Ցողի կետի կոռոզիա ծխատար գազերի ջերմության վերականգնման մեջ. նյութի ընտրություն պլատուլյար ջերմափոխանակիչների համար

Գազի ջերմության վերականգնումը բարելավում է արդյունաբերական էներգաարդյունավետությունը՝ նվազեցնելով վառելիքի օգտագործումը և արտանետումների ջերմաստիճանը, սակայն ցածր ջերմաստիճանում շահագործումը մեծացնում է վտանգը: ծխատար գազերի ցողի կետի կոռոզիա , հատկապես ծծումբ, քլորիդներ, խոնավություն, փոշի, կենսազանգվածի արտանետումներ, թափոններ կամ քիմիական գործընթացների արտանետումներ պարունակող գազերում: Պլատուլյար ջերմափոխանակիչների կամ եռակցված գազի թիթեղային ջերմափոխանակիչների համար այս ռիսկը պետք է վաղ գնահատվի, քանի որ կոմպակտ եռակցված թիթեղային ալիքները կարող են ստեղծել տեղային սառը մակերեսներ: Եթե ​​մետաղական պատի ջերմաստիճանը իջնում ​​է թթվային ցողի կետից ցածր, ծծմբաթթուն, աղաթթուն կամ այլ թթվային կոնդենսատներ կարող են առաջանալ և առաջացնել արագ կոռոզիա:

Key Takeaway

●  Թթվային խտացումը սկսվում է թթվային ցողի կետից ցածր:

●  Պատի նվազագույն ջերմաստիճանը ավելի կարևոր է, քան գազի միջին ջերմաստիճանը:

●  SO₃, HCl, HF, խոնավությունը, թթվածինը, փոշին և նստվածքները մեծացնում են կոռոզիայի ռիսկը:

●  Սառը ծայրամասային թիթեղները, եռակցումները և ցածր հոսքի տարածքները հիմնական ռիսկային գոտիներն են:

●  Նյութերի ընտրությունը պետք է համապատասխանի գազի քիմիայի և կոնդենսատի ծանրությանը:

●  316L, դուպլեքս պողպատը, բարձր լեգիրված պողպատը և նիկելի համաձուլվածքները համապատասխանում են տարբեր ռիսկերի:

●  Պատերի ջերմաստիճանի վերահսկումը նույնքան կարևոր է, որքան կոռոզիակայուն նյութը:

●  Ափսեների տարածությունը, հոսքի բաշխումը, ջրահեռացումը և մաքրման հասանելիությունը ազդում են ծառայության ժամկետի վրա:

●  Հարմարեցված դիզայնը սովորաբար պահանջվում է քայքայիչ ծխատար գազերի վերականգնման համար:

 

Ի՞նչ է ծխատար գազի ցողման կետի կոռոզիան:

Ինչպես է թթվային ցողի կետը ձևավորվում ծխատար գազում

Ծխատար գազերի ցողի կետի կոռոզիան տեղի է ունենում, երբ ծխատար գազերի թթվային գոլորշին խտանում է մետաղական մակերեսների վրա և ձևավորում քայքայիչ հեղուկ թաղանթ: Ծծումբ կրող այրման համակարգերում ծծումբը հիմնականում վերածվում է SO2-ի, իսկ մի մասը կարող է օքսիդանալ SO3-ի: Երբ SO3 փոխազդում է ջրի գոլորշու հետ, ծծմբաթթվի գոլորշի է ձևավորվում և կարող է խտանալ ջրի նորմալ ցողի կետից շատ ավելի բարձր ջերմաստիճանում:

Քլորիդ պարունակող արտանետումների մեջ աղաթթուն կարող է գոյություն ունենալ նաև որպես գոլորշի կամ կոնդենսատ: Երբ HCl, HF, SO3 և ջրի գոլորշի գոյակցում են, կոնդենսատը կարող է դառնալ խիստ թթվային և քայքայիչ ածխածնային պողպատի և նույնիսկ որոշ չժանգոտվող պողպատների համար: Հետևաբար, թթվային ցողի կետը պետք է գնահատվի՝ հիմնվելով ծխատար գազի իրական բաղադրության վրա, ոչ միայն ջրի գոլորշու պարունակության վրա:

Ինչու գազի միջին ջերմաստիճանը բավարար չէ

Ջերմության վերականգնման համակարգը կարող է անվտանգ թվալ, երբ ծխատար գազի ելքի միջին ջերմաստիճանը բարձր է թթվային ցողի կետից, սակայն կոռոզիան վերահսկվում է մետաղի մակերեսի իրական ջերմաստիճանով: Կոմպակտ եռակցված թիթեղափոխանակիչներում թիթեղների պատի ջերմաստիճանը կարող է ավելի ցածր լինել, քան մեծածավալ գազի ջերմաստիճանը, հատկապես սառը ծայրամասի մոտ կամ սառը կողմի գազով խիստ սառեցված տարածքների մոտ:

Խոցելի տարածքները ներառում են սառը ծայրամասային թիթեղները, մուտքի անկյունները, հոսքի վատ բաշխման գոտիները, ցածր արագությամբ անցումները և սառը օդի ալիքներին մոտ գտնվող մակերեսները: Ցածր բեռնվածությամբ շահագործումը, ձմեռային պայմանները, չափից ավելի ցուրտ հոսքը, գործարկումը և անջատումը կարող են ավելի ցածրացնել պատի ջերմաստիճանը: Հետևաբար, գնահատումը պետք է կենտրոնանա ափսեի պատի նվազագույն ջերմաստիճանի վրա ինչպես նորմալ, այնպես էլ անցողիկ պայմաններում:

Ընդհանուր վնասի նախշեր

Բնորոշ նշաններ Ծխատար գազերի ցողի կետի կոռոզիան ներառում է փոսը, պատերի բարակումը, թիթեղների պերֆորացիան, թթվային նստվածքները, արտահոսքը և կոռոզիոն արտադրանքներից կամ կեղտոտումից առաջացած ճնշման անկումը: Տեղայնացված փոսը հատկապես վտանգավոր է ջերմության փոխանցման բարակ թիթեղների համար, քանի որ այն կարող է ավելի արագ թափանցել պատը, քան միասնական կոռոզիան:

Պլատուլյար ջերմափոխանակիչներում եռակցման կարերը, թիթեղների եզրերը, սառը ծայրամասային գոտիները, ջրահեռացման կետերը և նստվածքով ծածկված տարածքները հատուկ ստուգման կարիք ունեն: Թթվային կոնդենսատը կարող է թակարդվել ճեղքերում կամ նստվածքների տակ՝ առաջացնելով թթու-մետաղ երկար կոնտակտ և ծանր կոռոզիա:

Ինչու են Platular ջերմափոխանակիչները հատուկ ուշադրության կարիք ունեն

Կոմպակտ եռակցված ափսեի կառուցվածք

Պլատուլյար ջերմափոխանակիչն օգտագործում է եռակցված մետաղական թիթեղներ՝ գազի ալիքներ ձևավորելու համար, ինչը հնարավորություն է տալիս գազից գազ ջերմափոխանակության արդյունավետ փոխանցում բարակ թիթեղների պատերի միջով: Այս կոմպակտ կառուցվածքը բարելավում է ջերմության վերականգնման արդյունավետությունը և նվազեցնում սարքավորումների չափերը՝ դարձնելով այն հարմար արդյունաբերական թափոնների ջերմության վերականգնման համար: Այնուամենայնիվ, սառը կողմից ուժեղ սառեցումը կարող է իջեցնել պատի տեղական ջերմաստիճանը թթվային ցողի կետից ցածր, ուստի արդյունավետությունը պետք է հավասարակշռված լինի կոռոզիայից պաշտպանությամբ:

Եռակցված շինարարություն և կոռոզիայից զգայունություն

Prandtl գազի ափսեի ջերմափոխանակիչները օգտագործում են ամբողջովին եռակցված կառուցվածքի և ճնշման փորձարկում՝ գազի հոսքերի միջև երկարաժամկետ կնքումն ապահովելու համար: Թթվային ցողի կետի պայմաններում եռակցման որակը և նյութի համատեղելիությունը կարևոր նշանակություն ունեն, քանի որ եռակցման մատները, ջերմային ազդեցության գոտիները, անկյունները և թիթեղների եզրերը կարող են առաջին հերթին կոռոզիայի ենթարկվել: Դիզայնը պետք է հաշվի առնի հիմնական նյութը, եռակցման ծախսվող նյութերը, եռակցման ընթացակարգերը, մակերեսի վիճակը, ստուգման մեթոդները, ջերմաստիճանի բաշխումը և կոնդենսատի արտահոսքը:

Ջերմային ընդլայնում և կառուցվածքային հուսալիություն

Բարձր ջերմաստիճանի գազի ջերմության վերականգնման սարքավորումները պետք է դիմակայեն ջերմային ընդարձակմանը, ջերմային սթրեսին և բեռնվածքի կրկնվող փոփոխություններին: Prandtl-ի գազի ափսեի ջերմափոխանակիչի դիզայնը հաշվի է առնում կառուցվածքի հուսալիությունը բարձր ջերմաստիճանի ծառայության պայմաններում՝ նվազեցնելու դեֆորմացիան, եռակցման հոգնածությունը և արտահոսքի ռիսկերը: Ցողի կետի կոռոզիայի կիրառություններում անհրաժեշտ են կոռոզիոն դիմացկուն նյութեր, կառուցվածքային ճկունություն, պատշաճ աջակցություն և վերահսկվող շահագործում, քանի որ կոռոզիան և սթրեսը կարող են միասին արագացնել վնասը:

Աղտոտում և ներքև կոռոզիա

Փոշին, մոխիրը, մուրը, կատալիզատորի փոշին, աղերը և կպչուն մասնիկները կարող են կուտակվել ջերմափոխանակող մակերեսների վրա և կլանել թթվային կոնդենսատը: Այս նստվածքները կարող են պահել մետաղը թաց և ստեղծել քայքայիչ միկրոմիջավայր նույնիսկ այն բանից հետո, երբ գազի ջերմաստիճանը բարձրանում է ցողի կետից: Հետևաբար, թիթեղների տարածությունը, գազի արագությունը, ճնշման անկումը, մաքրման հասանելիությունը և աղտոտման բնութագրերը պետք է օպտիմիզացվեն՝ համաձայն փոշու բեռնման, մասնիկների հատկությունների, կոռոզիայի ռիսկի և պահպանման պայմանների:

 

Ռիսկի տարածքները պլատուլյար ջերմափոխանակիչներում

 

Հիմնական գործոնները, որոնք ազդում են ծխատար գազի ցողման կետի կոռոզիայի վրա

Ծխատար գազի բաղադրություն

Ծխատար գազերի ցողի կետի կոռոզիայի ծանրությունը կախված է SO2, SO3, HCl, HF, ջրային գոլորշիներից, թթվածնից, NOₓ-ից, փոշուց, ալկալային աղերից և գործընթացի այլ բաղադրիչներից: SO₃ հիմնականում ազդում է ծծմբաթթվի ցողի կետի վրա, մինչդեռ HCl-ը և քլորիդային աղերը մեծացնում են փոսերի և ճեղքերի կոռոզիայի ռիսկերը, հատկապես չժանգոտվող պողպատների վրա: Հետևաբար, նյութի ընտրությունը պետք է հիմնված լինի չափված կամ հուսալիորեն գնահատված գազի բաղադրության վրա:

Մետաղական մակերեսի ջերմաստիճանը

Ծխատար գազերի ցողի կետի կոռոզիան սկսվում է, երբ մետաղի մակերեսի ջերմաստիճանը ընկնում է թթվային ցողի կետից ցածր և թթվային կոնդենսատ ձևավորվում: Անվտանգ դիզայնը պետք է գնահատի պատի նվազագույն ջերմաստիճանը, հատկապես Platular ջերմափոխանակիչների սառը ծայրերում, այլ ոչ միայն ստուգի գազի մուտքի և ելքի ջերմաստիճանը: Ցածր ծանրաբեռնվածությունը, ցուրտ կողմի բարձր հոսքը, ձմռանը շահագործումը, գործարկումը և անջատումը կարող են պահանջել ջերմաստիճանի սահման, շրջանցում, փուլային վերականգնում, հոսքի վերահսկում կամ նախատաքացում:

Գազի հոսք և ավանդներ

Գազի հոսքը ազդում է ջերմության փոխանցման, ճնշման անկման, աղտոտման, էրոզիայի և կոռոզիայի վրա: Ցածր արագությունը կարող է առաջացնել փոշու նստեցում և թթուների պահպանում, մինչդեռ ավելորդ արագությունը կարող է մեծացնել էրոզիան և օդափոխիչի հզորությունը: Հոսքի բաշխումը, վերնագրի ձևավորումը, ուղեցույցի թիթեղները և մուտքի/ելքի կոնֆիգուրացիան պետք է օպտիմիզացված լինեն՝ խուսափելու չափից ավելի սառեցված գոտիներից և նստվածքին հակված ցածր հոսքի տարածքներից:

Մաքրման և պահպանման պայմանները

Սպասարկման պայմաններն ուղղակիորեն ազդում են կոռոզիայի վերահսկման վրա, քանի որ թթվային նստվածքները կարող են վաղաժամ ձախողում առաջացնել նույնիսկ կոռոզիոն դիմացկուն համաձուլվածքների վրա: Զննման դռները, մաքրման նավահանգիստները, ջրահեռացման կետերը, մուրը հեռացնելու մեթոդները և հասանելի խողովակների դասավորությունները պետք է հաշվի առնվեն հատակագծման փուլում: Եթե ​​անջատման ժամանակը կարճ է կամ մուտքը սահմանափակ է, դիզայնը պետք է ընդգծի կեղտոտման կանխարգելումը, ավելի հեշտ մաքրումը և նյութերի ավելի պահպանողական ընտրությունը:

Նյութերի համեմատության աղյուսակ

 

Կոռոզիայի ռիսկը նվազեցնելու նախագծային ռազմավարություններ

Պահպանեք կրիտիկական մակերեսները թթվային ցողի կետից բարձր

Կոռոզիայի նվազեցման ամենաարդյունավետ միջոցը կրիտիկական մետաղական մակերեսները թթվային ցողի կետից բարձր պահելն է: Թթվային ցողի կետը և ափսեի պատի նվազագույն ջերմաստիճանը պետք է միասին գնահատվեն ջերմային նախագծման ժամանակ, քանի որ շարունակական թթվային կոնդենսատը դեռ կարող է վնասել բարձրորակ համաձուլվածքները: Եթե ​​ելքի ջերմաստիճանը չափազանց ցածր է, կարող է պահանջվել շրջանցման հսկողություն, փուլային վերականգնում, կարգավորվող սառը կողմի հոսք, վերաշրջանառություն կամ նվազագույն ջերմաստիճանի վերահսկում:

Օպտիմալացնել ափսեների տարածությունը և գազի արագությունը

Ափսեների տարածությունը ազդում է ջերմության փոխանցման, ճնշման անկման, աղտոտման և մաքրման վրա: Նեղ ալիքները բարելավում են ջերմության փոխանցումը և կոմպակտությունը, բայց կարող են մեծացնել խցանման վտանգը, մինչդեռ ավելի լայն ալիքները բարելավում են աղտոտման հանդուրժողականությունը, բայց պահանջում են ավելի շատ ջերմության փոխանցման տարածք: Prandtl գազի ափսեի ջերմափոխանակիչները կարող են հարմարեցվել ջերմության վերականգնման արդյունավետությունը, աղտոտման վերահսկումը, ճնշման անկումը և կոռոզիայից պաշտպանությունը հավասարակշռելու համար:

Բարելավել հոսքի բաշխումը

Հոսքի լավ բաշխումն օգնում է պահպանել միասնական ջերմաստիճանը և նվազեցնել կոռոզիայի ռիսկը: Գազի անհավասար բաշխումը կարող է ստեղծել գերսառեցված ալիքներ կամ ցածր արագությամբ աղտոտման գոտիներ, որտեղ կուտակվում են կոնդենսատ և նստվածքներ: Հոսքի դասավորությունները, ինչպիսիք են U-տիպը, W-տիպը, S-տիպը, I-տիպը, L-տիպը կամ հարմարեցված կառուցվածքները կարող են ընտրվել ըստ խողովակի դասավորության և գործընթացի կարիքների:

Ապահովել մաքրման, ջրահեռացման և ստուգման հասանելիություն

Թթվային կոնդենսատը և նստվածքները չպետք է երկար ժամանակ մնան փոխանակիչի ներսում: Դրենաժային կետերը, ստուգման բացերը, շարժական խողովակների հատվածները և մաքրման համապատասխան մեթոդները պետք է հաշվի առնվեն հատակագծման փուլում: Փոշոտ կամ քայքայիչ գազի դեպքում փոխարկիչի կառուցվածքը և նյութը պետք է համապատասխանեն մաքրման պլանավորված մեթոդին, ինչպիսիք են ձեռքով մաքրումը, մուր փչելը, օդի զարկերակը կամ ջրի լվացումը:

Կառավարեք գործարկման և անջատման պայմանները

Գործարկումը և անջատումը հաճախ ամենաքայքայիչ ժամանակաշրջաններն են, քանի որ սառը մետաղական կամ սառեցնող մակերեսները կարող են նպաստել թթվային խտացմանը: Շահագործման ընթացակարգերը պետք է ներառեն վերահսկվող ջեռուցում, չորացում, կոնդենսատի արտահոսք և երկար խոնավ լճացման շրջաններից խուսափելը: Որոշ համակարգերում քայքայիչ ծխատար գազերը պետք է շրջանցվեն այնքան ժամանակ, մինչև որ փոխարկիչը հասնի անվտանգ ջերմաստիճանի:

 

Եզրակացություն

Ծխատար գազերի ցողի կետի կոռոզիան հիմնական վտանգ է ցածր ջերմաստիճանում ծխատար գազերի ջերմության վերականգնման համար: Թթվային կոնդենսատը կարող է հարձակվել ջերմային փոխանցման թիթեղների, եռակցման խողովակների, ջրահեռացման տարածքների և սառը մակերեսների վրա, հատկապես երբ առկա են SO₃, HCl, HF, խոնավություն, փոշի և նստվածքներ:

Platular ջերմափոխանակիչների համար նյութի հուսալի ընտրությունը պահանջում է թթվային ցողման կետի գնահատում, պատի նվազագույն ջերմաստիճանի վերահսկում, հոսքի բաշխման օպտիմալացում, աղտոտման կառավարում, ճնշման անկման վերանայում, մաքրման հասանելիություն, ջրահեռացման ձևավորում և շահագործման ընթացակարգի վերահսկում:

Ածխածնային պողպատը, 304, 316L, դուպլեքս չժանգոտվող պողպատը, բարձր խառնուրդ չժանգոտվող պողպատը, նիկելի վրա հիմնված համաձուլվածքները և պաշտպանիչ ծածկույթները ունեն կիրառման սահմանափակումներ: Ճիշտ ընտրությունը կախված է ծխատար գազի իրական բաղադրությունից, կոնդենսատի ծանրությունից, աշխատանքային ջերմաստիճանից, պահպանման պայմաններից և կյանքի ցիկլի արժեքից: Nanjing Prandtl Heat Exchange Equipment Co., Ltd.-ն կարող է ապահովել գազի ափսեի ջերմափոխանակիչի հարմարեցված լուծումներ՝ հիմնված փաստացի գործընթացի տվյալների վրա՝ անվտանգ, արդյունավետ և երկարաժամկետ շահագործման համար:

 

ՀՏՀ

Ի՞նչն է առաջացնում ծխատար գազերի ցողի կետի կոռոզիան:

Ծխատար գազերի ցողի կետի կոռոզիան պայմանավորված է թթվային գոլորշիներով, որոնք խտանում են մետաղական մակերեսների վրա, երբ մակերևույթի ջերմաստիճանը ընկնում է թթվային ցողի կետից ցածր: Սովորական կոնդենսատները ներառում են ծծմբաթթուն՝ SO3-ից և ջրային գոլորշուց, և աղաթթուն՝ քլորիդ պարունակող գազից:

Ո՞ր նյութն է լավագույնը ծխատար գազերի ցողի կետի կոռոզիայի համար:

Չկա ունիվերսալ լավագույն նյութ: 316L-ը կարող է համապատասխանել չափավոր սպասարկմանը, դուպլեքս կամ բարձր լեգիրված չժանգոտվող պողպատը կարող է համապատասխանել ավելի ուժեղ քլորիդ կամ խառը թթուների ազդեցությանը, իսկ նիկելի վրա հիմնված համաձուլվածքներ կարող են պահանջվել ծանր կոնդենսատի պայմաններում:

Կարո՞ղ է չժանգոտվող պողպատը լիովին կանխել ցողի կետի կոռոզիան:

Ոչ: Չժանգոտվող պողպատը կարող է նվազեցնել կոռոզիայի վտանգը, սակայն քլորիդները, ցածր pH կոնդենսատը, ծծմբաթթուն, ճեղքերը, նստվածքները և պատի ցածր ջերմաստիճանը դեռ կարող են առաջացնել փոսերի կամ ճեղքերի կոռոզիա: