Өнеркәсіптік түтін газының жылуын қалпына келтіруге арналған газды газға платулярлы жылу алмастырғыштың өлшемін қалай анықтауға болады

Өнеркәсіптік түтін газы көбінесе, әсіресе пештерде, қазандықтарда, пештерде, кептіру жүйелерінде, химиялық процестерде және мұнай-газ операцияларында алынатын жылудың үлкен мөлшерін тасымалдайды. Дұрыс өлшемді газды газ платулярлы жылу алмастырғышқа екі ортаны араластырмай, бұл қалдық жылуды ыстық пайдаланылған газдан суық газ ағынына бере алады. Дұрыс мөлшерлеу тек жылу беру аймағын есептеу ғана емес; сонымен қатар түтін газының құрамын, ағын жылдамдығын, шық нүктесінің коррозиясын, ластану үрдісін, қысымның төмендеуін, материалдың беріктігін, термиялық кеңеюін және орнату шектеулерін тексеруді талап етеді.

Негізгі қорытындылар

●  А газдан газға дейінгі жылу алмастырғыштың мөлшері нақты ағын жылдамдығына, температураға, қысымның төмендеуіне, газдың құрамына және жылуды қалпына келтіру мақсатына сәйкес болуы керек.

●  Жылу мөлшері, LMTD, жалпы жылу беру коэффициенті және қажетті жылу беру аймағы негізгі өлшем мәндері болып табылады.

●  Түтін газының ластануы, күлдің шөгуі, шық нүктесінің коррозиясы және жоғары температураның кернеуі жобалау кезеңіне енгізілуі керек.

●  Қарсы ағынды және оңтайландырылған көп өтпелі құрылымдар ықшам жабдықта жылуды қалпына келтіру тиімділігін жақсарта алады.

●  реттелетін құрылғы қажет. газдан газға платулярлық жылу алмастырғыш Температурасы жоғары, коррозиялық, шаңды немесе үлкен көлемді түтін газдары жағдайлары үшін жиі

 

Газдан газ платулярлы жылу алмастырғыш дегеніміз не?

Негізгі жұмыс принципі

А газдан газға платулярлы жылу алмастырғыш тар тікбұрышты газ арналарын құрайтын дәнекерленген металл пластиналармен салынған. Ыстық газ және суық газ бөлек арналар арқылы өтеді, ал жылу пластина қабырғасы арқылы ыстық ағыннан суық ағынға өтеді. Екі газ ағыны оқшауланған күйінде қалады, бұл пайдаланылған газда шаң, иіс, коррозиялық компоненттер немесе жанудың жанама өнімдері болған кезде маңызды.

Кәдімгі газ жылу алмастырғыштарынан айырмашылығы

Газдан газға арналған платулярлы жылу алмастырғыш әдетте көптеген дәстүрлі құбырлы газ жылу алмастырғыштарына қарағанда ықшам құрылымды ұсынады. Оның пластина тәріздес ағын арналары жылуды қалпына келтіру тығыздығын жақсартатын шектеулі жабдық көлемі ішінде жоғары беттік ауданды қамтамасыз етеді. Дәнекерленген конструкция ағып кетуді бақылау және құрылымдық тұтастық маңызды болып табылатын қолданбаларды да қолдайды.

Неліктен платулярлық дизайн түтін газының жылуын қалпына келтіруге сәйкес келеді

Газдан газға платулярлы жылу алмастырғыш түтін газының жылуын қалпына келтіруге жарамды, өйткені өнеркәсіптік пайдаланылған газдар көбінесе ағынның жоғары көлеміне және орташа және жоғары температураға ие. Пластинаның орналасуын торап каналдарына, газ жылдамдығына және қысымның төмендеуіне сәйкестендіру үшін әртүрлі ағын жолдарына теңшеуге болады. Бұл икемділік алмастырғышты қазандықтың, пештің сорғышының, кептірудің, химиялық бөлінетін газдың және мұнай немесе газдың технологиялық ағындарына бейімделуге мүмкіндік береді.

