Τα βιομηχανικά καυσαέρια συχνά μεταφέρουν μεγάλη ποσότητα ανακτήσιμης θερμότητας, ειδικά σε φούρνους, λέβητες, κλίβανους, συστήματα ξήρανσης, χημικές διεργασίες και εργασίες πετρελαίου και αερίου. Ένα σωστό μέγεθος Ο πλατοειδής εναλλάκτης θερμότητας αερίου σε αέριο μπορεί να μεταφέρει αυτήν την απορριπτόμενη θερμότητα από τα καυτά καυσαέρια σε ένα ψυχρότερο ρεύμα αερίου χωρίς ανάμειξη των δύο μέσων. Το σωστό μέγεθος δεν αφορά μόνο τον υπολογισμό της επιφάνειας μεταφοράς θερμότητας. Απαιτεί επίσης έλεγχο της σύνθεσης των καυσαερίων, του ρυθμού ροής, της διάβρωσης του σημείου δρόσου, της τάσης ρύπανσης, της πτώσης πίεσης, της αντοχής του υλικού, της θερμικής διαστολής και των περιορισμών εγκατάστασης.
● Α Ο πλατοειδής εναλλάκτης θερμότητας αερίου προς αέριο θα πρέπει να έχει μέγεθος από τον πραγματικό ρυθμό ροής, τη θερμοκρασία, την πτώση πίεσης, τη σύνθεση αερίου και τον στόχο ανάκτησης θερμότητας.
● Η απόδοση θερμότητας, το LMTD, ο συνολικός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας και η απαιτούμενη περιοχή μεταφοράς θερμότητας είναι οι τιμές μεγέθους του πυρήνα.
● Η ρύπανση από καυσαέρια, η εναπόθεση τέφρας, η διάβρωση του σημείου δρόσου και η καταπόνηση υψηλής θερμοκρασίας πρέπει να περιλαμβάνονται στο στάδιο του σχεδιασμού.
● Η αντίθετη ροή και οι βελτιστοποιημένες δομές πολλαπλών περασμάτων μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση ανάκτησης θερμότητας σε συμπαγή εξοπλισμό.
● Συχνά απαιτείται προσαρμοσμένη εναλλάκτης θερμότητας αερίου σε αέριο για συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, διαβρωτικές, σκονισμένες ή μεγάλου όγκου καυσαερίων.
ΕΝΑ Ο πλατοειδής εναλλάκτης αερίου σε αέριο είναι κατασκευασμένος με συγκολλημένες μεταλλικές πλάκες που σχηματίζουν στενά ορθογώνια κανάλια αερίου. Το ζεστό αέριο και το κρύο αέριο ρέουν μέσω χωριστών καναλιών και η θερμότητα περνά μέσα από το τοίχωμα της πλάκας από το θερμότερο ρεύμα στο ψυχρότερο ρεύμα. Τα δύο ρεύματα αερίων παραμένουν απομονωμένα, κάτι που είναι σημαντικό όταν τα καυσαέρια περιέχουν σκόνη, οσμή, διαβρωτικά συστατικά ή υποπροϊόντα καύσης.
Ένας πλατοειδής εναλλάκτης θερμότητας αερίου προς αέριο προσφέρει συνήθως μια πιο συμπαγή δομή από πολλούς παραδοσιακούς εναλλάκτες θερμότητας αερίου με κέλυφος και σωλήνα. Τα κανάλια ροής τύπου πλάκας παρέχουν μεγάλη επιφάνεια εντός περιορισμένου όγκου εξοπλισμού, γεγονός που βελτιώνει την πυκνότητα ανάκτησης θερμότητας. Η συγκολλημένη κατασκευή υποστηρίζει επίσης εφαρμογές όπου ο έλεγχος διαρροών και η δομική ακεραιότητα είναι κρίσιμες.
