Түтін газының жылуын қалпына келтірудегі шық нүктесінің коррозиясы: платулярлы жылу алмастырғыштар үшін материалды таңдау

Түтін газының жылуын қалпына келтіру отын шығыны мен пайдаланылған газдың температурасын төмендету арқылы өнеркәсіптік энергия тиімділігін арттырады, бірақ төмен температурада жұмыс істеу қатерді арттырады. түтін газының шық нүктесінің коррозиясы , әсіресе құрамында күкірт, хлоридтер, ылғал, шаң, биомасса шығарындылары, қалдық газдар немесе химиялық процесс шығарындылары бар газдардағы. Платулярлы жылу алмастырғыштар немесе дәнекерленген газ пластиналы жылу алмастырғыштар үшін бұл тәуекелді ертерек бағалау керек, өйткені ықшам дәнекерленген пластина арналары жергілікті суық беттерді тудыруы мүмкін. Металл қабырғасының температурасы қышқыл шық нүктесінен төмен түссе, күкірт қышқылы, тұз қышқылы немесе басқа қышқыл конденсаттар пайда болып, тез коррозияға әкелуі мүмкін.

Кілтті алып кету

●  Қышқыл конденсациясы қышқыл шық нүктесінен төмен басталады.

●  Қабырғаның ең төменгі температурасы газдың орташа температурасынан маңыздырақ.

●  SO₃, HCl, HF, ылғал, оттегі, шаң және шөгінділер коррозия қаупін арттырады.

●  Суық тақтайшалар, дәнекерленген тігістер және төмен ағынды аймақтар негізгі қауіп аймақтары болып табылады.

●  Материалды таңдау газ химиясына және конденсаттың ауырлығына сәйкес келуі керек.

●  316L, дуплексті болат, жоғары легирленген болат және никель қорытпалары әртүрлі тәуекелдерге сәйкес келеді.

●  Қабырға температурасын бақылау коррозияға төзімді материал сияқты маңызды.

●  Пластиналар аралығы, ағынды бөлу, дренаж және тазалауға қол жеткізу қызмет көрсету мерзіміне әсер етеді.

●  Коррозиялық түтін газын қалпына келтіру үшін әдетте арнайы дизайн қажет.

 

Түтін газының шық нүктесінің коррозиясы дегеніміз не?

Түтін газында қышқыл шық нүктесі қалай пайда болады

Түтін газының шық нүктесінің коррозиясы түтін газындағы қышқыл буы металл беттерінде конденсацияланып, коррозиялық сұйық қабықша түзген кезде пайда болады. Құрамында күкірт бар жану жүйелерінде күкірт негізінен SO₂-ға айналады, ал оның бір бөлігі SO₃-ға тотығуы мүмкін. SO₃ су буымен әрекеттескенде күкірт қышқылының буы пайда болады және қалыпты судың шық нүктесінен әлдеқайда жоғары температурада конденсациялануы мүмкін.

Құрамында хлориді бар шығарындыларда тұз қышқылы бу немесе конденсат түрінде де болуы мүмкін. HCl, HF, SO₃ және су буы қатар өмір сүргенде, конденсат көміртекті болатқа және тіпті кейбір тот баспайтын болаттарға жоғары қышқылдық пен коррозияға ұшырауы мүмкін. Сондықтан қышқылдық шық нүктесін тек су буының мазмұнына ғана емес, түтін газының нақты құрамына қарай бағалау керек.

Неліктен газдың орташа температурасы жеткіліксіз

Жылуды қалпына келтіру жүйесі түтін газының орташа шығыс температурасы қышқыл шық нүктесінен жоғары болғанда қауіпсіз болып көрінуі мүмкін, бірақ коррозия металл бетінің нақты температурасымен бақыланады. Ықшам дәнекерленген пластина алмастырғыштарда пластина қабырғасының температурасы сусымалы газ температурасынан төмен болуы мүмкін, әсіресе суық ұшына жақын немесе суық жақтағы газбен қатты салқындаған аймақтар.

Әлсіз жерлерге суық ұшты тақталар, кіріс бұрыштары, ағынның дұрыс таралмайтын аймақтары, төмен жылдамдықтағы өтулер және суық ауа арналарына жақын беттер жатады. Төмен жүктемелі жұмыс, қысқы жағдайлар, суық жақтан шамадан тыс ағын, іске қосу және өшіру қабырға температурасын одан әрі төмендетуі мүмкін. Сондықтан, бағалау қалыпты және өтпелі жағдайлардағы пластина қабырғасының ең төменгі температурасына назар аударуы керек.