Өлшемге дейін қажет негізгі деректер

Түтін газының шығыны

арналған бірінші өлшем кірісі Газдан газға дейінгі жылу алмастырғышқа түтін газының нақты немесе нормаланған шығыны болып табылады. Ағынның жылдамдығы қол жетімді жылу сыйымдылығын анықтайды және арна өлшеміне, газ жылдамдығына, қысымның төмендеуіне және жалпы жылу беру аймағына қатты әсер етеді. Өнеркәсіптік жүйелер үшін ағынды тек бір жобалық нүктеде емес, қалыпты, минималды және максималды жұмыс жағдайында растау керек.

Кіріс және шығыс температуралары

Температура деректері газдың жылуды қалпына келтіру мақсатын анықтайды газ платулярлы жылу алмастырғыш . Ыстық газдың кіріс және шығыс температурасы қанша жылуды кетіруге болатындығын көрсетеді, ал суық газдың кіріс және шығыс температуралары қаншалықты пайдалы алдын ала қыздыруға болатынын көрсетеді. Мақсатты шығыс температурасы шынайы болуы керек, себебі шамадан тыс салқындату конденсацияны немесе қышқыл шық нүктесінің коррозиясын тудыруы мүмкін.

Газдың құрамы және шық нүктесі

Газдың құрамы өлшеу кезінде маңызды болып табылады . газды газға платулярлы жылу алмастырғышқа түтін газына қызмет көрсету үшін Күкірт оксидтері, азот оксидтері, хлоридтер, фторидтер, ылғал және қышқыл булар коррозия қаупіне және материалды таңдауға әсер етеді. Шық нүктесін мұқият бағалау керек, себебі қабырғаның төмен температурасы жылу тасымалдағыш бетінде агрессивті конденсаттың пайда болуына әкелуі мүмкін.

Рұқсат етілген қысымның төмендеуі

Қысымның төмендеуі әрбір газдан газға дейінгі жылу алмастырғыштың негізгі конструкциялық шекарасы болып табылады . Үлкенірек жылу тасымалдағыш беті жылуды қалпына келтіруді арттыруы мүмкін, бірақ тар арналар мен жоғары газ жылдамдығы желдеткіштің қуатын тұтынуды арттыруы мүмкін. Түпкілікті дизайн жылуды қалпына келтіру тиімділігін қолайлы жұмыс кедергісін теңестіруі керек.

 

Газдан газға дейінгі платулярлы жылу алмастырғышқа арналған өлшемдердің негізгі қадамдары

1-қадам: Жылу мөлшерін есептеңіз

жылу сыйымдылығын Газдың газ платулярлы жылу алмастырғышқа алатын Q = m × Cp × ΔT теңдеуімен бағалауға болады. Бұл теңдеуде Q – жылу жүктемесі, m – массалық шығын, Cp – меншікті жылу сыйымдылығы, ΔT – газдың температурасының өзгеруі. Өнеркәсіптік газ шығыны көбінесе Нм⊃3;/сағ түрінде берілгендіктен, соңғы есептеуге дейін әдетте массалық ағынға түрлендіру қажет.

2-қадам: Температура айырмашылығын анықтаңыз

Температураның тиімді айырмашылығы газдың ішінде газдың платулярлы жылу алмастырғышқа жылу беру қозғаушы күшін басқарады . Инженерлер жиі орташа температура айырмашылығын немесе LMTD пайдаланады, себебі газ температурасы алмастырғыш арқылы үздіксіз өзгереді. Қарсы ағын немесе оңтайландырылған көп өту ағыны қарапайым параллель ағынға қарағанда күшті орташа температура айырмашылығын сақтай алады.

3-қадам: Жалпы жылу беру коэффициентін бағалаңыз

жалпы жылу беру коэффициенті Газдың газ платулярлы жылу алмастырғышқа газ жылдамдығына, пластинаның қалыңдығына, материалдың өткізгіштігіне, бетінің күйіне, ластану мүмкіндігіне және ағынның орналасуына байланысты. Көптеген газ-газ өнеркәсіптік жағдайларда практикалық коэффициент жұмыс ортасына байланысты 30–40 Вт/(м⊃2;·℃) диапазонында болуы мүмкін. Лас, шаңды немесе төмен жылдамдықтағы газ, әдетте, өлшемді төмендетпеу үшін неғұрлым консервативті коэффициентті қажет етеді.

