Korrozioni i pikës së vesës në rikuperimin e nxehtësisë së gazit të gripit: Përzgjedhja e materialit për shkëmbyesit platular të nxehtësisë

Rikuperimi i nxehtësisë së gazit të gripit përmirëson efikasitetin e energjisë industriale duke reduktuar përdorimin e karburantit dhe temperaturën e shkarkimit, por funksionimi në temperaturë të ulët rrit rrezikun e Korrozioni i pikës së vesës së gazit të gripit , veçanërisht në gazrat që përmbajnë squfur, kloride, lagështi, pluhur, shkarkime të biomasës, gaz të mbeturinave ose emetime të proceseve kimike. Për shkëmbyesit e nxehtësisë Platular ose shkëmbyesit e nxehtësisë me pllaka të salduara me gaz, ky rrezik duhet të vlerësohet herët sepse kanalet kompakte të pllakave të salduara mund të krijojnë sipërfaqe të ftohta lokale. Nëse temperatura e murit metalik bie nën pikën e vesës së acidit, acidi sulfurik, acidi klorhidrik ose kondensata të tjera acide mund të formohen dhe të shkaktojnë korrozion të shpejtë.

Key Takeaway

●  Kondensimi acid fillon nën pikën e vesës së acidit.

●  Temperatura minimale e murit ka më shumë rëndësi se temperatura mesatare e gazit.

●  SO₃, HCl, HF, lagështia, oksigjeni, pluhuri dhe depozitat rrisin rrezikun e korrozionit.

●  Pllakat me fund të ftohtë, saldimet dhe zonat me rrjedhje të ulët janë zonat kryesore të rrezikut.

●  Përzgjedhja e materialit duhet të përputhet me kiminë e gazit dhe ashpërsinë e kondensatës.

●  316L, çeliku i dyfishtë, çeliku me aliazh të lartë dhe lidhjet e nikelit përshtaten me rreziqe të ndryshme.

●  Kontrolli i temperaturës së murit është po aq i rëndësishëm sa materiali rezistent ndaj korrozionit.

●  Hapësira e pllakave, shpërndarja e rrjedhës, kullimi dhe aksesi i pastrimit ndikojnë në jetëgjatësinë e shërbimit.

●  Zakonisht kërkohet dizajn i personalizuar për rikuperimin e gazit gërryes.

 

Çfarë është korrozioni i pikës së vesës së gazit të gripit?

Si formohet pika e vesës acide në gazin e gripit

Korrozioni i pikës së vesës së gazit të gripit ndodh kur avulli acidik në gazrat e gripit kondensohet në sipërfaqet metalike dhe formon një film të lëngshëm gërryes. Në sistemet e djegies me squfur, squfuri kryesisht shndërrohet në SO2, dhe një pjesë e tij mund të oksidohet në SO3. Kur SO3 reagon me avujt e ujit, formohet avulli i acidit sulfurik dhe mund të kondensohet në një temperaturë shumë më të lartë se pika normale e vesës së ujit.

Në shkarkimet që përmbajnë klorur, acidi klorhidrik mund të ekzistojë gjithashtu si avull ose kondensatë. Kur bashkëjetojnë HCl, HF, SO3 dhe avujt e ujit, kondensata mund të bëhet shumë acid dhe gërryese ndaj çelikut të karbonit dhe madje edhe disa çeliqeve inox. Prandaj, pika e vesës së acidit duhet të vlerësohet bazuar në përbërjen aktuale të gazit të gripit, jo vetëm në përmbajtjen e avullit të ujit.

Pse temperatura mesatare e gazit nuk është e mjaftueshme

Një sistem i rikuperimit të nxehtësisë mund të duket i sigurt kur temperatura mesatare e daljes së gazit të gripit është mbi pikën e vesës së acidit, por korrozioni kontrollohet nga temperatura aktuale e sipërfaqes së metalit. Në shkëmbyesit kompakt të pllakave të salduara, temperatura e murit të pllakës mund të jetë më e ulët se temperatura e gazit në masë, veçanërisht pranë skajit të ftohtë ose zonave të ftohura fort nga gazi në anën e ftohtë.

Zonat e cenueshme përfshijnë pllaka me fund të ftohtë, qoshet e hyrjes, zonat e keqshpërndarjes së rrjedhës, kalimet me shpejtësi të ulët dhe sipërfaqet afër kanaleve të ajrit të ftohtë. Funksionimi me ngarkesë të ulët, kushtet e dimrit, rrjedha e tepërt në anën e ftohtë, ndezja dhe fikja mund të ulin më tej temperaturën e murit. Prandaj, vlerësimi duhet të fokusohet në temperaturën minimale të murit të pllakës në kushte normale dhe kalimtare.

