Reboiler hitari: Hagnýt leiðarvísir um val, hönnun og verkkaup

A Endurketilhitari er mikilvægur hitunarþáttur í mörgum eimingar- og aðskilnaðarkerfum. Starf þess er ekki einfaldlega að „hita botnvöruna“. Endurketillinn verður að veita nauðsynlega uppgufunarskyldu en viðhalda stöðugri hringrás, stjórna hitastigi, forðast óhóflega óhreinindi og passa við rekstrarkröfur heildar vinnslueiningarinnar.

Fyrir súráls-, jarðolíu- og efnaverkefnum getur val á endurkatli eingöngu byggt á hitunargetu eða búnaðarverði skapað vandamál síðar. Tæknilega hentug hönnun þarf að taka tillit til hitauppstreymis, vinnsluvökva, uppgufunarhlutfalls, þrýstingsfalls, óhreininda, efnis, eftirlitsþarfa og viðhaldsaðgangs.

Þessi handbók útskýrir hvernig á að meta endurhitara áður en hann er keyptur og hvað verkfræðiteymi ættu að ræða við framleiðandann.

Hvað er reboiler hitari?

Endurketill veitir hita í botnhluta eimingar- eða aðskilnaðarsúlu.

Hitinn sem er til staðar veldur því að hluti af botnvökvanum gufar upp. Gufan sem myndast fer aftur í súluna og gefur upp gufuflæðið sem þarf til aðskilnaðar.

Grunnferlið er hægt að einfalda sem:

Hitainntak → Botnvökvihitun → Hlutagufun → Gufa fer aftur í dálk → Aðskilnaður

Það fer eftir ferlinu, endurketill getur notað:

Gufa

Heit olía

Vinnið heitan vökva

Eldhitun

Aðrir-hitaflutningsmiðlar

Viðeigandi uppsetning fer eftir vinnsluskilyrðum og nauðsynlegri hitaskyldu.

Fyrir jarðolíu-, efna- og{{0}náttúrugasnotkun, inniheldur API Std 660 sérstaklega skel-og-röraskiptara sem notaðir eru semendurkatlar, sem nær yfir vélræna hönnun, efni, framleiðslu, skoðun og prófun.

Hvers vegna val á endurkút er flóknara en það lítur út

Segjum sem svo að eimingarsúla krefst 10 MW af endurketilsgjaldi.

Það er freistandi að velja einfaldlega varmaskipti sem getur veitt 10 MW.

En nokkrar viðbótarspurningar birtast strax:

Hver er neðsta-samsetning vörunnar?

Hversu hátt hlutfall af fóðrinu þarf að gufa upp?

Hver er rekstrarþrýstingurinn?

Hvert er suðuhitinn?

Er vinnsluvökvinn ætandi?

Er vökvinn viðkvæmur fyrir kókun?

Hvert er leyfilegt þrýstingsfall?

Hvernig verður endurketillinn hreinsaður?

Er náttúruleg blóðrás nauðsynleg?

Er þvinguð umferð heppilegri?

Hvað gerist þegar verksmiðjan starfar við 50% álag?

Þessar spurningar geta haft mikil áhrif á endanlega hönnun.

1. Byrjaðu með hitauppeldisskyldunni

Fyrsta færibreytan til að ákvarða er nauðsynleg hitaskylda.

Fyrir einfaldað kerfi:

Q = m × ΔH

hvar:

Q= áskilin hitaskylda

m= massastreymishraði

ΔH= nauðsynleg entalpíubreyting

Fyrir alvöru eimingarkerfi getur útreikningurinn falið í sér:

Skynsamleg upphitun

Duldur uppgufunarhiti

Samsetning fóðurs

Botn-vörusamsetning

Gufuhluti

Hitatap

Breytingar á rekstrarþrýstingi

Varmahönnun framleiðandans ætti því að byggjast á ferlishermi eða hitajafnvægi frekar en grófu mati á -hitunargetu.

2. Vaporization Rate er lykilhönnunarbreyta

Tilgangur endurhitara er venjulega að mynda gufu, þannig að uppgufunarþörfin skiptir jafn miklu máli og heildarhitaskyldan.

