Jalostamon käännös jättää kuuden viikon seisokkiajan, 2,4 metrin kanavaaukon ja savukaasuvirran, joka tulee sisään 340 C:ssa, jonka on poistuttava 155 C:ssa. Vakiohalkaisijoiden ja putkien pituuksien ympärille rakennettu luettelokuoriyksikkö joko ylittää nipun tai siirtää kaasupuolen painehäviön yli sen, minkä indusoituneen vedon tuuletin voi maksaa. Tämä aukko tietolomakkeen ja todellisen kanavan välillä on paikka, jossa mukautetut lämmönvaihtimet määritellään.
Tämä opas käsittelee sitä, mikä itse asiassa ohjaa räätälöityä lämmönvaihtimen suunnittelua teolliseen lämmön talteenottoon: käyttökuoren, putken ja rivan geometrian, materiaali- ja koodipäätökset sekä tarkastukset, jotka ostajan tulee suorittaa ennen ostotilauksen julkaisemista.
Mikä tekee lämmönvaihtimesta mukautetun
Mukautettu lämmönvaihdin on suunniteltu käyttökuoren ympärille sen sijaan, että se valitaan kiinteästä kokoalueesta. Kirjekuori määrittää massavirran, tulo- ja ulostulolämpötilat, sallitun painehäviön, likaantumiskäyttäytymisen ja tilan, johon yksikön tulee mahtua. Putken halkaisija, evien tyyppi, evän nousu, materiaali ja otsikon asettelu seuraavat kaikki näistä numeroista.
Räätälöity lämmönvaihdin on lämpöyksikkö, jonka pinta-ala, geometria ja materiaalit lasketaan yhdelle tietylle kaasu- tai nestevirralle ja yhdelle tietylle asennuskuorelle sen sijaan, että se olisi valittu vakiokokoluettelosta.
Ero näkyy kolmessa paikassa. Pinta-ala sovitetaan työmäärään sen sijaan, että se pyöristetään ylöspäin seuraavaan vakionippuun. Kaasun puoleinen painehäviö on pikemminkin kova rajoitus kuin valinnan sivutuotteena. Ja putken asettelu on rakennettu todellisen kanava-aukon ympärille, mukaan lukien nostoreitti paikalleen.
Katalogiyksikkö
- Mitoitettu vakiokuoren halkaisijan ja putken pituuden mukaan
- Painehäviö seuraa valinnasta
- Likaantumisvara määrätty vakiomallilla
- Toimitetaan kiinteästä tuotevalikoimasta
Mukautettu yksikkö
- Pinta-ala laskettuna lämpöverosta
- Painehäviö pysyy puhallinkäyrän sisällä
- Pölykuorman määräämä siiveke ja puhdistuspääsy
- Rakennettu kirjekuoren, painon ja nostorajojen mukaan
Kuusi tuloa, jotka ohjaavat suunnittelua
Kuusi tuloa ratkaisee noin 80 prosenttia mukautetusta lämmönvaihtimen suunnittelusta: massavirta, tulolämpötila, ulostulon lämpötilatavoite, sallittu kaasupuolen painehäviö, pöly- tai likaantumiskuorma ja asennuskuorma. Kaikki muu lainauksessa on seurausta näistä kuudesta numerosta.
| Syöte | Tyypillinen valikoima | Mitä se muuttaa |
| Kaasun massavirtaus | 5-200 t/h | Putken lukumäärä, pinta-ala ja kaasun nopeus |
| Tulolämpötila | 180-600 C | Materiaaliluokka ja laajennuskorvaus |
| Lähtölämpötilan tavoite | 120-200 C | Tasapaino lämmön talteenoton ja kastepistemarginaalin välillä |
| Kaasupuolen paineen lasku | 200-1200 Pa | Evien nousu, rivien lukumäärä ja pintanopeus |
| Pöly- tai likakuorma | alhainen 300 g/Nm3 | Evätyyppi, evien nousu ja siivouspääsy |
| Asennuskuori | kanavan tai aukon koko | Moduulin mitat ja nostoreitti |
Jätä yksi niistä pois ja tarjous tulee takaisin joko ylimitoitettuna tai optimistisena. Ulostulolämpötila on tavallinen loukku. Savukaasujen jäähdyttäminen rikkipitoisen polttoaineen happaman kastepisteen alapuolelle muuttaa lämmön talteenottoprojektin parin kauden sisällä korroosioprojektiksi.
Nyrkkisääntö: jokainen 20 C:n alentaminen piipun lämpötilassa palauttaa noin 1 prosentin kattilan polttoainesyötöstä, mutta vain polttamasi polttoaineen happaman kastepisteen mukaan.
Ripaputket Aseta lämpöbudjetti
Kaasupuolella ripaputki kantaa lämpöbudjetin. Hyvin valittu ripaputki moninkertaistaa ulkopinta-alan noin 3-6 kertaa saman halkaisijaltaan olevan paljaan putken pinta-alan, mikä tekee siitä käytännöllistä ottaa talteen lämpöä suuresta matalapaineisesta savukaasuvirrasta.