Modelet e zakonshme të dëmtimit

Shenjat tipike të Korrozioni i pikës së vesës së gazit të gripit përfshin gropa, rrallimin e murit, shpimin e pllakave, depozitat acidike, rrjedhjet dhe rënien e presionit të shtuar nga produktet e korrozionit ose ndotja. Gropa e lokalizuar është veçanërisht e rrezikshme për pllakat e holla të transferimit të nxehtësisë, sepse mund të depërtojë në mur më shpejt se korrozioni uniform.

Në shkëmbyesit e nxehtësisë Platular, shtresat e saldimit, skajet e pllakave, zonat me fund të ftohtë, pikat e kullimit dhe zonat e mbuluara me depozita kanë nevojë për inspektim të veçantë. Kondensata acide mund të bllokohet në të çara ose nën depozita, duke shkaktuar kontakt të gjatë acid-metal dhe korrozion të rëndë nën depozitim ose të çara.

Pse këmbyesit platular të nxehtësisë kanë nevojë për vëmendje të veçantë

Struktura kompakte e pllakave të salduara

Një shkëmbyes nxehtësie Platular përdor pllaka metalike të salduara për të formuar kanale gazi, duke mundësuar transferimin efikas të nxehtësisë nga gaz në gaz përmes mureve të hollë të pllakave. Kjo strukturë kompakte përmirëson efikasitetin e rikuperimit të nxehtësisë dhe zvogëlon madhësinë e pajisjes, duke e bërë atë të përshtatshme për rikuperimin e nxehtësisë së mbeturinave industriale. Megjithatë, ftohja e fortë nga ana e ftohtë mund të ulë temperaturën lokale të murit nën pikën e vesës së acidit, kështu që efikasiteti duhet të balancohet me mbrojtjen nga korrozioni.

Ndërtimi i salduar dhe ndjeshmëria ndaj korrozionit

Këmbyesit e nxehtësisë së pllakave të gazit Prandtl përdorin konstruksion të gjitha të salduara dhe testimin e presionit për të siguruar mbylljen afatgjatë midis rrymave të gazit. Në kushtet e pikës së vesës së acidit, cilësia e saldimit dhe përputhshmëria e materialit janë kritike sepse gishtat e saldimit, zonat e prekura nga nxehtësia, qoshet dhe skajet e pllakës mund të gërryen së pari. Dizajni duhet të marrë parasysh materialin bazë, materialet konsumuese të saldimit, procedurat e saldimit, gjendjen e sipërfaqes, metodat e inspektimit, shpërndarjen e temperaturës dhe kullimin e kondensatës.

Zgjerimi termik dhe besueshmëria strukturore

Pajisjet e rikuperimit të nxehtësisë së gazit në temperaturë të lartë duhet të përballojnë zgjerimin termik, stresin termik dhe ndryshimet e përsëritura të ngarkesës. Dizajni i shkëmbyesit të nxehtësisë me pllaka të gazit Prandtl merr parasysh besueshmërinë strukturore në shërbimin në temperaturë të lartë për të reduktuar deformimin, lodhjen e saldimit dhe rreziqet e rrjedhjeve. Në aplikimet e korrozionit të pikës së vesës, nevojiten materiale rezistente ndaj korrozionit, fleksibilitet strukturor, mbështetje e duhur dhe funksionim i kontrolluar, sepse korrozioni dhe stresi mund të përshpejtojnë dëmtimin së bashku.

Ndotja dhe korrozioni nën depozitim

Pluhuri, hiri, bloza, pluhuri katalizator, kripërat dhe grimcat ngjitëse mund të grumbullohen në sipërfaqet e transferimit të nxehtësisë dhe të thithin kondensat acidike. Këto depozita mund ta mbajnë metalin të lagësht dhe të krijojnë një mikromjedis gërryes edhe pasi temperatura e gazit rritet mbi pikën e vesës. Prandaj, hapësira e pllakave, shpejtësia e gazit, rënia e presionit, aksesi i pastrimit dhe karakteristikat e ndotjes duhet të optimizohen sipas ngarkesës së pluhurit, vetive të grimcave, rrezikut të korrozionit dhe kushteve të mirëmbajtjes.

