Китай Промышленный воздухоподогреватель с тепловыми трубами для нефтехимической промышленности Производители

Когда речь заходит о тепловых трубках для промышленных воздухоподогревателей в нефтехимии, многие сразу представляют громоздкие стальные конструкции с паровым обогревом. Но за последние пять лет я убедился, что главная проблема даже не в материалах, а в том, как организован теплообмен в условиях агрессивных сред. Особенно это касается установок крекинга, где перепады температур достигают 300°C за считанные минуты.

Ошибки при выборе конструкции

В 2019 году мы столкнулись с ситуацией на НПЗ в Татарстане: заказчик требовал воздухоподогреватель для печи пиролиза, но настаивал на классической схеме с ребристыми трубами. Через три месяца эксплуатации появились трещины в зонах термических напряжений. Пришлось демонтировать блок и пересматривать всю концепцию. Именно тогда я обратил внимание на каталог ООО Паньцзинь Хуаньбан Энергосберегающее Оборудование – их подход к компоновке теплообменных модулей показался нестандартным.

Ключевым оказался патент на воздухо-воздушные теплообменники с тепловыми трубками. В документах упоминалось, что эти разработки вошли в первый госкаталог энергосберегающих технологий Китая. Но меня смущала адаптация к российским зимним условиям: в спецификациях указан диапазон до -45°C, однако на практике при -30°C начинались проблемы с конденсатом в выхлопных трактах.

Мы провели испытания на стенде в Уфе, имитируя циклы 'разогрев-остывание'. Выяснилось, что китайские инженеры используют биметаллические тепловые трубки с медным сердечником – решение простое, но эффективное для резких перепадов. Хотя для установок с сероводородными средами пришлось дополнительно подбирать покрытия.

Особенности монтажа в действующих цехах

При интеграции в систему денитрификации на одном из заводов в Омске столкнулись с пространственными ограничениями. Стандартные воздухоподогреватели требовали демонтажа вентканалов, а модульная схема от PJHB позволила собрать блок секциями. Правда, пришлось усиливать опорные конструкции – не учли вибрации от дутьевых вентиляторов.

Здесь важно отметить их сепараторы нефти-воды-пара: мы использовали их как буферные емкости перед подогревателями. Это снизило нагрузку на тепловые трубки при скачках давления. Но сам монтаж занял на 10 дней дольше плана – мешали действующие коммуникации, которые нельзя было останавливать.

По опыту скажу: китайские производители часто экономят на системах крепления. В их типовых проектах не предусмотрены антивибрационные пластины для районов с сейсмичностью выше 6 баллов. Приходится дорабатывать на месте, что увеличивает стоимость на 15-20%.

Энергоэффективность против долговечности

В 2021 году мы тестировали теплообменники воздух-воздух на установке каталитического крекинга. Заявленный КПД 92% подтвердился лишь при стабильной работе реактора. Как только начались циклы 'стоп-пуск', эффективность упала до 78%. Причина – инерционность тепловых трубок при частых переключениях режимов.

Инженеры ООО Паньцзинь Хуаньбан предложили гибридную схему: комбинацию классических экономайзеров и своих патентованных теплообменников. Это сработало, но потребовало переделки системы управления. Кстати, их высокочастотные спиральные оребренные трубы показали себя лучше в условиях закоксовывания – но только при стабильном качестве топлива.

Сейчас рассматриваем их новые сосуды давления для интеграции с воздухоподогревателями. Интересно, что они используют гидравлические самобалансирующиеся системы – это решает проблему перекосов при тепловом расширении. Но для нефтехимии нужны дополнительные испытания на стойкость к сернистым соединениям.

Реальные кейсы и недочеты

На комплексе в Тобольске два года назад установили воздухоподогреватели с тепловыми трубками для печей обогрева сырьевых потоков. Первые полгода нареканий не было, но потом началось разрушение сварных швов в зонах крепления. Анализ показал: китайские коллеги не учли циклические нагрузки от пульсаций горелок. Пришлось усиливать конструкции локальными ребрами жесткости.

Зато их факельные системы и горелки хорошо показали себя в комбинации с этими подогревателями. Особенно в схемах утилизации попутных газов – там где нужен быстрый подогрев воздуха до 400-500°C. Но для водородсодержащих сред я бы рекомендовал дополнительную защиту тепловых трубок.

Из неочевидных плюсов: модульность ремонта. Когда на одной из установок повредили тепловую трубку, замена заняла 6 часов вместо планируемых суток. Но это потребовало наличия штатного запаса элементов – а их поставка из Китая сейчас занимает 45-60 дней.

Перспективы и ограничения

Сейчас тестируем их установки денитрификации в паре с воздухоподогревателями. Первые результаты обнадеживают: удалось снизить выбросы NOx на 18% без потери КПД подогрева. Но есть нюанс – при работе на тяжелых фракциях требуется более частая очистка теплообменных поверхностей.

Если говорить о будущем, то китайские производители явно делают ставку на комбинированные решения. В новых каталогах PJHB уже предлагают готовые узлы 'под ключ' с балансирными станками-качалками. Это интересно для модернизации старых НПЗ, где важно минимизировать остановы.

Но главный вывод из нашего опыта: их оборудование требует глубокой адаптации к конкретным технологическим цепочкам. Слепое копирование типовых решений приводит к проблемам вроде тех, что мы видели в Татарстане. Нужен постоянный диалог с инженерами производителя – и готовность к дополнительным доработкам на месте.