計劃外停機是處理器面臨的最大挑戰和支出之一。 計劃外停機的主要原因包括意外的設備維護和故障。 在化工和其他加工行業，計劃外停機的年均成本估計為 20 億美元，幾乎佔產量的 5%。 在石化行業，計劃外停機會導致 2% 到 5% 的生產損失。

在如此關鍵的過程工業中，由於某些原因，板框式換熱器比管殼式換熱器更具優勢。 首先，板式換熱器通常具有較大的傳熱係數，因為它們具有更多的流體攪動（更多的湍流）。 因此，它們可以響應需求的增加或減少，同時減少能源消耗並最大限度地提高過程中的熱回收率。 其次，板殼式換熱器比殼管式設計的結垢更少，這是由於板殼式換熱器通道中的湍流更大。

有多種類型的板式換熱器可供選擇。 板式換熱器傳統上一直使用墊片，行業標準是高強度異形橡膠墊片。 但是，墊圈可能會引起一些問題。 最常見的是洩漏和腐蝕。

可能導致墊圈洩漏的情況包括：

·擰緊不當。

• 電路板安裝不正確。

· 來自泵或系統其他部件的壓力波動。

• 使用了錯誤的墊圈材料。

·在高壓或高溫應用中長期使用。

外部洩漏會導致產品浪費和計劃外停機。 它還可能導致對環境有害的洩漏，這對設施員工和附近社區構成安全隱患。

焊接板式換熱器的維護成本極低，因為無需修理或更換墊片。

橡膠墊圈也會出現應力腐蝕失效。 所有橡膠墊片都有最高溫度，應避免在最高溫度下運行，以保持墊片性能。 如果工作液溫度長期接近或高於最高溫度運行，墊片會熔化或變脆。 這種情況還會導致墊圈變平，從而導致洩漏，從而導致意外的維護成本和計劃外停機。

可靠性專家估計，在流程工業中，計劃外停機的成本是計劃停機成本的 10 倍。 儘管計劃外停機會降低生產力和盈利能力，但它對安全和環境效率的影響更大。 持續數小時的計劃外停機可能導致排放物在數月內被釋放到大氣中。

全焊接板式換熱器保留了高效板式設計和帶墊片板式換熱器的優化流速。

焊接式換熱器的優點

焊接板式換熱器能夠更好地耐受可能損壞墊圈和極端溫度的化學品。 焊接板式換熱器採用 TIG 焊縫密封，沒有填充金屬。 TIG焊接換熱器的優點是幾乎不洩漏。 它們還提供良好的強度，多次超過墊圈的壓碎極限​​。

通常，TIG 焊接用於航空航天和汽車等高科技行業，因為它能夠在薄材料上產生堅固、高質量的焊縫。 除了產生高質量的焊縫外，TIG 焊接很少出現缺陷。 TIG 可以焊接多種建築材料，如不銹鋼、耐酸鋼、鈦和鎳合金。

同時，全焊接板式換熱器保留了墊片板式換熱器高效板片設計和優化流量的優點。 該裝置設計用於逆流流動，因此流體在熱交換器中彼此反向平行移動。 這本質上比錯流換熱器更有效。 逆流佈置在流體路徑的整個長度上在流體之間產生更均勻的溫差，從而實現最佳的熱傳遞。

焊接板式換熱器不使用彈性墊圈來密封每個板。 相反，熱板通過 TIG 焊接密封。

性能因素

除了通過逆流最大限度地提高熱量輸出外，全焊接板框設備在各種具有挑戰性的環境和條件下也具有良好的性能。

首先，全焊接板式換熱器可以承受極端溫度，並具有承受熱衝擊的能力。 這些情況中的任何一種都可能損壞墊片式換熱器，從而導致計劃外停機。

其次，由於沒有需要修理或更換的墊片，板式換熱器的維護工作最少。 焊接板式換熱器的板片佈局可以針對該過程進行優化。 無論是所有入口和出口噴嘴都在一側的單程佈置，還是在熱流體和冷流體之間具有小溫度的多程佈置，這都是正確的。 在任何情況下，應盡量減少管道連接以簡化維護。

第三，焊接板式換熱器流道窄，液量要求降低。 由於它們的效率，它們使用較少的冷卻劑，從而可以降低運營成本。

最後，焊接式換熱器體積小，結構緊湊。 與管殼式設計相比，佔地面積最小，重量更輕。 這可以在需要時簡化工廠擴張。

案例：煉油廠焊接式換熱器

焊接板式換熱器已被證明在煉油廠和其他關鍵過程中可靠且高效。 兩個簡短的案例研究證明了它們在煉油操作中的作用。

氣體淨化。

十多年前，一家石油和天然氣公司在一家歐洲工廠安裝了兩台焊接式換熱器。 串聯運行時，其中一個開關處於工作模式，而另一個處於待機狀態。

該工廠使用 Alkazid 工藝進行氣體淨化。 這種方法主要用於處理高硫氣體，然後再進行其他步驟以達到更完全的淨化。 該工藝處理的氣體中硫化氫最高含量為10%，硫化氫去除量在0.07%～0.10%之間。

換熱器的逆流將流體之間的溫度分佈降低到1開爾文，設備有效承受高壓差。 狹窄的溫度曲線可以節省蓄熱室加熱側和冷卻水循環中的能量。

管理人員重視熱交換器的可靠性以及清潔和維護設備的可能性極低的事實。 他們還喜歡焊接式換熱器的緊湊設計，他們說這有利於未來的升級和公司的海上平台。

硫回收。 

在另一家歐洲煉油廠，三個焊接板式換熱器安裝在硫回收裝置中。 三個熱交換器中的兩個正在運行，而第三個仍處於待機模式。

在被激活之前，這些設備必須滿足多項規範，包括美國腐蝕工程師協會 (NACE)、美國機械工程師協會 (ASME)、歐洲壓力設備指令 (PED) 和美國石油協會制定的規範(API)。 此外，不使用填充材料的 TIG 焊接必須滿足濕 H2S 服務中特殊項目的焊接規範，以達到煉油廠的最高安全水平。

管理層對焊接板式換熱器的性能和效率感到滿意。 其魚骨式設計對稀/富胺交換器特別有效，帶邊緣的垂直板設計可產生出色的熱回收。

總而言之，歐洲工廠多年來一直信賴焊接板式換熱器的生產。 然而，美國公司對業績和收益的了解較慢。

工藝設備，尤其是那些具有關鍵工藝的設備，如化工、製藥、石油和天然氣等，應考慮使用焊接板式換熱器。 由於它們的熱量輸出和最低的能源消耗，它們是工業應用中可靠和耐用的傳熱方法。

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