- H-tyyppinen ripaputki. Suorakaiteen muotoiset rivat hitsataan pareittain putkea pitkin, jolloin jää leveät kaasuväylät, jotka kestävät tuhkan siltoja ja puhdistetaan helposti noenpuhaltimilla. Se on tavallinen valinta pölyisessä käytössä tai kiinteillä polttoaineilla.
- Spiraaliripainen putki. Jatkuva nauha kierretään ja hitsataan putken ympärille, jolloin saadaan suurin pinta-ala metriä kohden ja tiukin käytännöllinen jako. Se toimii parhaiten puhtaammassa kaasussa, jossa siltojen muodostuminen ei ole riski.
- Lämpöputki. Suljettu, tyhjennetty putki siirtää lämpöä isotermisesti kahden virran välillä ilman ristikontaminaatiota, millä on merkitystä, kun savukaasun ja tuotteen välinen vuoto ei ole hyväksyttävä.
H-tyypin ripaputki kattila- ja lämmönvaihdinsovelluksiin H-muotoinen ripaputki korkeataajuisilla hitsatuilla rivoilla, soveltuu pölyisten savukaasujen ja matalavastuksen lämmönsiirtoon kattiloissa ja teollisuuden lämmönvaihtimissa. Näytä tuote → 3-6 x ulkopinta-ala verrattuna paljaaseen putkeen
2-6 mm tyypillinen evien nousu kattilahuollossa
10-20 mm tyypillinen evän korkeus ekonomaiseriputkissa
Fin pitch on kompromissi. Tiukempi jako pakkaa enemmän pintaa samaan laatikkoon, mutta lisää tuhkan muodostumisen riskiä ja lisää puhdistustiheyttä, joten pölyinen palvelu palkitsee yleensä hieman leveämmän välin.
Economizerit ottavat talteen lämpöä takapäässä
Kattilan savukaasuekonomisaattori on yleensä halvin paikka lämmön talteenottoon, koska kattilasta lähtevä kaasu pitää silti lämpöä sellaisessa lämpötilassa, jossa kompakti, edullinen yksikkö voi tehdä työn.
Syöttövesi tulee tyypillisesti noin 105 C:ssa ja lähtee 130-150 C:ssa, ja tämä lämpö tulee ulos kaasuvirrasta eikä ylimääräisestä polttoaineesta. Sama periaate kattaa kolme yhteistä tehtävää:
- Kattilan savukaasu, jossa pakokaasu on suhteellisen puhdas ja pääasiallinen rajoite on happokastepiste.
- Teollisuuden uunin savukaasu, jossa pöly- ja alkalipitoisuudet ohjaavat eväpikeä ja usein putken materiaalia.
- Prosessilaitteiden savukaasut, joissa koostumus muuttuu erän mukana ja yksikön on pysyttävä vakaana heilahtelujen yli.
Kattilan savukaasuekonomisaattori syöttöveden lämmitykseen Ottaa talteen kattilan poistoilman lämmön nostaakseen syöttöveden lämpötilaa ja vähentääkseen polttoaineen kulutusta serpentiini- tai kierreputkirakenteella. Näytä tuote → Ekonomaiseri ei tarvitse eksoottisia materiaaleja maksaakseen takaisin. Se tarvitsee oikean ripavälin, kastepisteen kestävän putken laadun ja painehäviön, jonka olemassa oleva puhallin pystyy absorboimaan ilman moottorin vaihtoa.
Jätelämpökattilat ja HRSG-järjestelmät
Kun talteen otettua lämpöä tarvitaan höyrynä mieluummin kuin järkevänä lämpönä, räätälöidystä yksiköstä tulee hukkalämmön kattila tai lämmöntalteenottohöyrynkehitin, joka on mitoitettu poistovirtaan polttoaineen syötön sijaan. Suunnittelu alkaa kaasupuolelta: virtaus, lämpötila ja koostumus kiinnittävät höyrystimen pinnan, rummun paineen ja höyryn tuoton.
Teollisuuden hukkalämpökattilat ottavat talteen uuneista ja prosessilinjoista tulevaa höyryä. Voimalaitosyksiköt sijaitsevat kaasuturbiinien takana kombivoimalaitoksissa. Jätteenkäsittelykattilat käsittelevät polton savukaasuja, joissa korroosio ja likaantumiset muokkaavat layoutta enemmän kuin lämpötehtävä.
Teollisuuden jätelämmön kattila höyryn talteenottoon Tuottaa höyryä savukaasuista teräs-, kemian-, sementti- ja sulatustoiminnoissa. Suunnittelu on mukautettu pölylle, syövyttäville kaasuille ja vaihteleviin lämpötiloihin. Näytä tuote → Yksi numero ratkaisee useimmat HRSG-kokoargumentit: puristuskohta. Tiukempi puristus ottaa talteen enemmän lämpöä, mutta se ostaa lämpöä suuremmalla pinta-alalla ja suuremmalla kaasupuolen painehäviöllä.
