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解决精炼厂和化工厂的冷却塔难题
浏览:发布日期:2020-05-22 08:37
保持流程运行:解决精炼厂和化工厂的冷却难题
在制造,化学加工以及油气精炼等重工业应用中,都使用冷却塔和其他设备来冷却其运行过程中不可或缺的水。随着环境法规和充满挑战的市场条件对这些行业提出更高的要求,改进的冷却技术正在涌现,以帮助应对这些挑战。
 
在石油和天然气工业中,许多正在使用的冷却塔是原始炼油厂建设的一部分,并且正在迅速接近其使用寿命。为了满足当今的生产需求和行业要求,必须对这些塔进行升级或更换为更高效的产品,并且必须制定更好的长期维护计划。


化工厂冷却塔
 化工厂冷却塔现场实拍

冷却塔的操作和类型
 
冷却塔是专用的热交换器,通过使水与空气接触来降低水温。经过工业过程加热的水通过管道泵送到冷却塔。水通过喷嘴喷到称为“填充物”的传热材料库上,这会减慢水流过冷却塔的速度,并尽可能多地暴露水表面积,以实现最大程度的空气与水接触。当水流过冷却塔时,它会暴露在空气中,空气被电动风扇驱动通过冷却塔。
 
当水和空气接触时,少量的水蒸发,从而产生冷却作用。然后将冷却后的水泵送回处理设备,在此吸收热量。然后将其抽回冷却塔以再次冷却。
 
不同类型的冷却塔适合于不同的工业冷却需求。现场架设的塔(FEP)是在现场建造的,专为大热负荷而设计,旨在满足特定应用。 FEP塔非常适合于电力和重工业用途,并且经常在炼油厂和化学加工厂中找到。
 
工厂组装的塔(FAP)在制造工厂的模块中构建,然后以尽可能少的件数运送到加工厂进行最终组装。 FAP塔具有多种制冷能力和箱体尺寸,并包括标准化的机械和结构组件。
 
为了满足当今的生产需求以及石油和天然气行业的需求,必须对许多由木头制成的较旧的冷却塔进行升级或更换为更高效的产品。
 
对于炼油厂和化学加工厂,开式湿式冷却塔,再加上管壳式或板框式热交换器,提供了一种经济的排热方法。这些塔被设计用来润湿灯泡温度,并且可以将水冷却到比其他技术更低的温度。但是,炼油厂和加工厂也采用其他方法来实现冷却。
 
风冷换热器(ACHE)
 
上述的蒸发冷却塔使用传热填充物来有效分配热过程水并增加其表面积,以实现更有效的冷却。折衷是许多填充类型需要相对清洁的水才能有效运行。含有颗粒和碎屑的较低质量的水会堵塞填充物并降低性能。
 
对于缺水,不可用或价格昂贵的情况,ACHE是一种替代冷却技术。 ACHE用于处理石油和天然气以及化学过程中常见的高热负荷,不需要经常维护,并且不会蒸发水进行冷却。
 
风冷热交换器(ACHE)仅使用气流来冷却管道中的碳氢化合物产品和其他流体。来自工厂的热过程流体流经翅片管,而冷却空气则流经翅片管。 ACHE非常适合高温烃应用。这些热交换器被石油和天然气工业采用,因为不需要水或水化学维护,并且它们不产生蒸发塔的蒸气羽流。但是,由于它们旨在干燥灯泡温度,因此它们无法将水或工艺流体冷却至与湿式冷却塔一样低的温度。
 
其他专用热交换器,包括蒸发式冷凝器和闭路流体冷却器,也用于冷却整个化工厂的过程和流体。
 
对于缺水,不可用或价格昂贵的情况,空气冷却热交换器(ACHE)是替代的冷却技术。 ACHE用于处理石油和天然气以及化学过程的高热负荷,不需要经常维护并且不用水。
 
石油和天然气的挑战
 
在石油和天然气精炼厂中,工业设备通常用流动的水夹套或套上套管,以冷却流体并吸收过程中的热量。本设备属如果处理不当,会产生很大的热负荷,这可能会干扰运行。冷却塔用于冷却该工艺用水以供再利用。这些塔不仅必须能够承受热负荷,而且还必须能够应对行业独有的问题。该过程中的泄漏会导致碳氢化合物污染冷却水,反之亦然。质量较低的非饮用水通常用于冷却工厂过程。满足限制碳氢化合物,用水和漂流速率的环境法规,对工厂经营者提出了挑战。新的行业法规通常要求冷却塔将漂移率降低至循环水流量的0.0005%,这在较旧的蒸发式冷却塔中很难实现。当前使用的许多冷却塔都无法满足这些需求。
 
