像巴西一样，卡塔尔也在举办世界杯足球赛的体育场中为球迷们准备了光伏太阳能空调设备。生产光伏太阳能制冷设备所需的多晶硅是一个高清洁度的化工产品生产过程。为了保证多晶硅生产设备工作的可靠性和高效率，使用了新一代高可靠性的换热器。

沙漠之国卡塔尔有着全球最高的人均二氧化碳排放，尽管如此，在阿拉伯世界里卡塔尔仍然属于应对气候变化成因的主力军之一。2012年多哈气候变化大会之后，卡塔尔加大了在能源领域的技术投入力量，努力实现能源的多样化，并与德国的科研机构展开了科技和技术转让合作。卡塔尔希望成为这一地区其他国家的榜样。在卡塔尔这样极端的气候条件下，政府仍在努力争取实现碳中性的气候环境。

而实现碳中性所需的高纯度硅晶片生产则是一个高敏感性的化工生产过程。为了保证硅晶片生产设备的可靠性和效率，生产中采用了Funke公司研发生产的新一代安全型换热器。该换热器使用的换热管由Wieland公司生产。

保证换热管的可靠性

安全型管式换热器是Karl-Heinz Funke公司于1980年开发设计的产品，当时的研发目标是保障最高的设备安全可靠性。这种旧款安全型换热器被设计为管程、壳程及安全隔绝腔三个空间。换热管为直管，两根光管套在一起呈同心圆式排布，形成径向空隙，并通过双管板相互连接，从而产生了封闭的安全隔绝腔，通过安全隔绝腔杜绝冷热侧介质的相互混合。该安全隔绝腔内充满一种特殊的缓冲介质，通过压力检测装置检测压力变化从而得知管程或壳程是否发生泄漏。

在多晶硅的生产过程中会生成毒性程度极高且易燃易爆的硅烷化合物，因此必须杜绝冷热侧介质相互混合，Funke与Wieland公司联合开发的新一代安全型换热器，内管开菱形凹槽，外管则是光管，将内外两根换热管通过液压胀接紧贴在一起，可有效地杜绝冷热侧介质的相互混合。且传热系数比上述介绍的旧款产品高。

安全型换热管解决方案

新一代安全型换热器中使用了Gewa-Saf公司制造的不锈钢换热管，在这种高质量的换热管基础上，Funke德国与Wieland热控技术公司联合开发出菱形凹槽换热管，两根换热管的紧密贴合能够达到更高的传热效率。并且利用内管外表面的菱形凹槽对两侧介质的泄漏进行监控。

新一代安全型换热器的双层换热管保证了设备工作的安全性及可靠性，提高了设备的工作效率；因为它避免了设备故障可能的停机，并且在设备检修计划期间能够及早地发现泄露，尽快对设备进行检修。另外，高效的金属传热还使得换热器的尺寸非常紧凑，从而能够减少热交换设备的占地面积和材料费用。

新一代安全型换热器应用广泛，除了可以在化学生产过程中使用之外，在饮用水加热和热能回收再利用工艺中也得到了大力推广。根据不同工艺的要求以及不同的使用目的，安全型换热管可采用铜材、钢材和不锈钢材料；内管和外管的表面可以有不同的抛光处理，以保证最佳的传热效果。

“金字塔”形结构有着最佳的热传导性能

Funke新一代安全型换热器内管的外表面是“金字塔”形的表面结构；这种金字塔形的表面结构让内外换热管的接触面积扩大了80%，从而实现了最佳的热传导。这种热力计算的设计得到了HTRI的认可。

在多晶硅整个生产线的不同工艺阶段，Funke公司新一代的安全型换热器都可以按照客户的规范量身定制。

卡塔尔特殊的气候条件对换热设备的承载能力提出了特殊的要求，Funke公司充分认识到这种恶劣的环境要求，将安全型换热器的双管系统、内管与外管的连接以及每一个压力腔都考虑入微；并且考虑到整体结构的热胀冷缩平衡补偿，Funke公司在换热器壳体中设计、安装了轴向补偿器。在安全腔中也设计了专门的平衡补偿装置，以便补偿双管系统的热胀冷缩和焊缝承受的轴向力，保证了新一代安全型换热器的可靠运行。

安全型换热器的未来

“我们在卡塔尔流程工艺冷却项目中积累了很多有关安全型换热器方面的经验。我们预计这些安全型双管换热器的宝贵经验可以在阿拉伯地区其他国家的化工项目中得到应用。”Funke公司首席执行官Michael Stauch先生说。

Funke公司的研发负责人Michael Sachs先生说：“这一双管解决方案使我们性能可靠、坚固耐用的安全型换热器技术又前进了一步，满足了最高的安全要求。”