Procesni grijač koji pokreće 40 MW obično šalje 6 do 10 MW te energije iz dimnjaka kao osjetljivu toplinu. U kemijskim postrojenjima izmjenjivač koji ga obnavlja rijetko je težak dio projekta. Teški dijelovi su točka kiselog rosišta dimnog plina, ponašanje procesne struje u procesu onečišćenja i promjena između pune brzine i minimalnog stabilnog rada. Namjestite ta tri pravilno i površina za prijenos topline gotovo se sama dimenzionira.
20 C Pad dimnih plinova koji vraća otprilike jedan posto ispaljene snage
120-160 C Tipična točka rosišta sumporne kiseline u ispuhu kemijskog grijača
6-10x Vanjska površina rebraste cijevi naspram gole cijevi jednake duljine
Gdje kemijski procesi zapravo gube toplinu
Toplina koja se može obnoviti u kemijskom postrojenju odlazi kroz četiri toka: dimni plin iz grijača, ispušni plin iz peći i oksidatora, izlazni plin iz egzotermnog reaktora i kondenzat nižeg stupnja. Svaki od njih nosi drugačije ograničenje, a jedinica dizajnirana za jednu dužnost će biti slabija od druge.
Započnite s kampanjom mjerenja, a ne podatkovnom tablicom. Zabilježite temperaturu dimnih plinova, opterećenje kisikom i prašinom kroz cijeli proizvodni ciklus, uključujući ciklus čišćenja plamenika. Grijač koji očitava 340 C pri punoj brzini često očitava 290 C noću, a taj zamah od 50 C pomiče marginu rosišta više nego bilo koji materijal koji kasnije možete odabrati.
| Stream | Tipična temperatura | Dominantni rizik | Put oporavka |
| Procesni grijač dimnih plinova | 250 do 400 C | Rosište sumporne kiseline, kondenzacija niskog opterećenja | Ekonomajzer napojne vode ili procesne tekućine |
| Ispuh peći i sušionice | 300 do 600 C | Opterećenje prašinom, ljepljive naslage lužina | Rebrasti ekonomajzer H-tipa s uvlačivim puhaljkama za čađu |
| Izlaz toplinskog oksidatora | 800 do 1100 C | Puzanje, toplinski ciklusi, prijenos soli | Radijacijski hladnjak nakon kojeg slijedi kotao za otpadnu toplinu |
| Otpadni plin egzotermnog reaktora | 150 do 450 C | Kondenzirajući korozivi, dvofazni protok | Ekonomizator otporan na koroziju s prigušivanjem |
| Kondenzat i isparena para | 90 do 150 C | Toplina niske razine, povrat onečišćenja | Zatvoreni krug grijanja napojne vode |
Acid Dew Point Postavlja donju temperaturu zida
Granična temperatura u kemijskom ispušnom kanalu je temperatura metalne stijenke, a ne temperatura plina. Sumporni trioksid i vodena para spajaju se u graničnom sloju i kondenziraju kao tekuća sumporna kiselina na bilo kojoj površini ispod točke rosišta, a napad počinje na vrhovima peraja gdje je stijenka najhladnija.
Kiselo rosište: površinska temperatura pri kojoj se sumporni trioksid i vodena para u dimnom plinu kondenziraju u tekuću sumpornu kiselinu. U ispuhu kemijskog grijača obično pada između 120 i 160 C, a raste s udjelom sumpora u hrani, razinom vlage i viškom kisika.
Točka rosišta vode daleko je niža, obično između 45 i 60 C, i rijetko je sama po sebi obvezujuće ograničenje. Potoci koji sadrže kloride poseban su problem. Klorovodik iz klorirane hrane ili iz soli u otpadu kondenzira se kao klorovodična kiselina i napada nehrđajuće tipove koji bi preživjeli čisti dimni plin desetljeće.
Praktične opcije, otprilike prema trošku:
- Temperirajte dovod vode tako da najhladnija stijenka cijevi ostane 10 do 15 C iznad izračunate točke rosišta, koristeći recirkulacijski vod ili premosnicu ekonomajzera.
- Specificirajte ND čelične ili emajlirane cijevi kod kojih je temperatura stijenke ispod one koju dopušta rosište.
- Koristite površine obložene lijevanim željezom ili polimerima za klorovodik i tokove kloridne soli, čak i po cijenu učinkovitosti prijenosa topline.
- Dodajte stupanj ekonomajzera niske temperature samo iza premosnice koja može podići temperaturu ulazne vode pri djelomičnom opterećenju. The razlike između niskotemperaturnih i običnih ekonomajzera sjedite uglavnom u ovom kontrolnom detalju, a ne u samom snopu cijevi.