4-қадам: Қажетті жылу беру ауданын есептеңіз

Қондырғылар дұрыс орналастырылған кезде жылу беру аймағын газдың газдың платулярлы жылу алмастырғышқа A = Q / U × LMTD арқылы бағалауға болады. Үлкен жылу мөлшері, төмен жылу беру коэффициенті немесе азырақ температура айырмашылығы қажетті аумақты арттырады. Ақырғы аумақты таңдау ластану шегін, өндіріс шектеулерін, ағынның таралуын және болашақтағы жұмыс өзгерістерін қамтуы керек.

 

Өнеркәсіптік түтін газдарын қолдану үшін жобалау факторлары

Ластану және күлді тұндыру

Түтін газына қызмет көрсетуде қолданылатын газдан газға дейінгі жылу алмастырғыш күлді, шаңды, күйені және жабысқақ бөлшектерді ескеруі керек. Ластану пластина бетінде жылу кедергісін тудырады және уақыт өте келе нақты жылу беру өнімділігін төмендетеді. Арна аралығы немесе газ жылдамдығы жарамсыз болса, ластану қысымның төмендеуін арттырып, тұрақсыз жұмысты тудыруы мүмкін.

Шық нүктесінің коррозиясы

Шық нүктесінің коррозиясы өнеркәсіптік пайдаланылған газдарды өңдейтін үшін ең маңызды тәуекелдердің бірі болып табылады газдан газға дейінгі жылу алмастырғыш . Металл қабырғасының температурасы қышқыл шық нүктесінен төмен түссе, қышқыл конденсат пайда болып, жылу тасымалдағыш бетіне шабуыл жасай алады. Шығу температурасы, пластина материалы және ағын жолы алмастырғышты коррозияға қарсы қауіпсіз шекарада ұстау үшін таңдалуы керек.

Термиялық кеңею және жоғары температура кернеуі

Жоғары температуралы түтін газы газдың ішінде газ платулярлы жылу алмастырғышқа термиялық кеңеюді жасайды . Егер құрылым тым қатты болса, қайталанатын қыздыру және салқындату циклдары шаршауды, деформацияны немесе дәнекерлеу кернеуін тудыруы мүмкін. Серпімді құрылымдық дизайн және дұрыс кеңейту мүмкіндігі ұзақ мерзімді тұрақты жұмыс үшін маңызды.

Ағып кетудің алдын алу

Газдан газға ауысатын жылу алмастырғыш үздіксіз жұмыс кезінде ыстық және суық газ ағындарын ажырату керек. Ағып кету жылуды қалпына келтіру сапасын төмендетуі, таза газ жағын ластауы немесе арнайы технологиялық жағдайларда қауіпсіздік мәселелерін тудыруы мүмкін. Толық дәнекерлеу, қысымды сынау және дұрыс құрылымдық дизайн сенімді тығыздау өнімділігі үшін өте маңызды.

Ағынды ұйымдастыру және құрылымдық таңдау

Қарсы ағынды ұйымдастыру

қарсы ағынды газ Газ плиталы жылу алмастырғышқа ыстық және суық газды қарама-қарсы бағытта жібереді. Бұл реттеу әдетте жоғары орташа температура айырмашылығын және жылуды қалпына келтірудің жақсы тиімділігін қамтамасыз етеді. Бұл процесс ықшам аумақта максималды энергияны қалпына келтіруді қажет еткенде жиі таңдалады.

Айқас ағынды ұйымдастыру

Айқас ағынды газдың газ платулярлы жылу алмастырғышы екі газ ағынының бір-бірімен бұрышта қозғалуына мүмкіндік береді. Бұл құрылым құбырды қосуды жеңілдетеді және орнату кеңістігі шектеулі тораптарды орналастырады. Ол орналасудың икемділігі ең жоғары температуралық тәсілге қол жеткізуден маңыздырақ болған кезде таңдалуы мүмкін.

Көп өтпелі платулярлық құрылымдар

көп өтпелі жылу алмастырғыш Газдан газға дейінгі U-типті, W-типті, S-типті, I-типті, L-типті немесе басқа теңшелген арна орналасуларын пайдалана алады. Көп өтпелі дизайн газ таратуды жақсартуға, тиімді тұру уақытын арттыруға және қолданыстағы құбыр бағыттарына сәйкес келуге мүмкіндік береді. Ең жақсы құрылым жылу мөлшеріне, қысымның төмендеуіне, жабдық өлшеміне, техникалық қызмет көрсетуге қолжетімділікке және өрісті орнату жағдайларына байланысты.