Жалпы зақымдану үлгілері

Типтік белгілері Түтін газының шық нүктесінің коррозиясына шұңқырлар, қабырғаның жұқаруы, пластинаның тесілуі, қышқылдық шөгінділер, ағып кету және коррозия өнімдерінен немесе ластанудан қысымның жоғарылауы жатады. Жергілікті шұңқырлар әсіресе жұқа жылу тасымалдағыш плиталар үшін қауіпті, себебі ол қабырғаға біркелкі коррозияға қарағанда тезірек еніп кетуі мүмкін.

Платулярлы жылу алмастырғыштарда дәнекерлеу тігістері, пластина жиектері, салқын аймақтар, дренаждық нүктелер және шөгінділермен жабылған аумақтар арнайы тексеруді қажет етеді. Қышқыл конденсаты жарықтарда немесе шөгінділердің астында қалып, қышқыл-металл ұзақ жанасуын және қатты шөгінділердің немесе жарықтардың коррозиясын тудыруы мүмкін.

Неліктен платулярлы жылу алмастырғыштар ерекше назар аударуды қажет етеді

Ықшам дәнекерленген пластинаның құрылымы

Платулярлы жылу алмастырғыш газ арналарын қалыптастыру үшін дәнекерленген металл пластиналарды пайдаланады, бұл жұқа пластина қабырғалары арқылы газдан газға тиімді жылу беруді қамтамасыз етеді. Бұл ықшам құрылым жылуды қалпына келтіру тиімділігін жақсартады және жабдықтың көлемін азайтады, бұл оны өнеркәсіптік қалдықтарды жылуды қалпына келтіруге жарамды етеді. Дегенмен, қатты суық жақтан салқындату жергілікті қабырға температурасын қышқыл шық нүктесінен төмен түсіруі мүмкін, сондықтан тиімділік коррозиядан қорғаумен теңестірілуі керек.

Дәнекерленген конструкция және коррозияға сезімталдық

Prandtl газ плитасының жылу алмастырғыштары газ ағындары арасындағы ұзақ мерзімді тығыздауды қамтамасыз ету үшін толығымен дәнекерленген конструкция мен қысымды сынауды пайдаланады. Қышқыл шық нүктесі жағдайында дәнекерлеу сапасы мен материалдың үйлесімділігі өте маңызды, себебі дәнекерлеу тігісінің саусақтары, жылу әсер ететін аймақтар, бұрыштар және пластина жиектері алдымен коррозияға ұшырауы мүмкін. Дизайн негізгі материалды, дәнекерлеу материалдарын, дәнекерлеу процедураларын, бетінің күйін, тексеру әдістерін, температураны бөлуді және конденсатты дренажды ескеруі керек.

Термиялық кеңею және құрылымдық сенімділік

Жоғары температуралы газ жылуды қалпына келтіру жабдығы термиялық кеңеюге, термиялық кернеуге және жүктеменің қайталанатын өзгерістеріне төтеп беруі керек. Prandtl компаниясының газ пластинасының жылу алмастырғышының дизайны деформацияны, дәнекерлеудің шаршауын және ағып кету қаупін азайту үшін жоғары температуралық қызмет көрсету кезінде құрылымдық сенімділікті қарастырады. Шық нүктесінің коррозиясына қарсы қолданбаларда коррозияға төзімді материалдар, құрылымдық икемділік, дұрыс қолдау және бақыланатын жұмыс қажет, өйткені коррозия мен кернеу бірге зақымдануды тездетуі мүмкін.

Ластану және кенсіз коррозия

Шаң, күл, күйе, катализатор ұнтағы, тұздар және жабысқақ бөлшектер жылу тасымалдағыш беттерде жиналып, қышқыл конденсатты сіңіруі мүмкін. Бұл шөгінділер металды ылғалды ұстауы және газ температурасы шық нүктесінен жоғары көтерілгеннен кейін де коррозиялық микроорта құруы мүмкін. Сондықтан плиталар арасындағы қашықтық, газ жылдамдығы, қысымның төмендеуі, тазалауға қол жеткізу және ластану сипаттамалары шаңның жүктелуіне, бөлшектердің қасиеттеріне, коррозия қаупіне және техникалық қызмет көрсету шарттарына сәйкес оңтайландырылған болуы керек.

