Использование пластин теплообменников в тепловых сетей восстановления

Теплообменники

COMPACT ТЕПЛООБМЕННИКИ - ЧАСТЬ 2:

Вот как можно включить пластины и рамки теплообменников в новой конструкции установки, использующие щепотку анализа.

Часть I этой серии (сентябрь, с. 32-37) обсуждаются преимущества предлагаемых теплообменников пластинчатых и рамки тепла. Поскольку значительная часть их пользу связано с уменьшением сложности завода и экономия места в растении, важно рассмотреть их использовать с самого начала проекта, если льготы будут в полной мере. Графиков, представленных в этой статье, могут быть использованы для оценки масштабов и стоимости отдельных теплообменников.

В данной статье рассматривается эффект от использования пластины и - теплообменники кадра по дизайну рекуперации тепла системы. Это видно на следующем примере.

Теплообменник кожухотрубный тепло дизайн

Как это обычно производственной практики, предположим, что многоходовых единиц, которые будут использоваться. "Range ориентации" (т.е., определение общей годовой стоимости в зависимости от минимальной температуры подход) дает связь между затратами и температуры подхода показано на рисунке 1. Экономический уровень рекуперации тепла происходит при минимальных подход температура 23 градусов F "точечным целям" при этой температуре подхода приведены в таблице 2.

И горячая и холодная используются утилиты. Тринадцать рекуперации тепла матчей указано, а также 18 отдельных теплообменников для заполнения. Это потому, что несколько снарядов в серии необходимы для некоторых матчей во избежание температуры кресты.

Рекуперации тепла увеличивается минимальный подход температуры между процессом композитных уменьшается кривых. Однако, это может сопровождаться резким увеличением числа отдельных теплообменника снарядов, необходимых для сети (рис. 2).

Потому что проблема связана с 7 технологических потоков и две утилиты потоков, минимальное количество тепла - восстановление матчи требуется на самом деле 8 - общее количество потоков в системе минус один. Значение 13 возникает потому, что "щепотку разделе" Предполагается, (т. е. задача разделяется на две части шнура) и уравнение для определения числа единиц применяется для обеих систем (хотя некоторые потоки появляются в обоих) . Это консервативные предположения, а окончательное число можно ожидать, что лежат между 8 и 13. Тем не менее, несколько снарядов использовались будет превышать количество совпадений, по крайней мере 5 (минимальное количество снарядов превышает минимальное количество единиц по 5). Уточнение первоначального дизайна щепоткой (которая будет иметь 13 матчах) обычно предполагает заключение до перепадов температур, что приведет к необходимости дополнительных оболочек, чтобы избежать температуры кресты.

Эти результаты были получены с использованием компьютера INTEGRITY ESDU программы. Сеть была определена из указанных допустимых перепадов давления. Холодные потоки были направлены в shellside каждого корпуса, и - труба единицы. Предсказал чистый фильм теплообмена coeffidents, ручей скоростей и предсказал контактных площадок приведены в таблице 3.

Используя метод щепотку дизайн создать сеть дизайн создает структуру, показанную на рисунке 3. Как и ожидалось, модель использует 13 матчей (9 тепла матчей, 3 матча между процессом и холодной полезность, и один матч между процессом и горячей полезность). Разработана методика бы сейчас перейти к оптимизации сети Используя эту структуру в качестве отправной точки. В результате будет несколько проще дизайн с использованием меньшего числа совпадений, но большую площадь и больший подачи энергии. Результаты этого оптимизации зависит от "стартового" структуры, а также разработку исходной структуры имеет решающее воздействие на окончательный дизайн.

Пластины и рамки дизайна

Использовать пластины и рамки теплообменники для этой системы приводит к 3 прямых преимуществ. Во-первых, значительную экономию в стоимости отдельных теплообменников. Во-вторых, чистый поток противотока могут быть использованы. В-третьих, ближе температура подходов в отдельных рекуперации тепла матчи возможным потому, что практический предел меньше.

Графики, представленные в первой статье указывается, что в указанное давление падает, кино теплообмена коэффициенты для теплообменников пластинчатых и рамки тепла как правило, будет 1750 БТЕ / ч-м ^ ^ SUP 2 градусов F для водных потоков и 380 Btu / ч-м ^ ^ SUP 2 градусов F для углеводородных потоков. Диапазон ориентации с помощью этих теплообмена коэффициентов и пластиной и рамки уравнений обменник указывает стоимость минимального подхода, температура всего 15 градусов F без использования горячих полезности. Точечных объектов при этой температуре подхода приведены в таблице 4.