 

Zonat e rrezikut në shkëmbyesit platular të nxehtësisë

 

Faktorët kryesorë që ndikojnë në korrozionin e pikës së vesës së gazit të gripit

Përbërja e gazit të gripit

Ashpërsia e korrozionit të pikës së vesës së gazit të gripit varet nga SO2, SO3, HCl, HF, avujt e ujit, oksigjeni, NOₓ, pluhuri, kripërat e alkalit dhe përbërësit e tjerë të procesit. SO₃ ndikon kryesisht në pikën e vesës së acidit sulfurik, ndërsa kripërat e HCl dhe klorurit rrisin rrezikun e korrozionit të gropave dhe të çarave, veçanërisht në çeliqet inox. Prandaj, përzgjedhja e materialit duhet të bazohet në përbërjen e gazit të matur ose të vlerësuar në mënyrë të besueshme.

Temperatura e sipërfaqes së metalit

Korrozioni i pikës së vesës së gazit të gripit fillon kur temperatura e sipërfaqes së metalit bie nën pikën e vesës së acidit dhe formohet kondensata acidike. Një dizajn i sigurt duhet të vlerësojë temperaturën minimale të murit, veçanërisht në pllakat me fund të ftohtë të shkëmbyesve të nxehtësisë Platular, në vend që të kontrollojë vetëm temperaturat e hyrjes dhe daljes së gazit. Ngarkesa e ulët, prurje e lartë në anën e ftohtë, funksionimi në dimër, fillimi dhe mbyllja mund të kërkojnë një diferencë të temperaturës, anashkalim, rikuperim në faza, kontroll të rrjedhës ose ngrohje paraprake.

Rrjedha dhe depozitat e gazit

Rrjedha e gazit ndikon në transferimin e nxehtësisë, rënien e presionit, ndotjen, erozionin dhe korrozionin. Shpejtësia e ulët mund të shkaktojë grumbullimin e pluhurit dhe mbajtjen e acidit, ndërsa shpejtësia e tepërt mund të rrisë erozionin dhe fuqinë e ventilatorit. Shpërndarja e rrjedhës, dizajni i kokës, pllakat udhëzuese dhe konfigurimi i hyrjes/daljes duhet të optimizohen për të shmangur zonat e ftohjes së tepërt dhe zonat me rrjedhje të ulët të prirur ndaj depozitave.

Kushtet e pastrimit dhe mirëmbajtjes

Kushtet e mirëmbajtjes ndikojnë drejtpërdrejt në kontrollin e korrozionit sepse depozitat acidike mund të shkaktojnë dështim të parakohshëm edhe në lidhjet rezistente ndaj korrozionit. Dyert e inspektimit, portat e pastrimit, pikat e kullimit, metodat e heqjes së blozës dhe rregullimet e kanaleve të aksesueshme duhet të merren parasysh gjatë fazës së paraqitjes. Nëse koha e mbylljes është e shkurtër ose aksesi është i kufizuar, dizajni duhet të theksojë parandalimin e ndotjes, pastrimin më të lehtë dhe zgjedhjen më konservatore të materialit.

Tabela e Krahasimit të Materialeve

 

Hartimi i strategjive për të reduktuar rrezikun e korrozionit

Mbani sipërfaqet kritike mbi pikën e vesës së acidit

Mënyra më efektive për të reduktuar korrozionin është mbajtja e sipërfaqeve metalike kritike mbi pikën e vesës së acidit. Pika e vesës së acidit dhe temperatura minimale e murit të pllakës duhet të vlerësohen së bashku gjatë projektimit termik, sepse kondensata e vazhdueshme acidike mund të dëmtojë ende lidhjet e cilësisë së lartë. Nëse temperatura e daljes është shumë e ulët, mund të kërkohet kontrolli i anashkalimit, rikuperimi në faza, rrjedhja e rregulluar në anën e ftohtë, riqarkullimi ose kontrolli minimal i temperaturës.

Optimizoni hapësirën e pllakave dhe shpejtësinë e gazit

Hapësira e pllakave ndikon në transferimin e nxehtësisë, rënien e presionit, ndotjen dhe pastrimin. Kanalet e ngushta përmirësojnë transferimin e nxehtësisë dhe kompaktësinë, por mund të rrisin rrezikun e bllokimit, ndërsa kanalet më të gjera përmirësojnë tolerancën e ndotjes, por kërkojnë më shumë zonë transferimi të nxehtësisë. Shkëmbyesit e nxehtësisë me pllaka Prandtl mund të personalizohen për të balancuar efikasitetin e rikuperimit të nxehtësisë, kontrollin e ndotjes, rënien e presionit dhe mbrojtjen nga korrozioni.

