I. Avantages et inconvénients des échangeurs de chaleur compacts (plaques/plaques entièrement soudées/microcanal)
1. Efficacité d’échange thermique extrêmement élevée et économies d’énergie exceptionnelles.
L'échangeur de chaleur compact utilise des plaques ondulées et une conception spéciale d'écoulement à microcanaux, permettant au fluide de générer des turbulences de haute -intensité et de briser complètement la couche limite de transfert de chaleur du fluide. Son coefficient de transfert de chaleur est 3-5 fois celui des échangeurs de chaleur à calandre-et-à tubes traditionnels. Simultanément, il utilise une structure d'échange thermique à contre-courant pur, atteignant une différence de température d'échange thermique terminale aussi basse que 1-2 degrés, améliorant considérablement l'utilisation de la chaleur et réduisant efficacement la consommation d'énergie et les coûts d'exploitation des équipements. Cela correspond parfaitement aux besoins de rénovation économe en énergie et de production à faible émission de carbone des usines étrangères.
2. Structure compacte, occupe très peu d'espace.
Sa surface de transfert de chaleur par unité de volume est de loin supérieure aux équipements traditionnels. Sous la même charge d'échange thermique, son volume ne représente que 1/3 à 1/10 de celui des échangeurs de chaleur à calandre-et-traditionnels, et son poids peut être réduit d'environ 40 %. Il ne nécessite pas un grand espace d'infrastructure et convient aux scénarios-d'espace limité tels que les navires, l'ingénierie maritime, les petites usines et les équipements modulaires, ce qui permet d'économiser considérablement sur la construction d'usines, le transport d'équipements et les coûts de location de sites.
3. Conception modulaire, hautement adaptable et extensible.
Adoptant une structure modulaire standardisée, l'équipement permet l'ajout ou le retrait flexible de plaques d'échange thermique et l'ajustement des spécifications des canaux d'écoulement en fonction des besoins d'échange thermique du client, prenant en charge l'échange thermique simultané de plusieurs fluides. L'équipement est facile à assembler, offre un large éventail de spécifications et convient à diverses industries telles que le CVC, la chimie, l'alimentation et les nouvelles énergies, avec des avantages significatifs en matière de services personnalisés pour l'exportation. (II) Principaux inconvénients
(II) Inconvénients fondamentaux
1. Adaptabilité limitée aux conditions de fonctionnement à haute-pression et haute-température.
Les échangeurs de chaleur compacts conventionnels ont une faible résistance à la pression et à la température. Les équipements ordinaires de type plaque amovible ont une pression de fonctionnement inférieure ou égale à 1,6 MPa et une température inférieure ou égale à 180 degrés. Même les modèles haut de gamme entièrement soudés sont difficiles à adapter aux conditions extrêmes d'ultra-haute pression et d'ultra-température, et ne peuvent pas répondre aux besoins du raffinage du pétrole à grande-lignes de production chimique à haute-température et haute-pression.
2. Les canaux d'écoulement étroits obstruent facilement les impuretés.
L'équipement a un petit espacement des canaux d'écoulement interne et nécessite une grande propreté du fluide caloporteur. Il ne peut pas traiter directement les fluides contenant de grosses impuretés particulaires, une viscosité élevée et une teneur élevée en matières en suspension. Il ne convient qu'aux fluides purs tels que l'eau propre, le pétrole et le gaz propre, et ses scénarios applicables sont limités.
3. Obstacles élevés à la réparation et coût élevé des pièces.
Les plaques centrales et les joints d'étanchéité sont des composants de précision et, lorsqu'ils sont endommagés, ils doivent être remplacés par les spécifications d'usine d'origine, ce qui entraîne une faible compatibilité. De plus, les équipements compacts haut de gamme impliquent des processus de soudage et d'assemblage précis, nécessitant des techniciens spécialisés pour la réparation des pannes, ce qui entraîne des coûts de maintenance après-vente et de logistique des pièces à l'étranger plus élevés.
II. Avantages et inconvénients des échangeurs de chaleur traditionnels (échangeurs de chaleur à calandre-et-à tubes, le type traditionnel le plus répandu dans l'industrie)
(1) Principaux avantages
1. Large adaptabilité à diverses conditions de fonctionnement, avec une forte résistance à la température et à la pression.
Grâce à sa structure robuste-en forme de coque et de faisceau de tubes, il offre une résistance structurelle élevée et peut s'adapter à des conditions de travail extrêmes telles que des pressions élevées, des températures élevées et de grandes différences de température. Sa pression de service peut être adaptée à des dizaines de mégapascals et sa plage de température est extrêmement large. Il s'agit de l'équipement préféré pour les projets industriels à grande échelle dans les secteurs du pétrole, de la chimie, de l'énergie et des industries lourdes, et convient aux milieux industriels les plus complexes.
2. Large canal d'écoulement, forte capacité anti-colmatage
L'équipement dispose d'un canal d'écoulement interne spacieux sans coins morts étroits et peut gérer des fluides complexes contenant des impuretés, des particules, une viscosité élevée, une corrosivité, etc. Il convient aux conditions de travail difficiles telles que l'échange thermique des eaux usées, l'échange thermique du pétrole lourd et la récupération de chaleur des déchets industriels, et ses conditions de fonctionnement dépassent de loin celles des échangeurs de chaleur compacts.
3. Structure mature et durable avec une longue durée de vie.
Les échangeurs de chaleur traditionnels à calandre-et-à tubes constituent une technologie mature depuis plus d'un siècle. Ils se caractérisent par une structure robuste, une excellente résistance aux chocs et à la corrosion, ainsi qu'une durée de vie de plus de 10 ans dans des conditions normales d'exploitation et de maintenance. L'équipement présente un faible taux de défaillance et une stabilité extrêmement élevée, ce qui le rend adapté aux besoins de production continue 24 heures sur 24 des grandes usines étrangères.
4. Pièces universelles, faibles coûts de maintenance après-vente-.
L'industrie est hautement standardisée, avec des pièces compatibles à l'échelle mondiale et facilement disponibles à bas prix. L'équipement a une structure simple et la maintenance ne nécessite pas de technologie de précision spécialisée ; les techniciens locaux à l'étranger peuvent effectuer des réparations et des remplacements de pièces, éliminant ainsi les-obstacles après-vente et le rendant adapté aux projets dans les régions éloignées d'outre-mer.
(II) Inconvénients fondamentaux
1. Faible efficacité d’échange thermique et perte d’énergie élevée.
Les systèmes d'échange de fluides à calandre-et-traditionnels sont pour la plupart laminaires, avec d'épaisses couches limites d'échange thermique, une résistance thermique élevée et de faibles coefficients de transfert thermique. Des différences de température d'échange de chaleur terminale de 6-7 degrés ou plus sont nécessaires, ce qui entraîne de faibles taux de récupération et d'utilisation de chaleur. Avec les mêmes exigences d’échange thermique, la consommation d’énergie est plus élevée, ce qui entraîne des coûts d’exploitation à long terme plus élevés, ce qui ne correspond pas aux tendances actuelles en matière d’économie d’énergie et de faibles émissions de carbone.
2. Grande taille, prend beaucoup de place
L'équipement est encombrant et occupe une grande surface. Pour une même puissance d'échange thermique, son volume est 3-10 fois celui d'un échangeur thermique compact. Cela nécessite un grand site d'infrastructure dédié et les coûts de transport, de levage et d'installation sont élevés. Il ne convient pas aux petits projets ou aux scénarios limités en espace.
3. Sujet au tartre et à la corrosion, ce qui rend la maintenance fastidieuse.
Le faible débit de fluide et la présence de zones mortes facilitent l'accumulation de saletés à l'intérieur du faisceau de tubes et, une fois le tartre formé, il est difficile de le nettoyer en profondeur. Un fonctionnement à long-terme peut facilement entraîner une corrosion et un blocage du faisceau de tubes, nécessitant des arrêts réguliers pour la maintenance et le nettoyage, ce qui peut affecter le fonctionnement continu de la ligne de production et entraîner des coûts de main-d'œuvre et de temps plus élevés pour la maintenance.
4. Mauvaise flexibilité de personnalisation
L'équipement est une structure fixe et intégrée avec une zone d'échange thermique et des spécifications de canal d'écoulement fixes, ce qui rend impossible un ajustement flexible en fonction des changements dans les conditions de fonctionnement. Si les exigences d'échange thermique de la ligne de production sont améliorées ultérieurement, l'ensemble de l'équipement doit généralement être remplacé, ce qui entraîne une faible rentabilité-de la modification.
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