Компаблок — новые теплообменники Alfa Laval

Компаблок (Compabloc ®) — сварной пластинчатый теплообменник Альфа Лаваль, достигающий пика производительности там, где обычные теплообменники терпят поражение. Отсутствие прокладок между пластинами теплообменника позволяет Компаблоку показывать великолепные результаты при работе с агрессивными средами и в условиях высоких температур.

Основа конструкции

Конструкция двухпассового компаблока

Конструкция двухпассового компаблока Alfa Laval

Уникальная сварка 

Сердце Компаблока — пакет сваренных попарно гофрированных металлических пластин, формирующих каналы. Компаблок представлен шестью моделями: СР  15, СР  20, СР  30, CPL 40, CPL 50 и CPL 75 с площадью теплообмена от 0.7 м2 до 320 м2. Каждая модель имеет свой стандартный набор пластин, удовлетворяющий самым разным технологическим требованиям.

Компаблок СР 15 и СР 20 выполнены с помощью электро-дуговой сварки, модели больших размеров — от СР ЗО до СР 75 — с помощью лазерной сварки. Лазерная сварка делает шов уже и точнее. К тому же она значительно снижает общее тепловое воздействие на аппарат, что делает его менее восприимчивым к циклическим и термическим нагрузкам. Лазерная сварка повышает надежность, увеличивает срок службы и позволяет эксплуатировать Компаблок в жестких условиях. Дополнительное преимущество — более короткий срок изготовления.


cbplate
Конструкция пластины

Новая модернизированная пластина спроектирована с учетом структурных расширений и потоковых механизмов, имеющих место в аппарате, что делает Компаблок более стойким к пикам давления и циклическим нагрузкам. Это позволяет говорить о его высокой надежности и безопасности при улучшенном теплообмене.

 

Принцип работы

Разделители потока в пакете пластин

Разделители потока в пакете пластин

Два потока движутся в каналах между гофрированными пластинами. Потоки движутся в перекрестном направлении (рис. слева), причем процесс теплообмена идет в противотоке.

Разделители потока меняют его направление и создают многопассовый теплообменПри необходимости можно спроектировать теплообменник, работающий в параллельном режиме. Каждый пасс (ход) среды отделен от соседнего разделителем, который направляет поток между пакетом пластин и панелью. Разделитель потока устанавливается в пакете пластин, как показано на двух следующих рисунках. Разделители потока рассчитаны на использование в полном вакууме и могут быть переставлены при изменении условий работы аппарата.

Разделители потока меняют его направление и создают многопассовый теплообмен

Разделители потока меняют его направление и создают многопассовый теплообмен

Корпус

Рама Компаблока состоит из четырех угловых стоек, верхней и нижней плиты и четырех боковых плит с патрубками. Вся конструкция стянута болтами и может быть быстро разобрана для инспекции или чистки.

Панели и патрубки

Панели и патрубки могут быть покрыты или даже изготовлены полностью из того же материала, что и пластины. Размер патрубков определяется:

  • — шириной рамы (размер пластины),
  • — высотой рамы (количество пластин),
  • — количеством пластин на один пасс (количеством пассов потока в теплообменнике).

Различия в размерах патрубков, а также гибкость компоновки многопассового канала делают Компаблок подходящим для систем жидкость-жидкость с разными характеристиками. При использовании в качестве конденсатора размер патрубка на входе пара должен быть большего диаметра, чем на выходе.
Для обеспечения герметичности системы панели уплотняются прокладками. Материалом для них могут служить графитовые композиты, Klmgersil, Goretex и другие типовые материалы.

Компактность

Пластинчатый теплообменник Компаблок, установленный в системе утилизации тепла жидкость-жидкость

Пластинчатый теплообменник Компаблок, установленный в системе утилизации тепла жидкость-жидкость

Компаблок очень компактен. С поверхностью теплообмена в 320 м2 он занимает лишь 1 м2 установочной площади.

Широкий рабочий диапазон

Компаблок, в зависимости от модели, может работать в диапазоне давлений от полного вакуума до 35 бар и температурах от -29В°С до 350В°С (ASME).

