Компаблок – нові теплообмінники Alfa Laval

Основа конструкції

Конструкція двопасового компаблоку Alfa Laval

Унікальне зварювання

Серце Компаблок – пакет зварених попарно гофрованих металевих пластин, що формують канали. Компаблок представлений шістьма моделями: СР 15, СР 20, СР 30, CPL 40, CPL 50 та CPL 75 з площею теплообміну від 0.7 м2 до 320 м2. Кожна модель має свій стандартний набір пластин, що задовольняє різні технологічні вимоги.

Компаблок СР 15 та СР 20 виконані за допомогою електро-дугового зварювання, моделі великих розмірів – від СР ЗО до СР 75 – за допомогою лазерного зварювання. Лазерне зварювання робить шов вже й точніше. До того ж вона значно знижує загальний тепловий вплив на апарат, що робить його менш сприйнятливим до циклічних та термічних навантажень. Лазерне зварювання підвищує надійність, збільшує термін служби та дозволяє експлуатувати Компаблок у жорстких умовах. Додаткова перевага – більш короткий термін виготовлення.

Конструкція пластини

Нова модернізована пластина спроектована з урахуванням структурних розширень та потокових механізмів, що мають місце в апараті, що робить Компаблок більш стійким до піків тиску та циклічних навантажень. Це дозволяє говорити про його високу надійність та безпеку при покращеному теплообміні.

Принцип роботи

Розділювачі потоку в пакеті пластин

Два потоки рухаються у каналах між гофрованими пластинами. Потоки рухаються в перехресному напрямку (мал. ліворуч), причому процес теплообміну йде протитоку.

Розділювачі потоку змінюють його напрямок і створюють багатопасовий теплообмін. При необхідності можна спроектувати теплообмінник, що працює в паралельному режимі. Кожен пас (хід) середовища відокремлений від сусіднього роздільником, який спрямовує потік між пакетом пластин та панеллю. Розділювач потоку встановлюється у пакеті пластин, як показано на двох наступних малюнках. Розділювачі потоку розраховані на використання у повному вакуумі та можуть бути переставлені при зміні умов роботи апарату.

Розділювачі потоку змінюють його напрямок та створюють багатопасовий теплообмін.

Корпус

Рама Компаблока складається з чотирьох кутових стійок, верхньої та нижньої плити та чотирьох бічних плит з патрубками. Вся конструкція стягнута болтами та може бути швидко розібрана для інспекції чи чищення.

Панелі та патрубки

Панелі і патрубки можуть бути покриті або навіть повністю виготовлені з того ж матеріалу, що і пластини. Розмір патрубків визначається:

• шириною рами (розмір пластини),
• висотою рами (кількість пластин),
• Кількість пластин на один пас (кількістю пасів потоку в теплообміннику).

Відмінності в розмірах патрубків, а також гнучкість компонування багатопасового каналу роблять Компаблок придатним для систем рідина-рідина з різними характеристиками. При використанні конденсатора розмір патрубка на вході пари повинен бути більшого діаметру, ніж на виході.
Для забезпечення герметичності панелі ущільнюються прокладками. Матеріалом для них можуть бути графітові композити, Klmgersil, Goretex та інші типові матеріали.

Компактність

Пластинчастий теплообмінник Компаблок, встановлений у системі утилізації тепла рідина-рідина

Компаблок дуже компактний. З поверхнею теплообміну 320 м² він займає лише 1 м² настановної площі.

Широкий робочий діапазон

Компаблок, залежно від моделі, може працювати в діапазоні тисків від повного вакууму до 35 бар і температурах від -29°С до 350°С (ASME).

Матеріали пластин

Компаблок може бути виготовлений з різних металів, придатних для зварювання та штампування:

• AISI 304L
• AISI316L
• monel
• titanium
• titanium-palladium
• alloy C22
• alloy C276
• alloy B-2
• tantalum
• DIN 1.4335
• 254 SMO
• 904L(UB6)

Стандарти

Компаблок виготовляється відповідно до міжнародних стандартів, таких як ASME (з U-нечатою або без) або ADM (код, що використовується в системі PED та РЄ).