Ekonomizator ili kotao za otpadnu toplinu: uskladite jedinicu s radom
Ako se povratna toplina želi kao prethodno zagrijana napojna voda kotla ili kao zagrijana procesna tekućina, odredite ekonomizator. Ako se želi kao para za ejektore, reboilere ili turbine, navedite kotao za otpadnu toplinu ili generator pare s povratom topline. Njih dvoje nisu međusobno zamjenjivi, a ekonomizator od kojeg se traži da podigne paru počet će ključati unutar svojih cijevi nekoliko mjeseci nakon puštanja u rad.
Ekonomizator
- Jednofazni rad, najniži trošak po obnovljenom kW
- Potreban je pristup ključanju od 15 do 30 C kako bi ostao stabilan
- Najbolje odgovara kada je potražnja za parom sezonska ili nestabilna
- Kompaktan, lakši, lakši za naknadnu ugradnju u postojeći kanal
- Osjetljivo na temperaturu ulazne vode pri smanjenju
Kotao za otpadnu toplinu
- Proizvodi paru za ejektore, reboilere ili turbine
- Zahtijeva parni bubanj, kontrolu razine i put otpuhivanja
- Veći otisak i veći kapitalni trošak
- Podnosi visokotemperaturne struje sa zračećim dijelom
- Potrebna recirkulacija radi zaštite ekonomajzera pri niskom opterećenju
Korisna provjera je godišnja parna bilanca. Ako mjesto može trošiti paru koju proizvodi tijekom cijele godine, kotao se brže vraća. Ako je potražnja za parom sezonska, zagrijavanje napojne vode kroz ekonomajzer je investicija s manjim rizikom čak i kada bi kotao povratio više kilovata na papiru.
Procesna oprema Ekonomajzer dimnih plinova Za sezonsku potražnju za parom, zagrijava napojnu vodu koristeći procesni dimni plin i smanjuje opterećenje kotla dok rukuje korozivnim ili eksplozivnim ispušnim plinovima. Pogledajte proizvod → 
Kotao za povrat industrijske otpadne topline Za potrebe pare tijekom cijele godine, hvata procesnu otpadnu toplinu za stvaranje pare s prilagodljivim dizajnom za prašnjavi ili korozivni dimni plin. Pogledajte proizvod → Rebraste cijevi odlučuju o tragu, gubitku propuha i čišćenju
Proširena površina je ono što pretvara dio kanala od osam metara u modul od dva metra, ali geometrija peraja odlučuje koliko često se jedinica mora čistiti i koliko snage ventilatora košta ta dodatna površina.
Vanjska površina po metru cijevi, u odnosu na golu cijev
Gola cijev 1.0
H-tip rebrasti 6.5
Spiralno rebrasto 10.5
Indikativne vrijednosti za cijevi od 32 do 38 mm. Omjer se mijenja s visinom peraja, korakom peraja i brojem peraja po inču.
Rebraste cijevi tipa H zavaruju dva polurebra u obliku slova H sa svake strane cijevi. Plinske trake ostaju ravne i otvorene, prašina pada umjesto da se premošćava između peraja, a uvlačivi puhači čađe mogu dosegnuti punu dubinu obale. Spiralno rebraste cijevi nose veću površinu po metru i odgovaraju čistom plinu, ali u ljepljivoj alkalnoj prašini mali nagib se zaslijepi i pad tlaka raste u roku od nekoliko tjedana.
Glatke cijevi još uvijek imaju mjesto u slučajevima jakog onečišćenja gdje dopuštenje za koroziju, a ne koeficijent prijenosa topline, određuje debljinu stijenke.
Brzina plina je tiha varijabla u svakom odabiru. Ispod oko 8 m/s prašina se taloži na vodećim redovima; iznad 12 m/s erozija na prva dva reda se ubrzava i vijek trajanja cijevi naglo opada. Inline aranžmani manje kvare nego raspoređeni rasporedi, ali prenose nešto manje topline po redu, što je obično prava trgovina u kemijskim uslugama.
Rebrasta cijev H-tipa za dimni plin opterećen prašinom Rebra u obliku slova H ograničavaju taloženje prašine i održavaju nizak otpor dimnih plinova, što odgovara izmjenjivačima otpadne topline gdje su prljavština i kontrola brzine važni. Pogledajte proizvod → Usklađenost s kodeksom i kvaliteta zavarivanja su rizici nabave
Sukladnost tlačnog dijela odlučuje tko potpisuje toplinski dizajn i tko snosi rizik ako cijev zakaže. Nije papirologija priložena izmjenjivaču topline nakon završetka toplinskog proračuna.