Til dæmis getur verkefni tilgreint:

Vökvaflæði: 50.000 kg/klst

Nauðsynleg gufumyndun: 12.000 kg/klst

Vinnuþrýstingur: 8 barg

Nauðsynleg hitaskylda: 6 MW

Þessi gildi veita mun betri grunn fyrir hönnun en einfaldlega að segja:

"Okkur vantar 6 MW endurketil."

Gufumyndunarhraði hefur áhrif á:

Hringrás

Hitaflutningsstuðull-

Þrýstifall

Úttaksgufu gæði

Uppsetning búnaðar

3. Veldu rétta uppstillingu endurkatilsins

Það er engin ein ketilshönnun sem hentar hverju ferli.

Algengar stillingar innihalda:

Ketill endurketill

Ketill endurketill veitir tiltölulega stórt uppgufunarrými.

Það getur hentað þegar:

Stöðugur gufu-vökvaskilnaður er nauðsynlegur

Hátt uppgufunarhraði kemur við sögu

Greining er viðráðanleg

Auðveld skoðun og þrif eru mikilvæg

Thermosyphon endurketill

Hitasetill notar þéttleikamun til að koma á náttúrulegri blóðrás.

Það getur veitt góða hitaflutning án hringrásardælu.

Hins vegar er rétt vökvahönnun nauðsynleg.

Þvingaður-endurketill hringrásar

Dæla keyrir vinnsluvökvann í gegnum hitunarflötinn.

Þessi uppsetning getur verið gagnleg fyrir:

Vökvar með mikla-seigju

Grindarþjónusta

Erfiðar aðstæður í blóðrásinni

Ferlar sem krefjast stjórnaðrar dreifingar

Kveiktur endurkútur / hitakatil ofni

Fyrir suma þjónustu við háan-hita getur eldaður hitari veitt beint nauðsynlegan vinnsluhita.

Viðeigandi hönnun fer mjög eftir vinnsluvökva og hitastigi.

4. Náttúruleg hringrás krefst vandlegrar vökvahönnunar

Thermosyphon endurkatlar geta litið vélrænt einfaldir út, en hegðun þeirra í blóðrásinni þarf að meta vandlega.

Náttúruleg hringrás er háð þéttleikamuninum á upphituðu tveggja-fasa blöndunni og vökvanum sem fer aftur í endurketilinn.

Einfaldað hugtak er:

Drifhaus > Flæðisþol

Tiltækur drifkraftur verður að sigrast á þrýstingstapi í:

Endurketilrör

Inntakslögn

Úttaksrör

Dálkatenging

Tveggja-flæðisleið

Ef blóðrásin er ófullnægjandi getur endurkatillinn fundið fyrir:

Lélegur hitaflutningur

Of hár rörhiti

Staðbundin suða

Óstöðug starfsemi

Minni gufumyndun

Þess vegna ætti ekki að velja hitakatla eingöngu úr -hitaflutningssvæði.

5. Þrýstingsfall getur ákvarðað endanlega hönnun

Endurketill starfar sem hluti af stærri ferlilykkju.

Of mikið þrýstingsfall getur truflað blóðrásarkerfið og virkni súlu.

Því ætti að athuga þrýstingsfall á:

Aðferðarhlið

Inntakslögn

Slöngur

Úttaksrör

Tveggja-fasa svæði

Upphitunarhlið

Gufa

Heit olía

Annar hitunarmiðill

Hönnunarmarkmiðið er ekki að hámarka hitaflutning hvað sem það kostar.

Það er að ná:

Nauðsynleg hitaskylda + stöðugt hringrás + ásættanlegt þrýstingsfall

6. Ekki hunsa tvö-fasaflæði

Tveggja-flæði gerir endurkatlahönnun verulega flóknari en venjuleg vökva-varmaskipti.

Þegar vökvi byrjar að gufa upp:

Þéttleiki breytist

Hraðabreytingar

Þrýstifall breytist

Breytingar á-hitaflutningshegðun

Flæðiskerfið getur einnig breyst meðfram rörinu.