Ένας πλατοειδής εναλλάκτης θερμότητας αερίου προς αέριο είναι κατάλληλος για ανάκτηση θερμότητας καυσαερίων, επειδή τα βιομηχανικά καυσαέρια έχουν συχνά υψηλό όγκο ροής και μέτρια έως υψηλή θερμοκρασία. Η διάταξη της πλάκας μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικές διαδρομές ροής για να ταιριάζει με τον αγωγό του χώρου, την ταχύτητα αερίου και τα όρια πτώσης πίεσης. Αυτή η ευελιξία επιτρέπει στον εναλλάκτη να προσαρμόζεται για τα καυσαέρια του λέβητα, τα καυσαέρια κλιβάνου, τα καυσαέρια ξήρανσης, τα χημικά αέρια και τα ρεύματα διεργασίας πετρελαίου ή αερίου.
Η πρώτη είσοδος μεγέθους για έναν πλατοειδή εναλλάκτη θερμότητας αερίου προς αέριο είναι ο πραγματικός ή κανονικοποιημένος ρυθμός ροής καυσαερίων. Ο ρυθμός ροής καθορίζει τη διαθέσιμη θερμική χωρητικότητα και επηρεάζει έντονα το μέγεθος του καναλιού, την ταχύτητα του αερίου, την πτώση πίεσης και τη συνολική περιοχή μεταφοράς θερμότητας. Για βιομηχανικά συστήματα, η ροή πρέπει να επιβεβαιώνεται υπό κανονικές, ελάχιστες και μέγιστες συνθήκες λειτουργίας και όχι μόνο σε ένα σημείο σχεδιασμού.
Τα δεδομένα θερμοκρασίας καθορίζουν τον στόχο ανάκτησης θερμότητας του εναλλάκτη θερμότητας αερίου προς αέριο . Οι θερμοκρασίες εισόδου και εξόδου ζεστού αερίου δείχνουν πόση θερμότητα μπορεί να αφαιρεθεί, ενώ οι θερμοκρασίες εισόδου και εξόδου κρύου αερίου δείχνουν πόσο χρήσιμη προθέρμανση μπορεί να επιτευχθεί. Η στοχευόμενη θερμοκρασία εξόδου πρέπει να είναι ρεαλιστική, επειδή η υπερβολική ψύξη μπορεί να δημιουργήσει συμπύκνωση ή διάβρωση του σημείου δρόσου οξέος.
Η σύνθεση αερίου είναι απαραίτητη κατά τη διαστασιολόγηση ενός πλατιακού εναλλάκτη θερμότητας αερίου σε αέριο για την υπηρεσία καυσαερίων. Τα οξείδια του θείου, τα οξείδια του αζώτου, τα χλωρίδια, τα φθοριούχα, η υγρασία και οι όξινοι ατμοί επηρεάζουν τον κίνδυνο διάβρωσης και την επιλογή υλικού. Το σημείο δρόσου πρέπει να αξιολογηθεί προσεκτικά γιατί μια χαμηλή θερμοκρασία τοιχώματος μπορεί να προκαλέσει τη δημιουργία επιθετικού συμπυκνώματος στην επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας.
Η πτώση πίεσης είναι ένα βασικό όριο σχεδιασμού για κάθε εναλλάκτη θερμότητας αέριο προς αέριο . Μια μεγαλύτερη επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας μπορεί να αυξήσει την ανάκτηση θερμότητας, αλλά τα στενά κανάλια και η υψηλή ταχύτητα αερίου μπορεί να αυξήσουν την κατανάλωση ισχύος του ανεμιστήρα. Ο τελικός σχεδιασμός πρέπει να εξισορροπεί την απόδοση ανάκτησης θερμότητας με την αποδεκτή αντίσταση λειτουργίας.
