全焊接板框單元在具有挑戰性的環境和條件下表現良好。

首先，全焊接板式換熱器可以承受極端溫度並抵抗熱衝擊。這些情況中的任何一種都可能損壞墊片式換熱器，導致計劃外停機。

其次，焊接板式換熱器的維護很少，因為沒有墊圈需要維修或更換。焊接板式換熱器的板式佈置可以根據工藝進行優化。無論是所有入口和出口接管位於一側的單程佈置，還是在熱流體和冷流體之間實現小溫度接近的多通道佈置，都是如此。在任何情況下，管道連接都最小化，以簡化維護。

第三，焊接板式換熱器流道狹窄，液體體積需求減少。由於效率高，它們使用的冷卻液更少，從而降低了運營成本。

最後，焊接式換熱器體積小，結構緊湊。它們佔用最小的佔地面積，並且比殼管式設計更輕。这有助于在需要时扩展工厂。

焊接板式換熱器已被證明在煉油廠和其他關鍵工藝中可靠且高效。兩個簡短的案例研究證明瞭它們在煉油操作中的作用。

氣體凈化。 十多年前，一家石油和天然氣公司在歐洲的一家工廠安裝了兩台焊接式熱交換器。串聯運行，其中一個交換器保持運行模式，而另一個處於待機狀態。

該工廠使用鹼化法進行氣體凈化。該過程主要用於處理高硫含量的氣體，然後再進行其他步驟以進行更徹底的凈化。該工藝處理含有高達10%的硫化氫（H2S）的氣體，並將H2S去除至0.07%至0.10%之間。

熱交換器的逆流使流體之間的溫度曲線低至 1 開爾文，並且該裝置有效地承受高壓差。較窄的溫度曲線可在蓄熱器的加熱側以及冷卻水循環中節省能源。

管理層重視熱交換器的可靠性以及設備清潔和維護最少的事實。他們還喜歡焊接式熱交換器的緊湊設計，他們說這對未來的升級以及公司的海上平臺都有好處。

硫磺回收。 在另一家歐洲煉油廠，三台焊接板式換熱器安裝在硫回收裝置中。三個熱交換器中的兩個運行，而第三個保持待機模式。

在啟動之前，這些裝置必須滿足多項規範，包括美國腐蝕工程師協會（NACE），美國機械工程師協會（ASME），歐洲壓力設備指令（PED）和美國石油學會（API）制定的規範。此外，沒有填充材料的TIG焊接必須滿足濕式H2S服務的特殊專案焊接規範，以實現煉油廠的最高安全級別。

管理層對焊接板式換熱器實現的性能和效率感到滿意。其魚骨設計特別適用於稀薄/富胺交換器，邊緣垂直板設計可產生出色的熱回收。

總之，歐洲工廠多年來一直信任焊接板式換熱器;然而，美國公司在認識到其業績和利益方面進展較慢。

工藝設施，特別是那些具有關鍵工藝的設施，如化學、製藥和石油和天然氣，應考慮焊接板式換熱器。它們是一種可靠、耐用的工業應用熱傳遞方式，因為它們的熱輸出和最小的能耗。