Þess vegna ætti framleiðandinn að meta væntanlegt rekstrarástand frekar en að meðhöndla vinnslustrauminn sem einfaldan -einfasa vökva.

Þetta verður sérstaklega mikilvægt fyrir hitakennslu og þvingaða-hringrás.

7. Greining er ein stærsta áhættan við endurketilinn

Endurketill getur smám saman tapað afköstum þegar útfellingar safnast fyrir á hita-yfirborðinu.

Algengar orsakir eru:

Þung kolvetni

Fjölliða myndun

Kók

Sölt

Tæringarvörur

Svifefni

Niðurstaðan er venjulega:

Gróðursetning → Aukin hitaþol → Lægri hitaflutningur → Hærra áskilið hitastig → Meiri gróðurhætta

Þetta getur að lokum dregið úr dálkagetu.

Við hönnun verkefnisins ætti því að taka á gróðursetningu áður en búnaður er búinn til.

8. Hitaflæði verður að vera stjórnað

Aukið hitaflæði gæti dregið úr nauðsynlegu hitaflutningssvæði-.

En of mikið hitaflæði getur valdið vandamálum, sérstaklega vegna hita-viðkvæmra eða kókmyndandi vökva.

Hugsanlegar afleiðingar eru ma:

Staðbundin ofhitnun

Kókun

Niðurbrot vöru

Típuskemmdir

Minni hlaupalengd

Stærra-hitaflutningsyfirborð með hóflegra hitaflæði getur stundum veitt betri-hagkvæmni til lengri tíma en minni, mikið hlaðinn skipti.

Ódýrasti skiptarinn á innkaupastigi er ekki endilega sá lægsti-kostnaður á rekstrartíma hans.

9. Efnisval fer eftir ferlinu

Efnisval ætti að byggjast á:

Ferli samsetning

Rekstrarhitastig

Hönnun hitastig

Rekstrarþrýstingur

Tæringarhraði

Styrkur klóríðs

Útsetning fyrir vetni

Eiginleikar við gróðursetningu

Hugsanleg efni eru:

Kolefnisstál

Ryðfrítt stál

316L ryðfríu stáli

Tvíhliða ryðfríu stáli

Lágt-blendi stál

Nikkel málmblöndur

Önnur tæringarþolin-efni

Fyrir ætandi ferli getur uppfærsla á rörefni hækkað upphaflegt kaupverð en dregið verulega úr viðhaldi og endurnýjunaráhættu.

10. Steam Reboiler: Hvað ætti að athuga?

Þegar gufa er notuð sem hitunarmiðill ætti verkefnishópurinn að koma á fót:

Gufuþrýstingur

Gufuhitastig

Gufustreymishraði

Þéttihitastig

Aðferð til að fjarlægja þéttivatn

Leyfilegt gufu-þrýstingsfall á hlið

Gufuþrýstingurinn ákvarðar áætlaða mettunarhitastig og þar með tiltækan hita-drifkraft.

Ef suðuhitastig ferlis-hliðar er of nálægt gufumettunarhitastigi, gæti nauðsynlegt hita-flutningssvæði aukist verulega.

11. Kveikt hitari: Hvenær er það viðeigandi?

Hægt er að íhuga eldaðan endurketilhitara þegar nauðsynlegur vinnsluhiti eða hitagjafi gerir bein brennslu viðeigandi.

Hins vegar kynnir það frekari verkfræðilegar kröfur samanborið við ókynttan skipti.

Hönnunin getur falið í sér:

Brennarar

Geislandi kafla

Vinnsla rör

Convection hluti

Eldsneytiskerfi

Brennslu-loftkerfi

Drög að kerfi

Eldfastur

Stafla

Stjórnun brennara

Tækjabúnaður og öryggiskerfi

Fyrir notkun á olíuhreinsunarstöðvum og unnin úr jarðolíu-hitara, nær API Std 560 yfir hönnun, efni, framleiðslu, skoðun, prófun og uppsetningu almennra hitara sem eru brenndir í súrálsframleiðslu. Núverandi staðlaupplýsingar API auðkenna einnig Std 560 sem virkan-hitarastaðal.