Безліч сучасних теплообмінних апаратів на ринку є універсальними, але мають обмежені можливості. Теплообмінники Компаблок Alfa Laval виготовлені з урахуванням всіх тонкощів конкретного процесу. Гнучкість розрахунку включає як саму конфігурацію потоку, так і місце теплообмінника у всьому технологічному ланцюжку.

Компаблок як ребойлер десорбційної колони етилацетату

Різні конфігурації потоку

Компаблок, виготовлений за допомогою лазерного зварювання, демонструє явні переваги у порівнянні з іншими теплообмінниками, включаючи кожухотрубні.

Компаблок може бути спроектований однопасовим або багатопасовим, залежно від конкретного процесу. Наприклад, у системах конденсації або рідина-рідина, в умовах неперетину температурних графіків, однопасова конструкція з протиточним теплообміном є кращою. Коли ж температурні графіки перетинаються чи близькі, більше підходить багатопасова конфігурація. Але в будь-якому випадку йдеться про перехресний рух потоків. Конфігурація теплообмінника Компаблок дозволяє розширити діапазон його застосування:

• різна кількість пасів для кожного потоку створює можливість експлуатації при великих перепадах температур;
• перерозподіл розділювачів потоків дозволяє підігнати теплообмінник до нових характеристик потоку.

Способи встановлення Компаблок

• Вертикальний – зазвичай для систем рідина-рідина, при конденсації з переохолодженням, охолодженні газів, особливо при малій площі основи
• Горизонтальний – при конденсації, ребойлінгу, охолодженні газів, в системі рідина-рідина, при малій висоті монтажного простору
• Підвісний монтаж
• конструкція пакета пластин дозволяє його легко оглядати та чистити.;
  

  Компаблок у порівнянні з кожухотрубним теплообмінником

• відсутність прокладок між пластинами дає можливість працювати з дуже агресивними середовищами, температурами та тисками;
• гофровані пластини:
• створюють турбулентні потоки, які забезпечують коефіцієнт теплопередачі в 3-4 рази більший, ніж у кожухотрубних теплообмінниках;
• завдяки вихровому потоку практично повністю виключають утворення відкладень і забруднень на стінках каналів.
• Компактність. Компаблок набагато компактніший за кожухотрубний теплообмінник.
• Конденсація та випарювання. У процесах конденсації-випарювання Компаблок має додаткові переваги.:
  • Велика площа поверхні теплообміну за короткого пробігу потоку ідеально підходить для систем конденсації з низькими втратами тиску.
  • Універсальність – широкий вибір патрубків дозволяє керувати об’ємними витратними характеристиками пару та конденсату.
  • Відсутність потреби у додатковому устаткуванні. При використанні двопасового Компаблок-конденсатора не потрібний конденсатовідвідник. У першому пасі йде основний процес конденсації, а поділ фаз газ-рідина та доохолодження відбувається у другому пасі теплообмінника. Для виведення інерт є верхній патрубок, а видалення конденсату – нижній. Другий пас також перешкоджає утворенню туману.
  • Короткий пробіг потоку та різноманітність приєднувальних розмірів робить Компаблок досконалим ребойлером та випарювачем.

  Факти про Компаблок

  Діапазон температур:	от -100 °С до 350 °С
  Тиск:	від повного вакууму до 35 бар
  Площа теплопередачі:	до 320 м2
  Розмір патрубків:	макс. 600 мм
  Мінімальна різниця температур:	3 °С

  Сервіс

  Конструкція Компаблок робить його виключно зручним в обслуговуванні.

  Хімічна очистка

  Висока турбулентність потоків у поєднанні з активністю хімічних реагентів робить хімічне очищення теплообмінника Компаблок дуже ефективним. Чищення проводиться без демонтажу апарату. Її можна також здійснити простим зануренням блоку пластин (при знятих панелях) у хімічні ванни.

  

  Апарат для хімічного промивання компаблоку

  Система хімічного промивання. Розчин хімічного реагенту циркулює каналами під високим тиском і завдяки високій турбулентності потоку очищає їх від забруднень.