Materiaalit, koodit ja hitsin laatu
Materiaalivalinnassa noudatetaan metallin lämpötilaa ja kaasukemiaa, ei pelkästään suunnittelupainetta. Alla olevat alueet kattavat useimmat savukaasu- ja prosessikaasutehtävät.
| Materiaali | Käytännöllinen metallin lämpötila | Tyypillinen palvelu |
| Hiiliterästä | noin 425 C asti | Puhdas, kuiva savukaasu; halvin vaihtoehto |
| 1,25Cr-0,5Mo | 425-540 C | Kuumemmat kaasupolut kohtuullisella ryöminnällä |
| 2,25Cr-1Mo | 540-580 C | Korkean lämpötilan HRSG ja prosessipalvelu |
| Austeniittista ruostumatonta terästä | 600 C asti ja yli | Kostea tai lievästi syövyttävä kaasu, parempi kastepisteen kestävyys |
| Duplex ja korkeammat seokset | tullikohtainen | Kloridipitoiset tai happamat kondensaattiolosuhteet |
Valmistus on yhtä tärkeä kuin putken laatu. Paineosat valmistetaan tunnustettujen kattila- tai paineastiakoodien mukaan, hitsaus on pätevää ja dokumentoitua, ja hitsin laatu varmistetaan radiografialla tai reaaliaikaisella kuvantamisella pelkän visuaalisen tarkastuksen sijaan. Arvostelun läpi käyvät ostajat voivat käyttää tätä ASME paineosien vaatimustenmukaisuusopas insinööreille tarkistuslistana.
Pyydä, että putkimateriaali, lamellimateriaali ja hitsausaine mainitaan erikseen piirustuksessa. Ne ovat usein eri laatuisia, ja niiden käsitteleminen yhtenä kappaleena on yksi yleisimmistä syistä ennenaikaiseen putkivikaan savukaasupalveluissa.
Kuinka hankkia räätälöity lämmönvaihdintoimittaja
Kysy lämpölaskelma, painehäviökäyrä ja hitsausprosessi ennen hinnan kysymistä. Nämä kolme asiakirjaa erottavat valmistajan, joka voi toteuttaa projektin, valmistajasta, joka voi lainata vain yhtä.
Lue päivystystiedote
Virtauksen, lämpötilojen, kaasun koostumuksen, pölykuorman, suunnittelupaineen ja työpaikan olosuhteiden tulee mahtua yhdelle sivulle. Jos toimittaja ei pyydä kaikkia, lämpösuunnittelu on arvaus.
Tarkista lämpö- ja hydrauliteho
Pinta-ala, pintanopeus, evien nousu ja ennustettu kaasupuolen painehäviö suunnittelussa ja 110 prosentin kuormituksella. Suunnittelu, joka toimii vain suunnittelupisteessä, ei kestä kylmäkäynnistystä.
Vahvista materiaalit ja korroosiokotelo
Vähimmäismetallin lämpötila happokastepistettä vastaan, korroosiovara ja putken asettelun sallima puhdistusmenetelmä.
Tarkista valmistus ja tarkastus
Hitsausmenetelmä, NDT-menetelmä, vesitestipaine ja tarkastusvapautuspisteet. Vahvistettu sertifioitu paineosien valmistus kapasiteetti ja sisäinen radiografinen tarkastus lyhentävät hyväksyntäpolkua huomattavasti.
Yhdistä aikataulu laitokseen
Moduulin mitat, nostopaino, työmaan kokoonpanon laajuus ja toimituksen virstanpylväät seisokkiikkunaa vasten.
Toimittajalla, joka pystyy näyttämään lämpötasapainon, painehäviökäyrän ja hitsin tarkastussuunnitelman ensimmäisellä teknisellä läpikäynnillä, on hyvin erilainen riskiprofiili kuin toimittaja, joka lähettää vain hinnan.
Usein kysytyt kysymykset
Mikä on mukautettu lämmönvaihdin?
Se on lämpöyksikkö, jonka pinta-ala, geometria ja materiaalit on laskettu yhdelle tietylle virralle ja yhdelle asennuskuorelle. Se on suunniteltu tehtäviin mieluummin kuin vakiokokovalikoimasta.
Milloin mukautettu yksikkö on halvempi kuin tavallinen?
Kun painehäviö, pölykuorma, kaasukemia tai käytettävissä oleva tila jää normaalin yksikköalueen ulkopuolelle. Yksikköhinta on yleensä korkeampi, mutta tuulettimen teho, siivousseisokit ja käyttöikä muuttavat yleensä kokonaiskustannuksia toisin päin.
Mitä tarjouspyyntöön kuuluu?
Massavirtaus, tulo- ja ulostulolämpötila, kaasun koostumus, mukaan lukien rikki ja kosteus, pölykuormitus, sallittu painehäviö, suunnittelupaine ja lämpötila, korroosionkestävyys ja asennuskuori nostorajoitteineen.
Hanki tullikirje oikein, ja loput mukautetun lämmönvaihtimen tarjouksesta ovat vertailukelpoisia toimittajien välillä. Ohita se ja vertaat kolmea erilaista oletusta.