12. Hvernig á að bæta orkunýtni endurkatla

Orkunýtni ætti að vera metin á öllu hitakerfinu.

Möguleg umbótasvæði eru:

Fínstilltu hitastig

Heppilegri hitamunur getur dregið úr óþarfa hita-flutningssvæði og orkunotkun.

Draga úr gróðursetningu

Hreinir hita-flutningsfletir viðhalda afköstum og draga úr þörf fyrir hærri hitun-miðlungshita.

Stjórna upphitun-miðlungsflæði

Óhófleg gufa eða heitt-olíuflæði getur sóað orku án þess að veita gagnlega viðbótarskyldu.

Bættu endurheimt þéttivatns

Fyrir gufukerfi getur endurheimt þéttivatns dregið úr-orku- og vatnsmeðferðarþörf.

Forðist of mikið hitaflæði

Stöðugt-hitaflutningsástand getur bætt langtíma-rekstur í erfiðri þjónustu.

13. Hönnun fyrir viðhald fyrir pöntun

Endurketill getur starfað vel við gangsetningu og samt orðið viðhaldsvandamál síðar.

Spyrðu:

Hvernig verður búnaðurinn skoðaður?

Hvernig verða rörin hreinsuð?

Er hægt að fjarlægja pakkann?

Er hægt að opna rásina á öruggan hátt?

Hversu mikið viðhaldsrými er til staðar?

Það fer eftir hönnuninni, viðhald gæti krafist:

Slönguhreinsun

Fjarlæging á knippi

Efnahreinsun

Vatnsdæling

Skoðun

Slöngutengingar

Skipti um rör

Fyrir EPC verkefni ætti viðhaldsrými að vera með í lóðaráætlun áður en búnaður er afhentur.

14. Stærð ketils ætti ekki að vera eingöngu byggð á núverandi rekstrarskilyrðum

Verksmiðja starfar sjaldan á nákvæmlega einu álagi allan líftímann.

Hugleiddu:

Venjulegt álag

Lágmarks álag

Hámarks álag

Gangsetning

Lokun

Framtíðargetuaukning

Til dæmis ætti endurkút sem er hannaður fyrir 100% álag að vera metinn með tilliti til stöðugrar notkunar við kannski 50–60% álag ef ferlið krefst tíðar slökunar.

Stýrikerfið og -hitaflutningshönnun ættu því að taka mið af væntanlegu rekstrarsviði.

15. Hvað ætti að vera innifalið í beiðni um endurvarpa?

Fyrir nákvæma tilvitnun, gefðu upp:

Vinnsla gagna

Vinnsluvökvi

Rennslishraði

Samsetning

Rekstrarþrýstingur

Hönnunarþrýstingur

Inntakshiti

Úttakshiti

Suðuhitastig

Uppgufunarhraði

Hitaskylda

Hitamiðill

Gufa / heit olía / annar miðill

Inntakshiti

Úttakshiti

Þrýstingur

Rennslishraði

Upphitun-miðlungs samsetning

Vélrænar kröfur

Efnislýsing

Hönnunarkóði

Tæringarhlunnindi

Fósturþáttur

Leyfilegt þrýstingsfall

Skoðunarkröfur

Upplýsingar um verkefni

Uppsetningarstaður

Plásstakmarkanir

Kröfur um tengingu

Rekstrarheimspeki

Afhendingaráætlun

Kröfur um skjöl

Því fullkomnari sem þessar upplýsingar eru, því nákvæmari getur framleiðandinn þróað hitauppstreymi og vélrænni hönnun.

Endurketilhitari fyrir efna- og jarðolíuverkefni

Í verkfræðilegum verkefnum ætti ekki að meðhöndla endurketilinn sem sjálfstæðan búnað.

Það hefur bein samskipti við:

Eimingarsúla

Eimsvala

Botnvörukerfi

Fóðurkerfi

Gufukerfi

Kælikerfi

Aðferðarlögn

Stýrikerfi

Breyting á endurketilskyldu getur haft áhrif á allt aðskilnaðarferlið.