Δεδομένα μεγεθών |
Μηχανικός Ρόλος |
Ρυθμός ροής ζεστού αερίου |
Προσδιορίζει τη διαθέσιμη θερμότητα και τον όγκο του καναλιού |
Ρυθμός ροής ψυχρού αερίου |
Καθορίζει την ικανότητα θέρμανσης και τη θερμοκρασία εξόδου |
Θερμοκρασίες εισόδου αερίου |
Δημιουργεί θερμική κινητήρια δύναμη |
Στοχευμένες θερμοκρασίες εξόδου |
Καθορίζει την απόδοση ανάκτησης θερμότητας |
Σύνθεση αερίου |
Καθοδηγεί τη διάβρωση και τις αποφάσεις υλικών |
Περιεκτικότητα σε σκόνη ή τέφρα |
Επηρεάζει το όριο ρύπανσης και το σχεδιασμό καναλιού |
Όριο πτώσης πίεσης |
Ελέγχει την ταχύτητα ροής και τη ζήτηση ενέργειας του ανεμιστήρα |
Το καθήκον θερμότητας ενός πλακοειδούς εναλλάκτη θερμότητας αερίου προς αέριο μπορεί να εκτιμηθεί με την εξίσωση Q = m × Cp × ΔT. Σε αυτή την εξίσωση, το Q είναι το θερμικό φορτίο, το m είναι ο ρυθμός ροής μάζας, το Cp είναι η ειδική θερμοχωρητικότητα και το ΔT είναι η μεταβολή της θερμοκρασίας του αερίου. Δεδομένου ότι η ροή βιομηχανικού αερίου δίνεται συχνά σε Nm³/h, η μετατροπή σε ροή μάζας απαιτείται συνήθως πριν από τον τελικό υπολογισμό.
Η πραγματική διαφορά θερμοκρασίας ελέγχει την κινητήρια δύναμη μεταφοράς θερμότητας μέσα σε έναν πλατοειδή εναλλάκτη θερμότητας αερίου προς αέριο . Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν συχνά τη διαφορά μέσης θερμοκρασίας καταγραφής ή LMTD, επειδή οι θερμοκρασίες αερίων αλλάζουν συνεχώς μέσω του εναλλάκτη. Η αντίθετη ροή ή η βελτιστοποιημένη ροή πολλαπλών διελεύσεων μπορεί να διατηρήσει μια ισχυρότερη μέση διαφορά θερμοκρασίας από την απλή παράλληλη ροή.
Ο συνολικός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας ενός εναλλάκτη θερμότητας αερίου σε αέριο εξαρτάται από την ταχύτητα του αερίου, το πάχος της πλάκας, την αγωγιμότητα του υλικού, την κατάσταση της επιφάνειας, το περιθώριο ρύπανσης και τη διάταξη ροής. Σε πολλές βιομηχανικές περιπτώσεις αερίου προς αέριο, ένας πρακτικός συντελεστής μπορεί να κυμαίνεται από 30–40 W/(m²·℃), ανάλογα με το περιβάλλον λειτουργίας. Το βρώμικο, σκονισμένο ή χαμηλής ταχύτητας αέριο απαιτεί συνήθως έναν πιο συντηρητικό συντελεστή για να αποφευχθεί το μικρότερο μέγεθος.
Το εμβαδόν μεταφοράς θερμότητας ενός πλακοειδούς εναλλάκτη θερμότητας αερίου σε αέριο μπορεί να εκτιμηθεί μέσω A = Q / U × LMTD όταν οι μονάδες είναι σωστά διατεταγμένες. Μια μεγαλύτερη απόδοση θερμότητας, χαμηλότερος συντελεστής μεταφοράς θερμότητας ή μικρότερη διαφορά θερμοκρασίας θα αυξήσει την απαιτούμενη επιφάνεια. Η τελική επιλογή περιοχής θα πρέπει να περιλαμβάνει περιθώριο ρύπανσης, περιορισμούς κατασκευής, κατανομή ροής και μελλοντικές διακυμάνσεις λειτουργίας.