Материалы пластин

Компаблок может быть изготовлен из различных металлов, пригодных для сварки и штамповки:

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

Стандарты

Компаблок изготавливается в соответствии с международными стандартами, такими как ASME (с U-neчатью или без) или ADM (код, используемый в системе PED и СЕ).

Теплообменник сконструирован для Вас

Множество современных теплообменных аппаратов на рынке являются универсальными, но обладают ограниченными возможностями. Теплообменники Компаблок компании Alfa Laval изготовлены с учетом всех тонкостей конкретного процесса. Гибкость расчета включает как саму конфигурацию потока, так и место теплообменника во всей технологической цепочке.

 

Компаблок как ребойлер десорбционной колонны этилацетата

Компаблок как ребойлер десорбционной колонны этилацетата

Различные конфигурации потокаПрименяемый в высокотемпературных сложных процессах, Компаблок, изготовленный при помощи лазерной сварки, демонстрирует явные преимущества по сравнению с другими теплообменниками, включая кожухотрубные.

Компаблок может быть спроектирован однопассовым или многопассовым, в зависимости от конкретного процесса. Например, в системах конденсации или жидкость-жидкость, в условиях непересечения температурных графиков, однопассовая конструкция с противоточным теплообменом является предпочтительной. Когда же температурные графики пересекаются или близки, более подходит многопассовая конфигурация. Но в любом случае речь идет о перекрестном движении потоков. Конфигурация теплообменника Компаблок позволяет расширить диапазон его применения:

  • различное количество пассов для каждого из потоков создает возможность эксплуатации при больших перепадах температур;
  • перераспределение разделителей потоков позволяет подогнать теплообменник к новым характеристикам потока.

Способы установки Компаблок

  • Компаблок в сравнении с кожухотрубным теплообменникомВертикальный — обычно для систем жидкость-жидкость, при конденсации с переохлаждением, охлаждении газов, особенно при малой площади основания
  • Горизонтальный — при конденсации, ребойлинге, охлаждении газов, в системе жидкость-жидкость, при малой высоте монтажного пространства
  • Подвесной монтаж
  • конструкция пакета пластин позволяет его легко осматривать и чистить;09-(1)
  • отсутствие прокладок между пластинами дает возможность работать с очень агрессивными средами, температурами и давлениями;
  • гофрированные пластины:
  • создают турбулентные потоки, которые обеспечивают коэффициент теплопередачи в 3-4 раза больший, чем в кожухотрубных теплообменниках;
  • благодаря вихревому потоку, практически полностью исключают образование отложений и загрязнений на стенках каналов.
  • Компактность. Компаблок гораздо компактнее кожухотрубного теплообменника.
  • Конденсация и выпарка. В процессах конденсации-выпарки Компаблок имеет дополнительные преимущества:
    • Большая площадь поверхности теплообмена при коротком пробеге потока идеально подходит для систем конденсации с низкими потерями давления.
    • Универсальность Широкий выбор патрубков позволяет управлять объемными расходными характеристиками пара и конденсата.
    • Отсутствие необходимости в дополнительном оборудовании. При использовании двухпассового Компаблок-конденсатора не требуется конденсатоотводчик. В первом пассе идет основной процесс конденсации, а разделение фаз газ-жидкость и доохлаждение происходит во втором пассе теплообменника. Для вывода инерта имеется верхний патрубок, а удаления конденсата — нижний. Второй пасс также препятствует образованию тумана.
    • Короткий пробег потока и многообразие присоединительных размеров делает Компаблок совершенным ребойлером и выпаривателем.

    Сфера применения Compabloc

    Технические характеристики и преимущества Компаблока делают возможным его широкое применение в самых разных областях.