Af þessum sökum nálgast Chunlei Chemical Machinery verkefni um endurkatla frá sjónarhóli heildarferlisins frekar en að framleiða einfaldlega hitaflutningsskip.-

Það fer eftir kröfum verkefnisins, Chunlei getur stutt:

Ferli-skyldumat

Varmahönnun

Uppsetning búnaðar

Efnisval

Vélræn hönnun

Tilbúningur

Skoðun

Verksmiðjuprófun

Afhending

Stuðningur við uppsetningu

Stuðningur við gangsetningu

Samhæfing EPC verkefna

Fyrir stærri efna- og jarðolíuverkefni getur Chunlei Chemical Machinery samþætt ketilinn við annan vinnslubúnað og veitt víðtækari verkfræði og EPC stuðning.

Framleiðandi hitakafla: Hvað ættu kaupendur að bera saman?

Þegar birgjar eru metnir skaltu ekki bera saman tilboð eftir verði eingöngu.

Bera saman:

Þetta gefur miklu betri grunn fyrir val birgja en að bera saman lægsta upphafsverð.

Forrit fyrir hitakafla

Hægt er að nota sérsniðna endurhitara í ferlum eins og:

Olíuhreinsun

Petrochemical framleiðsla

Efnafræðileg aðskilnaður

Endurheimt leysiefna

Kolvetnishlutun

Eimingarkerfi

Gasvinnsla

Fínefnaframleiðsla

Hitaolíukerfi

Endanleg uppsetning ætti alltaf að byggjast á tilteknu ferli frekar en nafni forritsins eingöngu.

Algengar spurningar

Hvert er aðalhlutverk endurhitara?

Meginhlutverk þess er að veita stýrðan hita í botnhluta eimingar- eða aðskilnaðarferlis og mynda þá gufu sem þarf til aðskilnaðar.

Hver er munurinn á endurkatli og venjulegum varmaskipti?

Venjulegur varmaskiptir getur einfaldlega flutt skynsamlegan hita á milli tveggja vökva. Endurketill er sérstaklega hannaður til að veita hita sem veldur því að hluti vinnsluvökvans gufar upp, sem gerir tveggja-flæði og suðuhegðun mikilvæg hönnunarsjónarmið.

Hvaða tegund af hitakatli ætti ég að velja?

Ketill, hitakenndur, þvingaður-hringrás og brenndir endurkatlar hafa hver um sig mismunandi kosti. Valið fer eftir hitaálagi, vinnsluvökva, kröfum um hringrás, þrýstingsfall, óhreinindi og rekstrarskilyrði.

Hvernig er ketilhitari að stærð?

Stærð byrjar venjulega með nauðsynlegri hitauppstreymi, tekur síðan tillit til hitamismun,-hitaflutningsstuðul, óhreinindi, þrýstingsfall, vinnsluflæði og uppgufunarkröfur.

Er hægt að sérsníða endurhitara fyrir háhitaþjónustu-?

Já. Hægt er að aðlaga uppsetningu, efni, hita-flutningsyfirborð, þrýstingseinkunn og upphitunaraðferð í samræmi við vinnsluaðstæður.

Getur Chunlei Chemical Machinery framleitt sérsniðna endurkatla?

Já. Chunlei Chemical Machinery getur útvegað sérsniðna ketilverkfræði og framleiðslu byggt á ferligögnum viðskiptavinarins, vélrænum kröfum og verklýsingum.

Veitir Chunlei EPC verkefnastuðning?

Já. Fyrir viðeigandi efna-, jarðolíu- og hreinsunarverkefna getur Chunlei tekið þátt umfram búnaðarframleiðslu og veitt verkfræðisamhæfingu, uppsetningarstuðning, gangsetningu og EPC-tengda þjónustu.

Hvaða upplýsingar ætti ég að senda þegar ég bið um tilboð?

Gefðu að lágmarki vinnsluhraða, vökvasamsetningu, inntak/úttaksskilyrði, rekstrarþrýsting, hitaskyldu, uppgufunarþörf og hitunar-miðilsskilyrði. Viðbótarupplýsingar eins og efni, óhreinindastuðull og viðeigandi staðlar munu bæta nákvæmni tilboða.