Στοιχείο Υπολογισμού |
Τυπική φόρμουλα ή βάση |
Καθήκον θερμότητας |
Q = m × Cp × ΔT |
Η κινητήρια δύναμη της θερμοκρασίας |
Μέθοδος LMTD |
Περιοχή μεταφοράς θερμότητας |
A = Q / U × LMTD |
Επίδομα ρύπανσης |
Με βάση τη σκόνη, την τέφρα, την πίσσα ή το συμπυκνώσιμο περιεχόμενο |
Πτώση πίεσης |
Ελέγχεται μέσω της γεωμετρίας του καναλιού και της ταχύτητας αερίου |
Επιλογή υλικού |
Με βάση τη θερμοκρασία, τη διάβρωση και το σημείο δρόσου |
Ένας πλατώδης εναλλάκτης θερμότητας αερίου προς αέριο που χρησιμοποιείται στην υπηρεσία καυσαερίων πρέπει να λαμβάνει υπόψη την τέφρα, τη σκόνη, την αιθάλη και τα κολλώδη σωματίδια. Η ρύπανση δημιουργεί θερμική αντίσταση στην επιφάνεια της πλάκας και μειώνει την πραγματική απόδοση μεταφοράς θερμότητας με την πάροδο του χρόνου. Εάν η απόσταση των καναλιών ή η ταχύτητα του αερίου είναι ακατάλληλη, η ρύπανση μπορεί επίσης να αυξήσει την πτώση πίεσης και να προκαλέσει ασταθή λειτουργία.
Η διάβρωση του σημείου δρόσου είναι ένας από τους πιο σοβαρούς κινδύνους για έναν πλατοειδή εναλλάκτη θερμότητας αερίου προς αέριο που χειρίζεται βιομηχανικά καυσαέρια. Όταν η θερμοκρασία του μεταλλικού τοιχώματος πέσει κάτω από το σημείο όξινης δρόσου, μπορεί να σχηματιστεί όξινο συμπύκνωμα και να προσβάλει την επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας. Η θερμοκρασία εξόδου, το υλικό της πλάκας και η διαδρομή ροής πρέπει να επιλέγονται για να διατηρείται ο εναλλάκτης σε ασφαλές περιθώριο διάβρωσης.
Τα καυσαέρια υψηλής θερμοκρασίας δημιουργούν θερμική διαστολή μέσα σε έναν πλατοειδή εναλλάκτη θερμότητας αερίου προς αέριο . Εάν η κατασκευή είναι πολύ άκαμπτη, οι επαναλαμβανόμενοι κύκλοι θέρμανσης και ψύξης μπορεί να δημιουργήσουν κόπωση, παραμόρφωση ή τάση συγκόλλησης. Η ελαστική δομική σχεδίαση και το κατάλληλο περιθώριο διαστολής είναι σημαντικά για τη μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία.
Ένας πλατοειδής εναλλάκτης θερμότητας αερίου προς αέριο πρέπει να διατηρεί χωριστά τα ρεύματα ζεστού και κρύου αερίου κατά τη συνεχή λειτουργία. Η διαρροή μπορεί να μειώσει την ποιότητα ανάκτησης θερμότητας, να μολύνει την πλευρά του καθαρού αερίου ή να δημιουργήσει προβλήματα ασφάλειας σε ειδικές συνθήκες διεργασίας. Η πλήρης συγκόλληση, η δοκιμή πίεσης και ο σωστός δομικός σχεδιασμός είναι επομένως απαραίτητα για την αξιόπιστη απόδοση στεγανοποίησης.
Ένας εναλλάκτης θερμότητας αντίθετης ροής αερίου προς αέριο στέλνει το θερμό αέριο και το κρύο αέριο σε αντίθετες κατευθύνσεις. Αυτή η διάταξη συνήθως παρέχει υψηλότερη μέση διαφορά θερμοκρασίας και καλύτερη απόδοση ανάκτησης θερμότητας. Συχνά προτιμάται όταν η διαδικασία απαιτεί μέγιστη ανάκτηση ενέργειας σε ένα συμπαγές αποτύπωμα.
Ένας εναλλάκτης θερμότητας εγκάρσιας ροής αερίου προς αέριο επιτρέπει στα δύο ρεύματα αερίου να κινούνται μεταξύ τους υπό γωνία. Αυτή η διάταξη μπορεί να απλοποιήσει τη σύνδεση του αγωγού και να ταιριάζει σε χώρους με περιορισμένο χώρο εγκατάστασης. Μπορεί να επιλεγεί όταν η ευελιξία της διάταξης είναι πιο σημαντική από την επίτευξη της υψηλότερης δυνατής προσέγγισης θερμοκρασίας.