Përmirësimi i shpërndarjes së rrjedhës

Shpërndarja e mirë e rrjedhës ndihmon në ruajtjen e temperaturës uniforme dhe zvogëlimin e rrezikut të korrozionit. Shpërndarja e pabarabartë e gazit mund të krijojë kanale të ftohta tepër ose zona ndotjeje me shpejtësi të ulët ku grumbullohen kondensata dhe depozitat. Marrëveshjet e rrjedhës si U-lloj, W-lloj, S-lloj, I-lloj, L-lloj ose strukturat e personalizuara mund të zgjidhen sipas planit të kanalit dhe nevojave të procesit.

Siguroni qasje në pastrim, kullim dhe inspektim

Kondensata dhe depozitat acidike nuk duhet të qëndrojnë brenda shkëmbyesit për periudha të gjata. Pikat e kullimit, hapjet e inspektimit, seksionet e kanalit të lëvizshëm dhe metodat e përshtatshme të pastrimit duhet të merren parasysh gjatë fazës së paraqitjes. Për gazin me pluhur ose gërryes, struktura dhe materiali i shkëmbyesit duhet të përputhen me metodën e planifikuar të pastrimit, si pastrimi manual, fryrja e blozës, pulsimi i ajrit ose larja me ujë.

Kontrolloni kushtet e nisjes dhe mbylljes

Fillimi dhe mbyllja janë shpesh periudhat më gërryese sepse sipërfaqet e ftohta metalike ose ftohëse mund të nxisin kondensimin e acidit. Procedurat e funksionimit duhet të përfshijnë ngrohjen e kontrolluar, funksionimin e tharjes, kullimin e kondensatës dhe shmangien e periudhave të gjata të ndenjjes së lagësht. Në disa sisteme, gazi gërryes i gripit duhet të anashkalohet derisa shkëmbyesi të arrijë një temperaturë të sigurt.

 

konkluzioni

Korrozioni i pikës së vesës së gazit të gripit është një rrezik i madh në rikuperimin e nxehtësisë së gazit të gripit në temperaturë të ulët. Kondensata acidike mund të sulmojë pllakat e transferimit të nxehtësisë, saldimet, kanalet, zonat kulluese dhe sipërfaqet me fund të ftohtë, veçanërisht kur SO3, HCl, HF, lagështia, pluhuri dhe depozitat janë të pranishme.

Për shkëmbyesit e nxehtësisë Platular, përzgjedhja e besueshme e materialit kërkon vlerësimin e pikës së vesës së acidit, kontrollin minimal të temperaturës së murit, optimizimin e shpërndarjes së rrjedhës, menaxhimin e ndotjes, rishikimin e rënies së presionit, aksesin e pastrimit, projektimin e kullimit dhe kontrollin e procedurës së funksionimit.

Çeliku i karbonit, 304, 316L, çeliku inoks i dyfishtë, çelik inox me aliazh të lartë, lidhjet me bazë nikelin dhe veshjet mbrojtëse kanë secila kufij aplikimi. Zgjedhja e saktë varet nga përbërja reale e gazit të gripit, ashpërsia e kondensatës, temperatura e funksionimit, kushtet e mirëmbajtjes dhe kostoja e ciklit jetësor. Nanjing Prandtl Heat Exchange Equipment Co., Ltd. mund të ofrojë zgjidhje të personalizuara të shkëmbyesit të nxehtësisë me pllaka gazi bazuar në të dhënat aktuale të procesit për funksionim të sigurt, efikas dhe afatgjatë.

 

FAQ

Çfarë e shkakton korrozionin e pikës së vesës së gazit të gripit?

Korrozioni i pikës së vesës së gazit të gripit shkaktohet nga avujt acidikë që kondensohen në sipërfaqet metalike kur temperatura e sipërfaqes bie nën pikën e vesës së acidit. Kondensatat e zakonshme përfshijnë acidin sulfurik nga SO3 dhe avujt e ujit, dhe acidin klorhidrik nga gazi që përmban klorur.

Cili material është më i mirë për korrozionin e pikës së vesës së gazit të gripit?

Nuk ka material më të mirë universal. 316L mund t'i përshtatet shërbimit të moderuar, çeliku inoks i dyfishtë ose me aliazh të lartë mund t'i përshtatet ekspozimit më të fortë të klorurit ose acidit të përzier, dhe lidhjet me bazë nikelit mund të kërkohen për kushte të rënda kondensate.

A mundet çeliku inox plotësisht të parandalojë korrozionin e pikës së vesës?

Jo. Çeliku inox mund të zvogëlojë rrezikun e korrozionit, por kloruret, kondensata me pH të ulët, acidi sulfurik, të çarat, depozitat dhe temperatura e ulët e murit mund të shkaktojnë gërryerje me gropa ose të çara.