Scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I e tipo S per progetti di retrofit e condotti diritti

Il recupero del calore dei gas di combustione industriali non dipende solo dall'area di trasferimento del calore, dalla temperatura del gas e dalla selezione dei materiali; dipende anche da come lo scambiatore si inserisce nella canalizzazione stessa. UN Lo scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I viene solitamente selezionato per progetti a condotti diritti in cui i flussi di gas caldo e freddo possono entrare e uscire attraverso una disposizione più lineare. La struttura di tipo S viene spesso presa in considerazione quando un progetto di retrofit richiede cambi di direzione, spazio di installazione limitato o posizioni di ingresso e uscita modificate senza ricostruire l'intera rete di condotti.

Chiave da asporto

●  A Scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I è adatto a layout con condotti diritti.

●  La struttura del tipo I è pratica per il flusso di gas lineare e un semplice allineamento dei condotti.

●  La struttura di tipo S è adatta per progetti di retrofit con cambi di direzione.

●  La caduta di pressione, la velocità del gas e il percorso dei condotti devono essere esaminati insieme.

●  Il rischio di incrostazione può modificare il percorso del flusso preferito e la spaziatura delle piastre.

●  Lo spazio di installazione influisce sull'orientamento dell'ugello e sull'accesso per la manutenzione.

●  Per il recupero dei fumi industriali è spesso necessaria la progettazione di strutture personalizzate.

 

Comprensione delle strutture di tipo I e di tipo S

Cosa definisce un percorso di flusso di tipo I

UN Lo scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I utilizza un percorso del gas relativamente rettilineo, consentendo al flusso di gas di passare attraverso il corpo dello scambiatore senza grandi cambiamenti di direzione interna. Questa struttura è adatta quando il condotto di aspirazione e quello di mandata sono già allineati o possono essere predisposti con canalizzazioni di transizione limitate. In molti nuovi sistemi industriali, un sistema Scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I semplifica il posizionamento delle apparecchiature poiché il percorso dei condotti può rimanere diretto e prevedibile.

Cosa definisce un percorso di flusso di tipo S

Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo S utilizza un percorso direzionale che consente al flusso di gas di cambiare direzione all'interno o attorno alla struttura dello scambiatore. Questa disposizione è utile nei progetti di retrofit in cui condotti esistenti, piattaforme in acciaio, pareti o apparecchiature vicine limitano l'installazione in linea retta. Rispetto a uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I , la struttura di tipo S richiede solitamente maggiore attenzione alla distribuzione della velocità, alla resistenza alla rotazione e alle zone di deposito della cenere.

Perché la selezione della struttura influisce sull'intero sistema

La scelta tra di tipo S e uno di tipo I uno scambiatore di calore a piastre gas-gas influisce più del corpo dello scambiatore perché i condotti circostanti, i supporti, i ventilatori, le piattaforme di accesso e i punti di pulizia interagiscono tutti con la struttura selezionata. Uno scambiatore diretto può ridurre la complessità dei condotti, mentre una struttura che cambia direzione può ridurre il lavoro di modifica sul campo negli impianti vincolati. L'opzione migliore è determinata dal carico termico, dalla tolleranza della caduta di pressione, dall'orientamento del condotto, dall'accesso per la manutenzione e dai costi di installazione.

 

Progetti di condotti diritti e design di tipo I

Perché il tipo I è adatto ai sistemi di condotti lineari

Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I è adatto a progetti con condotti diritti poiché l'apparecchiatura può essere installata lungo la direzione naturale del flusso di gas. Ciò riduce la necessità di gomiti aggiuntivi, condotti sfalsati e complesse sezioni di transizione tra le apparecchiature di processo e lo scambiatore di calore. Quando la disposizione del sito consente il collegamento diretto dei condotti, uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I può fornire una soluzione pulita ed efficiente per il recupero del calore dei fumi.

Controllo della caduta di pressione nel flusso diretto

Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I è spesso più facile da valutare per quanto riguarda la caduta di pressione perché il percorso del flusso è più diretto di una struttura con più sezioni rotanti. La resistenza effettiva dipende ancora dalla spaziatura dei canali, dalla velocità del gas, dalla geometria della piastra, dalla densità del gas e dal carico di polvere. Per i progetti con condotti diritti, il vantaggio principale di uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I è che la resistenza locale dovuta alle spire del condotto esterno può spesso essere ridotta.

Semplicità di installazione e allineamento dei condotti

Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I può semplificare l'installazione quando le flange di ingresso e di uscita corrispondono all'elevazione e alla direzione del condotto pianificate. L'allineamento rettilineo riduce il lavoro di regolazione sul campo, abbrevia i tempi di installazione e rende la progettazione del supporto più semplice. Nei progetti con finestre di spegnimento limitate, uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I può ridurre l'incertezza perché il percorso del condotto è più facile da misurare e fabbricare prima dell'installazione.

 

Progetti di retrofit e design di tipo S

Perché i progetti di retrofit necessitano di strutture flessibili

I progetti di retrofit spesso coinvolgono condotti esistenti, vecchie piattaforme, fondazioni fisse di apparecchiature e corridoi di manutenzione limitati che non possono essere modificati liberamente. In questi casi, uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I potrebbe non corrispondere sempre alla direzione originale del condotto, anche se offre buone prestazioni termiche. La struttura di tipo S diventa pratica quando il percorso del gas deve adattarsi alle limitazioni del sito pur mantenendo le prestazioni di recupero del calore.

Modifiche della direzione del condotto e vincoli del sito

Gli impianti esistenti spesso richiedono che l'ingresso e l'uscita del gas caldo siano disposti a diverse altezze, posizioni sfalsate o direzioni non lineari. Se uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I impone un'eccessiva modifica del condotto esterno, il costo totale del progetto potrebbe aumentare anche se il corpo dello scambiatore è più semplice. Il design di tipo S può ridurre la necessità di gomiti esterni di grandi dimensioni assorbendo parte del cambio di direzione attraverso la disposizione dello scambiatore.

Quando il tipo S diventa più pratico del tipo I

La struttura di tipo S diventa più pratica quando il sistema di condotti non può essere allineato con uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I senza una profonda ricostruzione. È adatto anche quando ostacoli quali colonne in acciaio, passerelle, pareti di forni o collettori di polveri limitano l'installazione diretta e diretta. La scelta dovrebbe confrontare la caduta di pressione dello scambiatore, la perdita di pressione nel condotto, la complessità di fabbricazione e l'accesso disponibile per la pulizia anziché giudicare solo la forma dello scambiatore.

 

Fattori ingegneristici prima della selezione finale

Portata del gas e intervallo di temperatura

La portata del gas caldo e freddo determina la capacità di recupero del calore, la velocità del gas, l'area della piastra e le dimensioni dello scambiatore. Per uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I , gli ingegneri devono verificare le condizioni operative normali, minime e massime poiché il flusso dei gas di scarico industriali può cambiare con il carico di produzione. L'intervallo di temperatura influisce anche sulla selezione del materiale, sull'espansione termica, sul controllo della temperatura di uscita e sul rischio di condensa sulle superfici di trasferimento del calore.

Caduta di pressione e capacità del ventilatore

È necessario verificare la capacità del ventilatore prima di selezionare uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I o una struttura di tipo S poiché la caduta di pressione influisce direttamente sulla stabilità operativa. Un percorso del flusso rettilineo può ridurre la resistenza evitabile del condotto, ma i canali dello scambiatore creano comunque resistenza in base alla velocità del gas e alla spaziatura delle piastre. Se la caduta di pressione consentita è rigorosa, il progetto potrebbe richiedere canali più ampi, un'area di trasferimento del calore più ampia o una distribuzione del flusso regolata.

Incrostazione, cenere e accesso per la pulizia

I gas di scarico industriali possono contenere polvere, fuliggine, ceneri volanti, particelle appiccicose o componenti condensabili che si accumulano all'interno dei canali del gas. Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I può fornire una distribuzione stabile del flusso in una disposizione di condotti diritti, ma richiede comunque un'adeguata spaziatura dei canali e un accesso per l'ispezione. I progetti di tipo S richiedono ulteriore attenzione attorno alle zone di svolta perché le aree locali a bassa velocità possono aumentare la deposizione di cenere.

 

Confronto tra tipo I e tipo S in applicazioni pratiche

Nuova Installazione con Condotti Dritti Previsti

In una nuova installazione, uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I è spesso preferito quando il layout del processo può essere pianificato attorno a un percorso del gas rettilineo. Il sistema di condotti, il supporto in acciaio, la posizione del ventilatore e la piattaforma di ispezione possono essere progettati insieme fin dall'inizio. Ciò rende lo scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I particolarmente adatto per gli impianti in cui la spaziatura delle apparecchiature e la direzione del flusso di gas non sono vincolate da vecchie infrastrutture.

Upgrade di impianto esistente con spazio limitato

In un aggiornamento di un impianto esistente, l'area di installazione disponibile può essere delimitata da apparecchiature precedenti, fondazioni, pipe rack o strade di accesso. Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I può ancora essere utilizzato se la tubazione esistente supporta un percorso diretto, ma il tipo S può essere più pratico quando il gas deve cambiare direzione. Il confronto finale dovrebbe includere il costo dello scambiatore, il costo di modifica del condotto, il tempo di arresto, la caduta di pressione e la fattibilità della pulizia.

Condizioni dei gas di scarico ad alta concentrazione di polvere

I gas di scarico ad alto contenuto di polvere richiedono un attento controllo della velocità del gas perché sia ​​la bassa velocità che l'eccessiva turbolenza possono creare problemi operativi. Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I può ridurre i cambiamenti di direzione non necessari, ma il comportamento delle ceneri dipende comunque dalla dimensione delle particelle, dall'umidità, dalla viscosità e dalla geometria del canale. Per la struttura di tipo S, le sezioni di svolta devono essere riviste attentamente per evitare sacche di cenere locali che riducono l'effettiva area di trasferimento del calore.

Considerazioni su layout, manutenzione e struttura

Accesso per la manutenzione attorno allo scambiatore

Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I non deve essere selezionato solo in base all'allineamento del condotto poiché anche le porte di ispezione, le porte di pulizia e le sezioni rimovibili del condotto necessitano di spazio di lavoro. Un layout compatto di condotti diritti può sembrare efficiente in un disegno ma diventare difficile da utilizzare se piattaforme o pareti bloccano l'accesso. Lo spazio per la manutenzione deve essere confermato prima di definire l'orientamento dello scambiatore, la direzione della flangia e la posizione del supporto.

Dilatazione termica e progettazione del supporto

Il funzionamento con gas ad alta temperatura provoca l'espansione di piastre, involucri, saldature, giunti di condotti e strutture di supporto. Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I installato in una linea di condotta diritta necessita di un margine di espansione in modo che il movimento termico non sovraccarichi l'ugello o l'involucro dello scambiatore. I giunti di dilatazione, i supporti scorrevoli, i punti fissi e la flessibilità dei condotti dovrebbero essere rivisti insieme alla struttura dello scambiatore di calore.

Selezione dei materiali e rischio di corrosione

La composizione dei gas di scarico può includere ossidi di zolfo, cloruri, fluoruri, vapore acqueo e componenti acidi che influenzano il rischio di corrosione. Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I deve mantenere una temperatura di parete sicura quando è possibile la corrosione del punto di rugiada acido. Prima della produzione è necessario definire la qualità del materiale, la tolleranza alla corrosione, la qualità della saldatura e il controllo della temperatura operativa.

 

Come scegliere tra tipo I e tipo S

Scegli I-Type per progetti di condotti diritti

Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I dovrebbe avere la priorità quando l'impianto dispone di un percorso rettilineo del condotto e di spazio sufficiente per l'allineamento diretto di ingresso e uscita. È particolarmente adatto per nuove installazioni dove è possibile coordinare in fase di progettazione scambiatore, condotti, ventilatore e telaio di supporto. La struttura supporta anche una stima più semplice della caduta di pressione perché nel percorso del gas vengono introdotti meno cambiamenti di direzione.

Scegli il tipo S per i progetti di retrofit

Il tipo S deve essere preso in considerazione quando uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I richiederebbe un'eccessiva modifica del condotto esterno o interferirebbe con le apparecchiature esistenti. I progetti di retrofit spesso valorizzano la geometria di connessione compatta poiché è necessario controllare i tempi di arresto della produzione, l'accesso alla gru e il lavoro di saldatura sul campo. La struttura di tipo S può ridurre i conflitti di layout quando il percorso del condotto esistente non può essere completamente riprogettato.

Prendi in considerazione la progettazione personalizzata per condizioni complesse

Alcuni progetti industriali non possono essere risolti selezionando uno scambiatore di calore a piastre gas-gas standard di tipo S o di tipo I standard . La progettazione personalizzata può regolare la spaziatura delle piastre, la disposizione del passaggio del flusso, l'orientamento degli ugelli, la posizione della porta di ispezione, le dimensioni dell'involucro, la qualità del materiale e la disposizione del supporto. Questo approccio è necessario quando l'alta temperatura, il gas corrosivo, la polvere pesante, una forte caduta di pressione o una direzione insolita del condotto creano vincoli tecnici speciali.

Conclusione

Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I è generalmente adatto per progetti con condotti diritti in cui il flusso di gas può rimanere lineare, l'allineamento dei condotti è semplice e la pianificazione dell'installazione è chiara fin dall'inizio. La struttura di tipo S è spesso più pratica per progetti di retrofit in cui condotti, piattaforme, strutture edili o apparecchiature di processo esistenti richiedono flessibilità direzionale. La selezione finale dovrebbe combinare il carico termico, la caduta di pressione, il rischio di incrostazioni, la composizione del gas, l'interfaccia del condotto, l'accesso per la manutenzione e la disposizione del sito, e Nanjing Prandtl Heat Exchange Equipment Co., Ltd può valutare le strutture degli scambiatori di calore a piastre gas-gas di tipo I e tipo S in base ai dati di processo reali e alle condizioni di installazione.

 

Domande frequenti

Che cos'è uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I?

Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I è una struttura di scambiatore di calore a piastre con un percorso del gas diretto o quasi lineare. Viene utilizzato per il recupero di calore gas-gas in cui due flussi di gas scambiano calore attraverso piastre rimanendo separati. Questa struttura viene comunemente selezionata quando il sistema di condotti supporta l'allineamento diretto di ingresso e uscita.

Quando dovrebbe essere selezionata una struttura I-Type?

uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I quando il layout dell'impianto consente un collegamento diretto dei condotti e un semplice orientamento delle apparecchiature. È necessario selezionare È particolarmente adatto per le nuove installazioni in cui è possibile pianificare insieme il percorso del condotto, il telaio di supporto e la piattaforma di manutenzione. Dovrebbero essere comunque controllati il ​​carico termico, la caduta di pressione, la tendenza alle incrostazioni e l'idoneità del materiale.

Qual è la differenza tra le strutture di tipo I e di tipo S?

Uno scambiatore di calore a piastre gas-gas di tipo I supporta principalmente un percorso del gas lineare, mentre la struttura di tipo S supporta un percorso del gas che cambia direzione. Il tipo I è solitamente più adatto per progetti con condotti diritti, mentre il tipo S è solitamente più adatto per progetti di retrofit con posizioni di condotti ristrette. Nessuna delle due strutture è universalmente migliore perché la scelta corretta dipende dalla disposizione del sito e dai requisiti operativi.