Ένας πολλαπλών διελεύσεων αερίου σε αέριο πλατοειδής εναλλάκτης θερμότητας μπορεί να χρησιμοποιεί τύπου U, τύπου W, τύπου S, τύπου I, τύπου L ή άλλες προσαρμοσμένες διατάξεις καναλιών. Ο σχεδιασμός πολλαπλών περασμάτων μπορεί να βελτιώσει τη διανομή αερίου, να αυξήσει τον αποτελεσματικό χρόνο παραμονής και να ταιριάζει με τις υπάρχουσες οδηγίες του αγωγού. Η καλύτερη δομή εξαρτάται από τη λειτουργία θερμότητας, την πτώση πίεσης, το μέγεθος του εξοπλισμού, την πρόσβαση συντήρησης και τις συνθήκες εγκατάστασης πεδίου.
Δομή ροής |
Τυπική Συνθήκη Χρήσης |
Σχεδιασμός |
Αντιροή |
Υψηλή ζήτηση ανάκτησης θερμότητας |
Υψηλότερη θερμική απόδοση |
Crossflow |
Συμπαγής διάταξη αγωγών |
Ευέλικτη διάταξη σύνδεσης |
τύπου U |
Απαιτείται αλλαγή κατεύθυνσης |
Κατάλληλο για περιορισμένους χώρους |
τύπου W |
Απαιτείται μεγαλύτερη διαδρομή αερίου |
Υψηλότερη αξιοποίηση της περιοχής |
τύπου S |
Ειδική διάταξη εγκατάστασης |
Ισορροπημένη ροή και συμπαγές |
I-type |
Ευθεία ροή |
Χαμηλότερη δομική πολυπλοκότητα |
Το μέγεθος ενός εναλλάκτη θερμότητας αερίου σε αέριο μόνο από την ταχύτητα ροής και τη θερμοκρασία είναι επικίνδυνο. Η σύνθεση του αερίου επηρεάζει τη διάβρωση, τη ρύπανση, το σημείο δρόσου, τη συμβατότητα υλικού και τη διάρκεια ζωής. Χωρίς δεδομένα σύνθεσης, ο εναλλάκτης μπορεί να επιτύχει την υπολογιζόμενη απόδοση θερμότητας αλλά να αποτύχει πρόωρα σε πραγματική λειτουργία.
Ένας υπερμεγέθης εναλλάκτης θερμότητας αερίου προς αέριο δεν είναι πάντα καλύτερη λύση. Η υπερβολική επιφάνεια μπορεί να αυξήσει το κόστος του εξοπλισμού, τη δυσκολία εγκατάστασης και το δομικό βάρος. Η χαμηλή ταχύτητα αερίου μπορεί επίσης να ενθαρρύνει την καθίζηση της σκόνης, η οποία μειώνει σταδιακά τη θερμική απόδοση.
Η υπερβολικά επιθετική μείωση της θερμοκρασίας των καυσαερίων εξόδου μπορεί να βλάψει έναν πλατοειδή εναλλάκτη θερμότητας αερίου προς αέριο . Η χαμηλή θερμοκρασία εξόδου μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία του μεταλλικού τοιχώματος κάτω από το σημείο δρόσου και να δημιουργήσει όξινη συμπύκνωση. Ένας ασφαλής σχεδιασμός συχνά διατηρεί τη θερμοκρασία των καυσαερίων πάνω από το όριο διάβρωσης αντί να κυνηγά τη μέγιστη θεωρητική ανάκτηση.
Οι περίπλοκες συνθήκες καυσαερίων απαιτούν συχνά έναν προσαρμοσμένο εναλλάκτη θερμότητας αερίου προς αέριο . Η υψηλή θερμοκρασία, το διαβρωτικό αέριο, το υψηλό φορτίο σκόνης και η μεγάλη ροή όγκου δεν μπορούν πάντα να αντιμετωπιστούν από έναν τυπικό σχεδιασμό. Το προσαρμοσμένο μέγεθος επιτρέπει την αντιστοίχιση της περιοχής μεταφοράς θερμότητας, της απόστασης καναλιών, του υλικού, της δομής και της πτώσης πίεσης με την πραγματική διαδικασία.