Проектирование сетей для этой системы показано на рисунке 4. Опять же, не была предпринята попытка оптимизировать этот дизайн (так что это не всегда является оптимальным решением проблемы). Теплообменник нумерации так же, как используется в оболочке и - трубка теплообменника дизайн (рис. 3), чтобы более четко иллюстрируют структурные изменения. Использовать пластины и рамки теплообменников приводит к удалению единиц 2, 3 и 6.

Эта модель использует 9 матчей (по сравнению с целевым показателем в 7). Однако с помощью многопоточной возможности такого типа обменника, дизайн требует только 5 единиц (четыре из которых каждая ручка 3 потоков). Эта структура показана на рисунке 5.

Обсуждение

Стоимость горячей полезности в данном примере был установлен на очень низкой стоимости ($ 3/MBtu). Это говорит в пользу расходов энергии, а не капитал и ведет к более высокому, чем обычно, минимальная температура подход. Это должно иметь выступает за корпус и - трубки теплообменника.

При более высокой стоимости энергии было использовано, конструкция была бы сеть структура, показанная на рисунке 4 (так же, как для плиты и рамки единиц). Тем не менее, дизайн, используя только 9 отдельных теплообменников (по одному на рекуперации тепла матч) может быть достигнут только при однопроходной единиц были использованы. Если несколько - трубы проходят единицы были заняты, дизайн потребуется по меньшей мере 25 обменников.

Четыре конструкции, каждая из отличающимся по своей сложности, возможны, как показано в таблице 5.

Приведенный пример показывает, что использование пластины и рамки обменников имеет следующие преимущества:

* Повышение эффективности использования энергии

* Сокращение капитальных затрат

* Уменьшение сложности завод

* Улучшение безопасности на производстве.

Хотя эта речь пойдет об использовании пластин и рамок, теплообменники, аргументы применимы и к другим видам компактные устройства, а также (некоторые из которых могут быть использованы в многопоточной конфигурации).

До следующей

Эта статья сосредоточена на использование альтернативных технологий обменника в разработке рекуперации тепла сетей для новых установок. Часть 3, заключительная в этой серии появятся в ноябре и будет показывать, каким образом они могут быть использованы для сокращения расходов на завод revamps.

ГРЭМ Полли,

CHRISTOPHER HASLEGO, Alfa Laval

Т. ГРЭМ Полли (Тел.: 44-1229-585-330, факс: 44-1229-585-708; Электронная почта: <a <href="mailto:gtpolley@compuserve.com"> gtpolley@compuserve.com / >) на пенсию из Univ. "Манчестер институт науки и технологии, Манчестер, Великобритания, где он был директором Центра по интеграции процессов. В целях содействия применению технологического процесса интеграции, он разработал веб-сайт <a target="_blank" href="http://www.pinchtechnology.com" <rel="nofollow"> www.pinchtechnology.com / A>. Его научные исследования были связаны передачи тепла конденсации, кипения передачи тепла, тепло-recoverysystem дизайн и разработка процесса и методологии проектирования оборудования. Он является нынешний президент Великобритании передачи тепла общества. В 199o, он был награжден медалью Молтон институт инженеров-химиков за его работу на нефть реконструкции нефтеперерабатывающего завода, а в 1992 году и доктор Наср были награждены Ackrill Трофи в Великобритании передачи тепла общества за их работу по теплообмена аксессуара. Он имеет BTech, MSc и доктора в области химического машиностроения Loughborough Univ. технологии, а также является членом Айше.

CHRISTOPHER HASLEGO является инженер-конструктор с Технологический процесс Div. "Альфа Лаваль" (5400 международной торговли д.ф.-м.н., Ричмонд, VA 23236, телефон: (804) 236-1318, факс: (804) 236-1360, E-почта: <A HREF = "mailto: chris.haslego @ alfalaval. ком "> chris.haslego @ <alfalaval.com />). Его внимание переноса тепла в промышленности неорганических химических веществ базы. Он получил степень бакалавра наук в области химической инженерии из Западной Вирджинии Univ. Член Айше, он также поддерживает сайт, посвященный химического машиностроения, озаглавленный "инженеров-химиков" Ресурс страницу по адресу <a target="_blank" href="http://www.cheresources.com" rel="nofollow"> www.cheresources.com </ A>.