 

Газды газ платулярлы жылу алмастырғышқа өлшеу кезіндегі жалпы қателер

Газ құрамын елемеу

өлшеу Газды газ платулярлы жылу алмастырғышқа тек ағын жылдамдығы мен температурасына қарай қауіпті. Газ құрамы коррозияға, ластануға, шық нүктесіне, материалдың үйлесімділігіне және қызмет ету мерзіміне әсер етеді. Құрамы туралы деректер болмаса, алмастырғыш есептелген жылу мөлшеріне жетуі мүмкін, бірақ нақты жұмыста мерзімінен бұрын істен шығуы мүмкін.

Қысымның төмендеуін бақылаусыз шамадан тыс өлшем

Көлемді газдан газға дейінгі жылу алмастырғыш әрқашан жақсы шешім бола бермейді. Бетінің шамадан тыс ауданы жабдықтың құнын, орнату қиындықтарын және құрылымдық салмақты арттыруы мүмкін. Газдың төмен жылдамдығы шаңның жиналуын да ынталандыруы мүмкін, бұл жылу тиімділігін біртіндеп төмендетеді.

Шығу температурасын тым төмен орнату

Шығатын түтін газының температурасын тым агрессивті түрде төмендету газды газ платулярлы жылу алмастырғышқа зақым келтіруі мүмкін . Төмен шығыс температурасы металл қабырғасының температурасын шық нүктесінен төмен түсіріп, қышқыл конденсацияны тудыруы мүмкін. Қауіпсіз дизайн максималды теориялық қалпына келтіруді емес, пайдаланылған ауа температурасын коррозия шегінен жоғары ұстайды.

Күрделі түтін газына арналған стандартты жабдықты пайдалану

Күрделі түтіндік газ жағдайлары көбінесе газдан платулярлық жылу алмастырғышты қажет етеді . Жоғары температураны, коррозиялық газды, жоғары шаңды жүктеуді және үлкен көлемді ағынды әрқашан стандартты дизайнмен өңдеу мүмкін емес. Таңдамалы өлшемдер жылу беру аймағын, арналар аралығын, материалды, құрылымды және қысымның төмендеуін нақты процеске сәйкестендіруге мүмкіндік береді.

 

Реттелген газды газға арналған платулярлы жылу алмастырғышты қашан пайдалану керек

Жоғары температуралы түтін газы

Түтін газының температурасы өте жоғары болғанда, пайдалану газдан газға арналған платулярлы жылу алмастырғышты ұсынылады. Жоғары температурадағы қызмет көрсету материалдың дұрыс беріктігін, термиялық кеңею дизайнын, оқшаулауды және дәнекерлеу сапасын талап етеді. Жұмыс температурасының диапазоны газ құрамымен бірге бағалануы керек, өйткені жоғары температурада коррозия қаупі артуы мүмкін.

Үлкен газ ағынының көлемі

Үлкен көлемді түтін газдарын қолдану үшін газдан платулярлық жылу алмастырғышқа бейімделген газ қажет. кішігірім стандартты қондырғы емес, көбінесе Үлкен ағын біркелкі емес жылдамдықты, жергілікті қызып кетуді және жоғары қысымның төмендеуін болдырмау үшін арнаны мұқият бөлуді талап етеді. Түтін газының ағыны өнеркәсіптік көлемдерге жеткенде модульдік немесе үлкейтілген құрылымдарды пайдалануға болады.

Коррозиялық немесе шаңды газ

Коррозиялық немесе шаңды процесс газдан газға дейінгі платулярлық жылу алмастырғышты қажет етеді. қолайлы материалы және ағын арнасының дизайны бар Шаң толтырылған газ тиісті арналар аралығын, басқарылатын жылдамдықты және техникалық қызмет көрсетуді ескеруді қажет етеді. Коррозиялық газ шық нүктесін бағалауды және нақты газ химиясына негізделген материалды таңдауды қажет етеді.