ένας προσαρμοσμένος εναλλάκτης θερμότητας αερίου προς αέριο όταν η θερμοκρασία των καυσαερίων είναι πολύ υψηλή. Συνιστάται Η υπηρεσία υψηλής θερμοκρασίας απαιτεί σωστή αντοχή υλικού, σχεδιασμό θερμικής διαστολής, μόνωση και ποιότητα συγκόλλησης. Το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας πρέπει να αξιολογείται μαζί με τη σύνθεση του αερίου, επειδή ο κίνδυνος διάβρωσης μπορεί να αυξηθεί σε υψηλές θερμοκρασίες.
Οι εφαρμογές καυσαερίων μεγάλου όγκου συχνά χρειάζονται έναν προσαρμοσμένο εναλλάκτη θερμότητας αερίου προς αέριο παρά μια μικρή τυπική μονάδα. Η μεγάλη ροή απαιτεί προσεκτική κατανομή του καναλιού για να αποφευχθεί η άνιση ταχύτητα, η τοπική υπερθέρμανση και η υψηλή πτώση πίεσης. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν αρθρωτές ή διευρυμένες κατασκευές όταν η ροή των καυσαερίων φτάσει σε όγκους βιομηχανικής κλίμακας.
Μια διαβρωτική ή σκονισμένη διαδικασία απαιτεί έναν εναλλάκτη θερμότητας αερίου προς αέριο με κατάλληλο υλικό και σχεδιασμό καναλιού ροής. Το φορτωμένο με σκόνη αέριο χρειάζεται επαρκή απόσταση καναλιών, ελεγχόμενη ταχύτητα και εξέταση συντήρησης. Το διαβρωτικό αέριο απαιτεί αξιολόγηση του σημείου δρόσου και επιλογή υλικού με βάση την πραγματική χημεία των αερίων.
Πριν από την επιλογή ενός πλακοειδούς εναλλάκτη θερμότητας αερίου προς αέριο , πρέπει να προετοιμαστούν οι πλήρεις παράμετροι της διαδικασίας. Αυτές περιλαμβάνουν τη ροή ζεστού αερίου, τη ροή ψυχρού αερίου, τις θερμοκρασίες εισόδου, τις στοχευόμενες θερμοκρασίες εξόδου, την πίεση λειτουργίας και τα όρια πτώσης πίεσης. Η έλλειψη δεδομένων διεργασίας οδηγεί συχνά σε επαναλαμβανόμενες αναθεωρήσεις και σε ανακριβές μέγεθος εξοπλισμού.
Τα δεδομένα ποιότητας αερίου είναι εξίσου σημαντικά με τα θερμικά δεδομένα για έναν εναλλάκτη θερμότητας αέριο προς αέριο . Η υγρασία, το θείο, το χλώριο, η συγκέντρωση σκόνης, οι ιδιότητες τέφρας και οι διαβρωτικές ενώσεις επηρεάζουν τόσο την επιλογή υλικού όσο και τη δομική διάταξη. Εάν υπάρχουν συμπυκνώσιμες ή κολλώδεις ουσίες, ο σχεδιασμός πρέπει να περιλαμβάνει πρόσθετα ζητήματα ρύπανσης και καθαρισμού.
Ένας πλατιακός εναλλάκτης θερμότητας αερίου προς αέριο πρέπει να ταιριάζει στον πραγματικό χώρο εγκατάστασης, όχι μόνο στον θερμικό υπολογισμό. Η κατεύθυνση του αγωγού, το σχήμα της φλάντζας, ο χώρος συντήρησης, η υποστήριξη εξοπλισμού, οι συνθήκες ανύψωσης και οι απαιτήσεις μόνωσης επηρεάζουν τον τελικό σχεδιασμό. Οι στρογγυλές ή τετράγωνες διεπαφές μπορούν να επιλεγούν σύμφωνα με το υπάρχον σύστημα καυσαερίων.
