تصبح المبادلات الحرارية عالية الضغط أساسية في إفريقيا

مصنع محلي وموفر خدمة صيانة مولدات بخار الفحم المسحوقي على نطاق واسع تقدم شركة Steinmüller Africa الآن حلولاً جاهزة لكل من المبادلات الحرارية للهيكل والأنبوب - يتم توفير كلا النوعين الرأسيين والنوع الورقي للأنبوب.

هذه المبادلات الحرارية ليست فقط مكونات متكاملة لتوليد الطاقة ، مصانع البتروكيماويات والعمليات ، ولكن أيضا لتوليد الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية المركزة (CSP).

تنتشر المبادلات الحرارية للأنابيب والأصداف بشكل خاص في توليد طاقة دورة رانكين مع التجديد ، كما هو مستخدم في معظم محطات الطاقة الحديثة. تابعت شتاينمولر أفريقيا برنامج نقل التكنولوجيا لتطوير أساليب التصميم والتصنيع لهذه المبادلات الحرارية ، والتي تهدف إلى مواجهة التحديات التي تطرحها الظروف المحلية. وقد عملت جنباً إلى جنب مع المصممين الألمان لسخانات المياه ذات الضغط العالي - التي تستخدم في معظم محطات الطاقة القائمة في البلاد - وتضمنت الخبرة التشغيلية لعملائها.

يشرح خالد بير ، قائد مجموعة الهندسة في شركة Steinmüller Africa ، قائلاً: "يتكون المبادل الحراري للأنابيب والأصداف من قذيفة تحتوي على عدد من الأنابيب المركبة داخلها. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا للتبادل ، نظرًا لمزيج من الاقتصاد والمرونة التي يستغلها المصمم من أجل تلبية مجموعة واسعة من المعلمات ".

ويضيف أن المبادل يجد تطبيقًا في صناعة البتروكيماويات والعمليات الصناعية وصناعة الطاقة عن طريق سخانات مياه التغذية ومكثفات محطات الطاقة.

وعلاوة على ذلك ، فإن المبادل الحراري من نوع الرأس هو في الأساس رأسيين سميكين الجدران داخل وعاء وعاء الضغط مع العديد من "أنابيب الثعبان" التي تربط بين رأسين. تشبه الرؤوس إلى حد كبير تلك المستخدمة في غلايات أنابيب المياه ذات الضغط العالي ، والمكونات التي تتميز فيها الشركة بالخبرة والتجهيز والتصميم والصيانة. عادة ما تستخدم هذه المبادلات الحرارية ذات الرأسية فقط في تطبيقات الضغط العالي جدًا.

توليد الطاقة الشمسية

يشير الند إلى أن المبادلات الحرارية المستخدمة في محطات CSP فعالة للغاية في نقل الحرارة المكتسبة خلال النهار من الشمس إلى الملح المصهور للتخزين الحراري. ثم يتم استخدام الطاقة المخزنة لتوليد الكهرباء بين غروب الشمس وشروق الشمس.

". . . ويمكّن تخزين الملح المصهور محطات الطاقة الحرارية الشمسية من العمل مثل محطة توليد الطاقة التقليدية ، وتوليد الكهرباء بشكل موثوق عند الحاجة إليه.

مع تطور CSP في Northern Cape ، تلاحظ Steinmüller Africa أن تطويرها لقدرات التصميم والتصنيع المحلي أمر جيد التوقيت. يقول مهندس العمليات Keyur Patel : "يتم تطوير المبادلات الحرارية الخاصة بنا بشكل مستمر لتحسين عملية التصميم وتصنيع وقت التسليم. "

البتروكيماويات ومصانع الطاقة التقليدية

في مصانع البتروكيماويات ، هناك حاجة إلى مبادلات حرارية لمجموعة متنوعة من الأسباب للحفاظ على تشغيل وسوائل التشغيل ضمن نطاق درجة الحرارة المرغوبة. التطبيقات لانهائية. ومع ذلك ، فإن التطبيق الرئيسي للمبادلات الحرارية للأنابيب والأصداف في توليد الطاقة ، سواء المشتقة من الوقود الأحفوري أو النووي ، هو في تحسين كفاءة الدورة باستخدام بخار نزف لزيادة درجة حرارة الماء المغذي.

يتم ذلك في كل من الضغط المنخفض ونطاقات الضغط العالي. وبالنظر إلى العمر العام للمصانع البتروكيماوية والمعالجة والكهرباء في جميع أنحاء جنوب أفريقيا ، فمن المعقول أن نتوقع اهتمامًا كبيرًا باستبدال المبادلات الحرارية للتطبيقات ذات الضغط العالي والحرارة العالية المصممة محليًا والمصنعة.

إن تصنيع مبادلات حرارية ذات ضغط عالي يستلزم تصنيع الآلات الثقيلة ، الدرفلة ، الطحن ، الحفر ، ولحام سبائك الفولاذ. هذه المتطلبات ، إلى جانب الحلول الفريدة التي تم تطويرها للوفاء بالقيود التي يفرضها اللحام التفجيري لصفيحة الأنبوب إلى الأنبوب ، بالإضافة إلى استبدال الأغراض الكبيرة المصبوبة بحاويات ذاتية الختم ، استلزم تصنيعها لتفاوتات شديدة. وبسبب هذا ، يتم القيام بجزء كبير من التصنيع الخاص بشركة Steinmüller Africa في الورشة التي تبلغ مساحتها 53000 متر مربع في بريتوريا الغربية.

لحام ناسف

تكنولوجيا اللحام المتفجرة هي انصهار الحالة الصلبة من اثنين من المعادن عن طريق انتشار موجة الصدمة الناجمة عن شحنة متفجرة. تتطلب هذه العملية إعدادًا شاملًا لواجهة المواد ، وتطوير الموظفين واستثمار ورش العمل. لا يمكن تحسين حجم الموجة الصدمية والتفاوتات الملائمة إلا من خلال إجراء العديد من التجارب والنماذج والاختبارات المدمرة. والواجهة الجيوب الأنفية المثالية بدون شوائب هي السمة المميزة للحام متفجر ممتاز ، وهو أعلى بكثير من تقنيات اللحام التقليدية في كثير من النواحي.

يشرح هينني فيسر ، مدير أعمال اللحام بالأنفجرين في Steinmüller Africa ، أنه بسبب نقل المعرفة المكثف من خلال ورش العمل التدريبية في ألمانيا والمملكة المتحدة ، قامت Steinmüller Africa بتطوير إرشادات ونماذج لتصميمات مبادل الحرارة وتصنيعها ، بما في ذلك اللحام الانفجاري. طورت شركة Steinmüller Africa ممارسات لحام تفجيرية تعمل باستمرار على توفير اللحامات الفائقة.

"يمكننا أن نقدم للعملاء اللحام التقليدي واللحام المتفجر. نحن شركة تصنيع المبادلات الحرارية الوحيدة التي تقدم لحام التفجير والتوسع المتفجر إلى مفصل أنبوب الأنبوب للمبادل الحراري ، والذي يعد واحدًا من أكثر الأجزاء أهمية.