 

Дәйексөзге дейін практикалық өлшемді бақылау тізімі

Процесс параметрлері

таңдамас бұрын Газдан газға дейінгі жылу алмастырғышты , процестің толық параметрлерін дайындау керек. Оларға ыстық газ ағыны, суық газ ағыны, кіріс температуралары, мақсатты шығыс температуралары, жұмыс қысымы және қысымның төмендеуі шектеулері жатады. Процесс деректерінің жетіспеуі жиі қайталанатын түзетулерге және жабдық өлшемдерінің дұрыс емес болуына әкеледі.

Газ сапасының параметрлері

Газ сапасы туралы деректер арналған жылу деректері сияқты маңызды газдан газға дейінгі жылу алмастырғышқа . Ылғал, күкірт, хлор, шаң концентрациясы, күл қасиеттері және коррозиялық қосылыстар материалды таңдауға да, құрылымдық орналасуға да әсер етеді. Егер конденсацияланатын немесе жабысқақ заттар болса, дизайн қосымша ластану және тазалауды қамтуы керек.

Сайт және орнату шарттары

Газдан газға дейінгі жылу алмастырғыш тек жылу есебіне ғана емес, нақты орнату орнына сәйкес келуі керек. Түтік бағыты, фланец пішіні, техникалық қызмет көрсету кеңістігі, жабдықты қолдау, көтеру шарттары және оқшаулау талаптары түпкілікті дизайнға әсер етеді. Дөңгелек немесе шаршы интерфейстер бар түтін газы жүйесіне сәйкес таңдалуы мүмкін.

 

Қорытынды

Өнеркәсіптік түтін газының жылуын қалпына келтіруге арналған өлшемін анықтау газдан газға дейінгі жылу алмастырғыштың қарапайым жылу беру аймағын есептеуді ғана қажет етеді. Ағын жылдамдығын, жылу мөлшерін, LMTD, жылу беру коэффициентін, ластану коэффициентін, қысымның төмендеуін, газ құрамын, шық нүктесінің коррозиясын, материалды таңдауды және құрылымдық схеманы бірге қарастыру керек. Nanjing Prandtl Heat Exchange Equipment Co., Ltd жоғары температураны, үлкен газ көлемін, коррозиялық компоненттерді немесе шаңмен толтырылған шығаруды қамтитын талап етілетін жобалар үшін газ платулярлы жылу алмастырғыш шешімдерін қамтамасыз ете алады. нақты жұмыс жағдайлары мен жылуды қалпына келтіру мақсаттарына негізделген

 

Жиі қойылатын сұрақтар

Газдан газға дейінгі жылу алмастырғышты өлшеу үшін қандай ақпарат қажет?

Газдан газға дейінгі платулярлық жылу алмастырғыш ыстық және суық газ ағынының жылдамдығын, кіріс температураларын, мақсатты шығыс температураларын, жұмыс қысымын және қысымның төмендеуін шектейді. Газ құрамы, ылғалдылық, шаң концентрациясы және шық нүктесі туралы ақпарат қауіпсіз дизайн үшін де қажет. Түтік бағыты, фланец өлшемі және бос орын сияқты орнату деректері түпкілікті таңдау алдында расталуы керек.

Жылу беру ауданы қалай есептеледі?

жылу беру ауданы Газдың газ плиталы жылу алмастырғышқа әдетте жылу сыйымдылығы, жалпы жылу беру коэффициенті және LMTD арқылы бағаланады. Жеңілдетілген теңдеу барлық бірліктер сәйкес болған кезде A = Q / U × LMTD болады. Соңғы өлшемдер ластануды, қысымның төмендеуін тексеруді, материалды шектеуді және ағынды бөлуді түзетуді қамтуы керек.

Газдан газға арналған платулярлы жылу алмастырғыш жоғары температуралы түтін газын өңдей ала ма?

дұрыс жобаланған газдан газға дейінгі жылу алмастырғыш жоғары температуралы түтін газын өңдей алады. Тиісті материалдар мен конструкциялар пайдаланылған кезде, Жоғары температурада қызмет көрсету термиялық кеңеюге, дәнекерлеу беріктігіне, оқшаулауға және ұзақ мерзімді металл тұрақтылығына назар аударуды талап етеді. Соңғы рұқсат етілген температура газ құрамына, коррозия потенциалына және таңдалған жылу алмасу материалына байланысты.