Κατηγορία λίστας ελέγχου |
Απαιτούμενες Πληροφορίες |
Θερμικά δεδομένα |
Ρυθμός ροής, θερμοκρασία εισόδου, στοχευόμενη θερμοκρασία εξόδου |
Σύνθεση αερίου |
Υγρασία, όξινο αέριο, σκόνη, τέφρα, διαβρωτικά συστατικά |
Μηχανικά όρια |
Πίεση, πτώση πίεσης, επιτρεπόμενο επίπεδο διαρροής |
Προϋποθέσεις τοποθεσίας |
Κατεύθυνση αγωγού, τύπος φλάντζας, διαθέσιμος χώρος |
Μοτίβο λειτουργίας |
Συνεχείς, διακοπτόμενοι κύκλοι εκκίνησης και τερματισμού λειτουργίας |
Απαίτηση συντήρησης |
Πρόσβαση καθαρισμού, χώρος επιθεώρησης, έλεγχος ρύπων |
Ο καθορισμός μεγέθους ενός πλατιακού εναλλάκτη θερμότητας αερίου σε αέριο για την ανάκτηση θερμότητας βιομηχανικών καυσαερίων απαιτεί κάτι περισσότερο από έναν απλό υπολογισμό της περιοχής μεταφοράς θερμότητας. Ο ρυθμός ροής, το φορτίο θερμότητας, το LMTD, ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας, ο συντελεστής ρύπανσης, η πτώση πίεσης, η σύνθεση αερίου, η διάβρωση του σημείου δρόσου, η επιλογή υλικού και η δομική διάταξη πρέπει να ληφθούν υπόψη μαζί. Για απαιτητικά έργα που περιλαμβάνουν υψηλή θερμοκρασία, μεγάλο όγκο αερίου, διαβρωτικά εξαρτήματα ή φορτωμένα με σκόνη καυσαέρια, η Nanjing Prandtl Heat Exchange Equipment Co.,Ltd μπορεί να παρέχει προσαρμοσμένες λύσεις εναλλάκτη θερμότητας αερίου σε αέριο με βάση τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας και τους στόχους ανάκτησης θερμότητας.
Ένας πλατοειδής εναλλάκτης θερμότητας αερίου προς αέριο απαιτεί ρυθμούς ροής ζεστού και κρύου αερίου, θερμοκρασίες εισόδου, στοχευόμενες θερμοκρασίες εξόδου, πίεση λειτουργίας και όρια πτώσης πίεσης. Η σύνθεση αερίου, η περιεκτικότητα σε υγρασία, η συγκέντρωση σκόνης και οι πληροφορίες για το σημείο δρόσου είναι επίσης απαραίτητες για ασφαλή σχεδιασμό. Τα δεδομένα εγκατάστασης όπως η κατεύθυνση του αγωγού, το μέγεθος της φλάντζας και ο διαθέσιμος χώρος θα πρέπει να επιβεβαιωθούν πριν από την τελική επιλογή.
Το εμβαδόν μεταφοράς θερμότητας ενός πλακοειδούς εναλλάκτη θερμότητας αερίου σε αέριο υπολογίζεται συνήθως από το καθήκον θερμότητας, τον συνολικό συντελεστή μεταφοράς θερμότητας και το LMTD. Η απλοποιημένη εξίσωση είναι A = Q / U × LMTD όταν όλες οι μονάδες είναι συνεπείς. Το τελικό μέγεθος θα πρέπει να περιλαμβάνει περιθώρια ρύπανσης, επαλήθευση πτώσης πίεσης, όρια υλικού και διόρθωση κατανομής ροής.
Ένας σωστά σχεδιασμένος εναλλάκτης θερμότητας αερίου προς αέριο μπορεί να χειριστεί τα καυσαέρια υψηλής θερμοκρασίας όταν χρησιμοποιούνται κατάλληλα υλικά και δομές. Η υπηρεσία σε υψηλές θερμοκρασίες απαιτεί προσοχή στη θερμική διαστολή, την αντοχή συγκόλλησης, τη μόνωση και τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα του μετάλλου. Η τελική επιτρεπόμενη θερμοκρασία εξαρτάται από τη σύνθεση του αερίου, το δυναμικό διάβρωσης και το επιλεγμένο υλικό ανταλλαγής θερμότητας.