 

Платулярлық жылу алмастырғыштардағы қауіпті аймақтар

 

Түтін газының шық нүктесінің коррозиясына әсер ететін негізгі факторлар

Түтін газының құрамы

Түтін газының шық нүктесінің коррозиясының ауырлығы SO₂, SO₃, HCl, HF, су буы, оттегі, NOₓ, шаң, сілті тұздары және басқа технологиялық компоненттерге байланысты. SO₃ негізінен күкірт қышқылының шық нүктесіне әсер етеді, ал HCl және хлорид тұздары, әсіресе тот баспайтын болаттарда шұңқырлар мен жарықшақтардың коррозия қаупін арттырады. Сондықтан материалды таңдау өлшенген немесе сенімді бағаланған газ құрамына негізделуі керек.

Металл бетінің температурасы

Түтін газының шық нүктесінің коррозиясы металл бетінің температурасы қышқыл шық нүктесінен төмен түсіп, қышқыл конденсат пайда болған кезде басталады. Қауіпсіз дизайн тек газдың кіріс және шығыс температурасын тексерудің орнына, әсіресе платулярлық жылу алмастырғыштардың суық ұшындағы тақталарындағы ең төменгі қабырға температурасын бағалауы керек. Төмен жүктеме, жоғары суық жақтағы ағын, қысқы жұмыс, іске қосу және өшіру температура шегін, айналып өтуді, кезеңді қалпына келтіруді, ағынды бақылауды немесе алдын ала қыздыруды қажет етуі мүмкін.

Газ ағыны және кен орындары

Газ ағыны жылу алмасуға, қысымның төмендеуіне, ластануға, эрозияға және коррозияға әсер етеді. Төмен жылдамдық шаңның шөгуіне және қышқылдың сақталуына әкелуі мүмкін, ал шамадан тыс жылдамдық эрозияны және желдеткіш қуатын арттыруы мүмкін. Ағынның таралуы, үстіңгі бөліктің дизайны, бағыттаушы тақталар және кіріс/шығыс конфигурациясы салқындаған аймақтар мен шөгінділерге бейім төмен ағынды аймақтарды болдырмау үшін оңтайландырылған болуы керек.

Тазалау және техникалық қызмет көрсету шарттары

Техникалық қызмет көрсету шарттары коррозияны бақылауға тікелей әсер етеді, өйткені қышқыл шөгінділер тіпті коррозияға төзімді қорытпалардың мерзімінен бұрын бұзылуына әкелуі мүмкін. Орналасу кезеңінде тексеру есіктерін, тазалау порттарын, дренаждық нүктелерді, күйелерді кетіру әдістерін және қол жетімді арналарды орналастыруды қарастырған жөн. Егер өшіру уақыты қысқа болса немесе қолжетімділік шектеулі болса, дизайн ластануды болдырмауға, тазалауды жеңілдетуге және материалды консервативті таңдауға баса назар аударуы керек.

Материалды салыстыру кестесі

 

Коррозия қаупін азайту стратегияларын жобалау

Критикалық беттерді қышқыл шық нүктесінен жоғары ұстаңыз

Коррозияны азайтудың ең тиімді жолы - сыни металл беттерін қышқыл шық нүктесінен жоғары ұстау. Қышқылдың шық нүктесі мен пластина қабырғасының ең төменгі температурасын термиялық жобалау кезінде бірге бағалау керек, өйткені үздіксіз қышқыл конденсат әлі де жоғары сапалы қорытпаларды зақымдауы мүмкін. Шығу температурасы тым төмен болса, айналып өтуді басқару, кезеңді қалпына келтіру, реттелетін суық жағындағы ағын, рециркуляция немесе ең төменгі температураны бақылау қажет болуы мүмкін.

Пластиналар аралығы мен газ жылдамдығын оңтайландыру

Пластиналар аралығы жылу беру, қысымның төмендеуі, ластану және тазалауға әсер етеді. Тар арналар жылу беруді және жинақылықты жақсартады, бірақ бітеліп қалу қаупін арттыруы мүмкін, ал кеңірек арналар ластануға төзімділікті жақсартады, бірақ көбірек жылу беру аймағын қажет етеді. Prandtl газ плитасының жылу алмастырғыштарын жылуды қалпына келтіру тиімділігін, ластануды бақылауды, қысымның төмендеуін және коррозиядан қорғауды теңестіру үшін теңшеуге болады.