    Применение пластинчатого теплообменника Compabloc

    Нефтегазовые промыслы

    • Рекуперация тепла при осушке газа (ТЭГ)

      Компаблок как подогреватель, конденсатор и ребойлер

      Компаблок как подогреватель, конденсатор и ребойлер

    • Рекуперация тепла, охлаждение, конденсация и ребойлинг при аминовой очистке газа
    • Рекуперация тепла, нагрев и охлаждение при обезвоживании и обессоливании сырой нефти
    • Рекуперация тепла при конденсации пара
    • Рекуперация тепла, охлаждение, конденсация, ребойлинг при фракционировании СНГ

    Нефтепереработка

    Различные процессы конденсации и ребойлинга:

    • Конденсация нафты при атмосферной дистилляции
    • Конденсация фракций при каталитическом крекинге (FCC), гидрокрекинге и Н25-десорбции
    • Конденсация пропан-бутановой головки в СПГ и на участках алкилирования
    • Ребойлинг в Н25-десорбции
    • Генераторы пара

    Утилизация тепла, охлаждение, нагрев в системах:

    • Охлаждение бензиновой, керосиновой и дизельной фракций
    • Охлаждение и нагрев тяжелых фракций типа битумов
    • Утилизация тепла фракционатора
    • Подогрев сырой нефти
    • Утилизация тепла обессоливающей воды

    Нефтехимия

    Конденсация, нагрев/охлаждение, утилизация тепла, и ребойлинг при производстве:

    • олефинов, ароматических соединений, альдегидов, кислот, эфиров, кетонов и галогенов;
    • промежуточных соединений, таких как акриловая кислота и акрилаты, акрилонитрил, алкилбензолы, анилин, нитробензол, капролактам, этилбензол, стирол, оксид этилена, этиленгликоль, гексаэтилендиамин, фенол, фталевый ангидрид, винилацетат, винилхлорид и др.
    • o других органических производных типа мыла и детергентов, красок и т.п.

    Фармацевтическая промышленность и производство специальных химикатов

    • Двухпассовые конденсаторы с дополнительным патрубком для вывода инерта
    • Конденсация в системах с повышенными гигиеническими требованиями
    • Утилизация тепла различных растворителей

      Конденсация с разделением конденсата и инерта

      Конденсация с разделением конденсата и инерта


    Охлаждение аммиачного десорбера

    Коксохимия

    • Охлаждение дебензольного масла
    • Подогрев бензольного масла

    Хлор-щелочное производство

    • Охлаждение хлора
    • Охлаждение водорода

    Производство минеральных удобрений

    • Охлаждение азота
    • Подогрев, охлаждение углекислого газа (охладитель трех ступеней компрессора — осушка газа)
    • Утилизация тепла при производстве аммиака и десорбции
    • Охлаждение нитрозных и хвостовых газов


    Утилизация тепла при производстве серной кислоты и олеума

    Конденсация и охлаждение азотной кислоты

    Ребойлер

    Ребойлер

    Производство перекиси водорода

    • Утилизация тепла и охлаждение на разных стадиях производства

    Металлургическая промышленность

    • Нагрев и охлаждение в гидрометаллургии

    Производство растительного масла

    • Дезодорация

    Энергетика, промышленное и районное теплоснабжение

    • Горячая водоподготовка
    • Работа с водяным паром
    • Утилизация тепла

     

    Факты о Компаблоке

    Диапазон температур: от -100 °С до 350 °С
    Давление: от полного вакуума до 35 бар
    Площадь теплопередачи: до 320 м2
    Размер патрубков: макс. 600 мм
    Минимальная разница температур: 3 °С

    Сервис

    Конструкция Компаблока делает его исключительно удобным в обслуживании.

    Химическая очистка

    Высокая турбулентность потоков в сочетании с активностью химических реагентов делает химическую очистку теплообменника Компаблок весьма эффективной. Чистка производится на месте без демонтажа аппарата. Ее можно также осуществить простым погружением блока пластин (при снятых панелях) в химические ванны.

    Аппарат для химической промывки компаблока

    Аппарат для химической промывки компаблока

    Система химической промывки
    Раствор химического реагента циркулирует по каналам под высоким давлением и благодаря высокой турбулентности потока очищает их от загрязнений
    .