Provocarea creșterii capacității
O instalație de procesare chimică anticipează o creștere a capacității de producție cu 40% în termen de trei ani. Schimbătoarele de căldură din rezervoarele de proces sunt dimensionate pentru producția curentă. Dacă ar fi dimensionate pentru viitoarea capacitate de astăzi, ar funcționa cu sarcină parțială timp de trei ani-risipind capital și ar putea cauza probleme de control la turndown. Dacă sunt dimensionate pentru producția curentă, acestea trebuie înlocuite în trei ani-risipind valoarea reziduală a instalării inițiale.
Un schimbător de căldură PTFE proiectat pentru modificarea pe teren rezolvă această dilemă. Instalarea inițială îndeplinește sarcina curentă de încălzire. Designul include prevederi-conexiuni de rezervă, capacitatea 预留 cadrul suport, 预留 capacitatea colectorului de abur și condens-care permit adăugarea de module tubulare suplimentare la-la loc când are loc creșterea producției. Creșterea capacității se realizează fără îndepărtarea sau înlocuirea schimbătorului existent.
The Field-Design extensibil
Schimbătorul de căldură este conceput ca un cadru cu o capacitate fixă care poate fi mărită. Cadrul include un pachet de tuburi primar dimensionat pentru serviciul curent plus poziții de rezervă pentru tuburi suplimentare. Capturile de abur și de condens sunt fabricate cu racorduri înfundate în locațiile în care vor fi adăugate viitoarele tuburi.
Când este necesară creșterea capacității, tuburi suplimentare din PTFE sunt instalate în pozițiile de rezervă. Ștecherul este scos de la conexiunea de ramificație a antetului. Tubul este conectat la colector folosind fitingul de compresie standard. Tubul este filetat prin plăcile de susținere existente, care au fost fabricate cu găuri de rezervă la momentul fabricării inițiale. Tubul este fixat la capătul îndepărtat de colectorul opus în același mod.
Instalarea tuburilor suplimentare se finalizează cu schimbătorul în poziție-fie cu rezervorul golit pentru acces, fie cu schimbătorul scos, modificat pe capacul rezervorului și reinstalat. Nu este necesară sudarea. Nu este necesară returnarea din fabrică. Modificarea este efectuată de echipa de întreținere a unității sau de un furnizor local de servicii folosind instrumente standard de asamblare a tubului PTFE.
| Parametru de modificare a câmpului | Caietul de sarcini |
|---|---|
| Capacitate inițială (producție curentă) | 60 kW (exemplu) |
| Proiectați capacitatea finală | 85 kW (+40%) |
| Numărul de poziții ale tubului de rezervă | 30% din numărul inițial de tuburi |
| Conexiuni header de rezervă | Ramuri astupate; dop detasabil fara demontare header |
| Găuri de rezervă pentru placa de sprijin | pre-forat; temporar blocat |
| Timp de modificare (rezervor golit) | 4-8 ore |
| Sunt necesare instrumente de modificare | Dispozitiv de tăiat tuburi, cheie dinamometrică, unealtă de introducere a virolei din PTFE |
| Capacitate colector abur/condens | Dimensiune pentru fluxul final de la instalarea inițială |
| Capacitatea cadrului suport | Dimensiune pentru greutatea maximă a tubului de la instalarea inițială |
Antet și cadru de pre{0}investiție
Cotele și cadrul suport sunt dimensionate pentru capacitatea maximă la momentul instalării inițiale. Această pre-investiție reprezintă un cost incremental modest-de obicei 15-20% din costul inițial al schimbătorului, dar evită costul mult mai mare de înlocuire a întregului schimbător în momentul creșterii capacității.
Conducta de alimentare cu abur și retur de condens de la penetrarea rezervorului la colectoarele schimbătorului sunt, de asemenea, dimensionate pentru capacitatea maximă. Conducta este instalată o dată; nu se modifică în timpul creșterii capacității. Supapa de control este dimensionată pentru capacitatea finală, cu funcționarea inițială la cursa parțială a supapei.
Pre-investiția în anteturi, cadru și canalizare reprezintă schimbul-financiar. Se justifică atunci când probabilitatea și momentul creșterii capacității sunt rezonabil sigure. Dacă creșterea capacității nu se materializează, pre-investiția este un cost nerecuperat-dar un cost nerecuperat mai mic decât înlocuirea întregului schimbător.
Performanța termică după extindere
Mănunchiul de tuburi expandat are un număr mai mare de tuburi și o suprafață totală mai mare. Debitul de abur crește pentru a se potrivi cu sarcina termică mai mare. Capturile de abur și de condens, dimensionate pentru debitul final, acceptă creșterea fără scădere excesivă a presiunii sau rezervă de condens.
Sistemul de control al temperaturii poate necesita reajustare după extindere. Suprafața mai mare modifică constanta de timp a procesului și dinamica buclei de control. Parametrii PID sunt ajustați în funcție de răspunsul noului sistem, determinat de un test în etape după finalizarea expansiunii.
Rezumat
Schimbătoarele de căldură din PTFE-modificabile pe teren permit o-creștere a capacității la fața locului prin adăugarea de module tubulare suplimentare la un cadru și un sistem colector pre-investit. Pozițiile tuburilor de rezervă, conexiunile colectoarelor înfundate și plăcile de sprijin pre-găurite permit extinderea capacității fără returnarea din fabrică sau înlocuirea schimbătorului. Designul elimină costul nefondat al înlocuirii unui schimbător subdimensionat și ineficiența-la sarcină parțială a unui schimbător supradimensionat prematur. Abordarea este ideală pentru unitățile cu creștere planificată, incrementală a capacității.
Suportul de inginerie pentru proiectarea schimbătorului de căldură PTFE extensibil pe teren-este disponibil la trimiterea sarcinilor de încălzire actuale și proiectate, cronologie de creștere a capacității estimate, dimensiunile rezervorului și presiunea aburului disponibilă.