Ағынның таралуын жақсарту

Ағынның жақсы таралуы біркелкі температураны сақтауға және коррозия қаупін азайтуға көмектеседі. Газдың біркелкі емес таралуы шамадан тыс салқындатылған арналарды немесе конденсат пен шөгінділер жиналатын төмен жылдамдықты ластану аймақтарын тудыруы мүмкін. U-типті, W-типті, S-типті, I-типті, L-типті немесе теңшелген құрылымдар сияқты ағынды реттеулерді арна орналасуына және технологиялық қажеттіліктерге сәйкес таңдауға болады.

Тазалауға, дренажға және тексеруге қол жеткізуді қамтамасыз етіңіз

Қышқыл конденсаты мен шөгінділері алмастырғыш ішінде ұзақ уақыт бойы қалмауы керек. Орналасу кезеңінде дренаждық нүктелерді, тексеру саңылауларын, алынбалы құбыр бөліктерін және қолайлы тазалау әдістерін ескеру қажет. Шаңды немесе коррозиялық газ үшін алмастырғыштың құрылымы мен материалы қолмен тазалау, күйе үрлеу, ауа импульсі немесе сумен жуу сияқты жоспарланған тазалау әдісіне сәйкес келуі керек.

Іске қосу және өшіру шарттарын бақылау

Іске қосу және өшіру жиі ең коррозиялық кезең болып табылады, өйткені суық металл немесе салқындатқыш беттер қышқыл конденсациясына ықпал етуі мүмкін. Пайдалану процедуралары бақыланатын жылытуды, кептіру жұмысын, конденсатты ағызуды және ылғалды ұзақ тоқырау кезеңдерін болдырмауды қамтуы керек. Кейбір жүйелерде коррозиялық түтін газын алмастырғыш қауіпсіз температураға жеткенше айналып өту керек.

 

Қорытынды

Түтін газының шық нүктесінің коррозиясы төмен температурада түтін газының жылуын қалпына келтіру кезінде үлкен қауіп болып табылады. Қышқыл конденсат, әсіресе SO₃, HCl, HF, ылғал, шаң және шөгінділер болған кезде, жылу тасымалдағыш тақталарға, дәнекерлеуге, арналарға, дренаждық аймақтарға және суық беттерге шабуыл жасай алады.

Платулярлы жылу алмастырғыштар үшін материалды сенімді таңдау қышқылдың шық нүктесін бағалауды, қабырғадағы минималды температураны бақылауды, ағынды бөлуді оңтайландыруды, ластануды басқаруды, қысымның төмендеуін тексеруді, тазалауға қол жеткізуді, дренажды жобалауды және жұмыс тәртібін бақылауды қажет етеді.

Көміртекті болат, 304, 316L, дуплексті баспайтын болат, жоғары легирленген тот баспайтын болат, никель негізіндегі қорытпалар және қорғаныс жабындарының әрқайсысының қолдану шегі бар. Дұрыс таңдау түтін газының нақты құрамына, конденсаттың ауырлығына, жұмыс температурасына, техникалық қызмет көрсету шарттарына және қызмет ету циклінің құнына байланысты. Nanjing Prandtl Heat Exchange Equipment Co., Ltd қауіпсіз, тиімді және ұзақ мерзімді жұмыс үшін нақты технологиялық деректерге негізделген теңшелген газ плитасының жылу алмастырғыш шешімдерін ұсына алады.

 

Жиі қойылатын сұрақтар

Түтін газының шық нүктесінің коррозиясына не себеп болады?

Түтін газының шық нүктесінің коррозиясы бетінің температурасы қышқылдық шық нүктесінен төмен түскен кезде металл беттерінде конденсацияланатын қышқылды булардан туындайды. Кең таралған конденсаттарға SO₃ және су буының күкірт қышқылы және құрамында хлориді бар газдың тұз қышқылы жатады.

Түтін газының шық нүктесінің коррозиясына қай материал жақсырақ?

Әмбебап ең жақсы материал жоқ. 316L орташа қызмет көрсетуге, дуплексті немесе жоғары легирленген тот баспайтын болатқа күштірек хлорид немесе аралас қышқыл әсер етуі мүмкін және ауыр конденсат жағдайлары үшін никель негізіндегі қорытпалар қажет болуы мүмкін.

Тот баспайтын болат шық нүктесінің коррозиясын толығымен болдырмайды ма?

Жоқ. Тот баспайтын болат коррозия қаупін азайтады, бірақ хлоридтер, төмен рН конденсаты, күкірт қышқылы, жарықтар, шөгінділер және төмен қабырға температурасы әлі де шұңқыр немесе жарықшақ коррозиясын тудыруы мүмкін.