几十年前,现场架设的塔通常使用木质结构构件。这些冷却塔的使用寿命即将结束,发生了机械故障,需要进行频繁的计划外维护,这会干扰生产并影响设施的生产率。塔中的热交换填充物也会随着时间的推移而降低,被脏的冷却水浪费掉,并因碎屑的重量而分解。
 
行业中很大一部分需要新的塔架和更好的长期维护计划。总裁说:“许多现有的冷却塔已经老化或缺乏适当的维护,”该公司专门生产用于电力,过程和污染控制的设备。 “这非常重要,我将其称为(行业)趋势。”
 
更换旧塔
 
更换老化的木制冷却塔是一项艰巨的任务。由于它们是生产过程中必不可少的,因此必须在预定的短时间内中断维护,维修和更换。有些更换一次是在一个冷却单元上完成的,使工厂可以继续运行-这种做法被称为“在线建设”。通常需要租用临时冷却设备。为了应对替换后勤挑战和高成本,冷却塔制造商在冷却塔中提供了一系列技术解决方案。炼油厂和化工厂可以用模块化的现场安装塔或针对项目和现场的预组装包装塔来代替老化的,恶化的塔。
 
公司的销售工程师说:“许多此类炼油厂都是在1950年至1970年最初的塔建成时建立的。它们在[塔]周围建立了炼油厂。”石油和天然气及加工行业的工程设备解决方案。 “大多数地方,除非它们是新的基层炼油厂,否则没有足够的铺设区域来对已经竖立的盆地进行塔架维修或更换。可用空间不多。”
 
现场安装的解决方案
 
为了克服这些限制,江苏冷却塔厂家冷却技术已将逆流塔的生产和现场组装过程模块化。例如,与传统的塔式建筑方法相比,模块化的冷却塔架设速度更快,所需的场地放置面积更少,同时具有相同的强大功能来应对较大的热负荷。模块化组件“及时”运送到工作现场,从而减少了施工时间和人力需求。组装过程更安全,统一的工厂组装模块可确保一致的产品质量。
 
诸如NT400逆流塔之类的新型冷却塔包括模块化的预组装组件,这些组件可以“及时”运送到工作现场,以减少施工时间和人力需求。
 
工厂组装塔的注意事项
 
工厂组装的冷却塔是中低热负荷的石油和天然气应用的可行替代方案。它们提供了更快的交付和安装以及更大的站点放置灵活性,从而缩短了停机时间并缩短了生产时间。在扩展的情况下,可以添加其他单元以提供更多的冷却能力。为过程应用而设计的FAP塔包括工业级材料和结构,重型钢结构,一体式冷水盆以及为提高可靠性和使用寿命而建造的坚固的机械组件。
 
冷却塔就是为工业应用而设计的工厂组装塔。其出色的冷却能力可替代三,四和五单元FEP冷却塔。 满足了过程工业的许多要求,包括最低可用漂移率0.0005%和工厂互认(FM)批准。
 
工业应用而设计的工厂组装冷却塔,与其他预组装塔相比,其冷却能力高50%,并且能够处理与FEP t相同的热负荷拥有多达五个单元的电源。
 
工厂全球产品经理表示:“这种先进的工厂组装冷却塔交付时间缩短了60%,安装时间大约是建造传统的现场安装冷却塔所需时间的20%。” 江苏冷却塔厂家冷却技术公司组装的产品。 “无需昂贵的混凝土盆结构,简化的管道和电气布线以及更灵活的现场布置,工厂组装塔的成本优势变得更加明显。”
 
新时代的新设计
随着环境和市场需求对石油精炼厂和化学加工厂施加压力,它们必须采取措施以确保其设施和设备现代化和高效。旧的恶化的冷却系统必须替换为新技术和设计,并由耐用的材料和组件制成,并得到著名制造商的支持,并由经验丰富的工程师和服务技术人员提供支持。冷却系统还必须是全面监视和维护程序的一部分,该程序可以延长设备的可盈利使用寿命,并在出现危机之前提醒工厂注意潜在的问题。
 
蒸发冷却和干式冷却解决方案在炼油厂和化工厂中都起着重要作用。为特定的工业制冷应用选择正确的技术取决于许多因素,包括工厂条件,环境因素,水质和可用性,盈利能力以及其他运营问题。可靠,知识渊博,经验丰富的过程工程师,设备制造商和预防性维护专家的帮助和建议对于工厂效率和使用寿命至关重要。