- Žig projektnog koda: ASME odjeljak I za jedinice za proizvodnju pare, odjeljak VIII odjeljak 1 za izmjenjivače bez plamena.
- Certifikacija materijala prema EN 10204 3.1 s toplinskim brojevima koji se mogu pratiti do certifikata mlina.
- Zapisi o postupku zavarivanja i kvalifikacijama zavarivača vode se prema ISO 3834-2.
- Radiografija ili rendgenska slika u stvarnom vremenu spojeva cijevi i glave, s bibliotekom filmova koja odgovara karti zavara.
- Zapisi o hidrotestovima i izvješća o dimenzijama izdani prije otpreme, a ne nakon dolaska.
Zatražite mapu zavara i radiografiju spoja prve cijevi i glave prije slanja narudžbenice, a ne nakon tvorničkog ispitivanja.
Proizvođači koji zavaruju, radiografiraju i hidro testiraju unutar istog pogona mogu odgovoriti na taj zahtjev tijekom ponude. Dobavljač s automatiziranim linijama za zavarivanje, vlastitim rendgenskim slikama i dokumentiranim sustavom kvalitete, kao što je tim opisan u ovom profil proizvodne sposobnosti , lakše je revidirati nego trgovačko poduzeće koje sastavlja pakete od nekoliko poddobavljača.
Niz specifikacija koji preživljava pregled
Većina neuspjelih specifikacija dolazi od popravljanja vrste opreme prije nego što se podmire procesni podaci. Prođite redom kroz ovih pet koraka i toplinski dizajn slijedi bez argumenta.
- Popravite dužnost i raspon smanjenja. Navedite povrat topline u kW pri punoj stopi, pri 70 posto i pri minimalnoj stabilnoj stopi, te potvrdite što od tri upravlja površinom.
- Okarakteriziraj tok. Sastav, sadržaj sumpora, vlaga, razina klorida i opterećenje prašinom, s kiselim rosištem izračunatim umjesto pretpostavljenim.
- Postavite stezanje. Odaberite temperaturu izlaznog plina 10 do 15 C iznad izračunate točke rosišta, zatim provjerite pristup vodene strane pri djelomičnom opterećenju, a ne samo pri projektiranoj brzini.
- Odaberite površinu. Odaberite vrstu peraje prema opterećenju prašinom, postavite brzinu plina između 8 i 12 m/s i dimenzionirajte puhala za čađu ili pristup za pranje vodom u isto vrijeme.
- Pregled i isporuka brave. Dodajte dopuštenje za onečišćenje od 10 do 20 posto dodatne površine i potvrdite mapu zavara, NDT opseg i raspored hidrotestiranja u narudžbenici.
Uobičajena pitanja inženjera kemijskih procesa
Koja je minimalna sigurna izlazna temperatura dimnih plinova za ekonomajzer kemijskog postrojenja?
Slijedi kiselo rosište, a ne fiksni broj. S deset posto vlage i niskim sadržajem sumpora, točka rosišta je blizu 120 C; teški sumpor u dovodu gura ga iznad 150 C. Održavajte izlazni plin 10 do 15 C iznad izračunate vrijednosti i temperirajte ulaz vode tako da najhladnija stijenka ostane bez kondenzacije pri djelomičnom opterećenju.
Koja rebrasta cijev odgovara prašnjavom kemijskom ispuhu?
Rebraste cijevi tipa H u inline rasporedu. Ravne plinske trake otporne su na premošćivanje, a otvoreni nagib omogućuje puhačima čađe na uvlačenje da očiste cijelu dubinu obale. Spiralno rebraste cijevi su bolji izbor samo kada je struja čista i kada je otisak obvezujuće ograničenje.
Može li kotao otpadne topline raditi s opterećenjem od 40 posto?
Da, pod uvjetom da dizajn uključuje recirkulaciju ekonomajzera, kontrolu razine u bubnju s tri elementa i zaklopku premosnice koja održava ulaznu temperaturu isparivača iznad točke rosišta pri niskom opterećenju. Bez recirkulacije, ekonomajzer postaje prva komponenta koja se pokvari tijekom zimskog isključivanja.
Koliko dopuštenja za onečišćenje treba odrediti?
Deset do dvadeset posto dodatne površine za čisti plin i do dvadeset pet posto za ljepljivu alkalnu prašinu, uvijek u kombinaciji s pristupom plinske strane za čišćenje. Kupnja dodatne površine bez pristupa čišćenju najčešća je pogreška specifikacije u kemijskim uslugama.
