Shell - og - rørvarmevekslere bruges til at anvende affaldsvarme fra kemisk industri udstødning

Kemisk udstødningsgas har typisk høje temperaturer (150-800 grad), kompleks sammensætning (inklusive støv og ætsende gasser såsom SO₂ og HCI) og store strømningshastighedsvingninger. Derfor den strukturelle design af enshell - og - rørvarmevekslerKræver målrettet tilpasning:
Tube - side og shell - sidefordeling:
Typisk dirigeres rent opvarmningsmedier (såsom kedelfodervand, procesvand og køleeluft) gennem rørsiden (for at lette rengøring og forhindre kontaminering), mens høj - temperaturudstødningsgas dirigeres gennem skallens side (for at rumme større strømningshastigheder og støv - Ledet gasser, og shell -siderne giver mulighed for at installere baffler til at forbedre bafflerne til at forbedre bafflerne til at øge levering). Hvis udstødningsgassen indeholder meget ætsende komponenter (f.eks. Fra chlor - alkaliindustrien), skal udstødningsgassen dirigeres gennem rørsiden ved hjælp af korrosion - resistent rør (såsom titanium eller hastelloy), med opvarmningen medium flyder gennem shellsiden. Kernekomponentdesign:
Varmeudvekslingsrør: Valg af materiale er baseret på udstødningsgasegenskaber (f.eks. Almindeligt kulstofstål til røggastemperaturer mindre end eller lig med 400 grader og ikke - ætsende miljøer; 316L rustfrit stål til udstødningsgas, der indeholder små mængder svovl og chlor; titanrør for højt korrosive miljøer). Finnede rør kan bruges til at forbedre varmeoverførslen (forøgelse af varmeoverførselsområdet, især til lav varmeoverførselskoefficienter på udstødningssiden).
Baffler: Baffler (f.eks. Arched, Disc - formet eller ring - formet) installeres på skalsiden for at tvinge udstødningsgas til at strømme vandret over varmeudvekslingsrørene, nedbryde grænselaget og forbedre varmeoverførselseffektiviteten. De reducerer også udstødningsgas kort - omslutning og sikrer tilstrækkelig varmegenvinding.
Rørplade til skalforbindelse: Svejsning eller flangeforbindelser bruges, med svejsning foretrækkes til høje - temperaturmiljøer for at undgå lækage. Termisk stresskompensation implementeres også (f.eks. En U - formet rørstruktur for at imødekomme termisk ekspansion forårsaget af temperaturforskelle).

Anti - Korrosionsdesign
Kemisk affaldsgas (såsom kemisk syntese og forbrændingsudstødning) indeholder ofte sure gasser eller kondensat (såsom So₂, der danner H₂so₃, når det reagerer med vand). Korrosionsrisici kan reduceres gennem materialeopgraderinger (såsom duplex rustfrit stål eller nikkel - baseret legeringer), belægninger (såsom emalje eller ikke - metallisk anti- korrosionsbelægning) eller procesoptimering (såsom at kontrollere affaldsgasstemperaturen over dew punktet til forebyggende konditionering).
Anti - tilstopning og støvfjerning design
Støv - LADEN AFFICT GAS (såsom kulkemikalie og ovnudstødning) akkumulerer let støv på overfladen af ​​varmeudvekslingsrørene, hvilket reducerer varmeoverførselseffektiviteten. Designet kræver:
Kontrol af skallen - Side udstødningsgashastighed (generelt 10-15 m/s) til anvendelse af luftstrømmen til at reducere støvopsamling;
Reservering af fjernelse af støv (såsom dampsodblæsere eller mekaniske vibrationsanordninger);
Brug af store - diameter varmeudvekslingsrør eller rør med specielle kryds - sektioner (såsom elliptiske rør) for at reducere sandsynligheden for støvadhæsion. Termisk stresskompensation
Temperaturforskellen mellem udstødningsgassen og mediet, der opvarmes, kan nå over 500 grader. Den termiske ekspansionsforskel mellem varmeudvekslingsrørene og skallen på grund af materiale- og temperaturforskelle kan let føre til deformation af rørplader eller svejsning. Fleksible strukturer (såsom u - rørvarmevekslere og flydende hovedvarmevekslere) eller ekspansionsfuger er påkrævet for at lindre termisk stress.
Sikkerhedsredundansdesign
For at tackle den potentielle tilstedeværelse af brandfarlige og eksplosive komponenter i udstødningsgassen (såsom VOC'er og ufuldstændige forbrændte forbrændingsselskaber) kræves eksplosion - bevisforseglinger (såsom metalbælge) sammen med temperatur- og trykovervågningssensorer til automatisk at lukke processen, hvis tryk overstiger den specificerede grænse, hvilket forhindrer sikkerhedsfremmende.

Varmen genvundet afshell - og - rørvarmevekslereVed brug af kemisk affaldsgas bruges varmeudnyttelse primært i følgende scenarier, hvilket opnår "affaldsvarme til nyttig energi" -konvertering:
Forvarmningsprocesmedier:
Gendannelse af varme fra reformatorudstødningsgas (ca. 600-800 grad) i syntetisk ammoniak og methanolplanter til forvarmningsfodergas (såsom naturgas eller luft), hvilket reducerer brændstofforbruget i opvarmningsovnen. Varmt vand/dampgenerering:
Genanvendt røggas fra raffinaderiets katalytiske krakningsenhed (ca. 500 - 700 grad) bruges til at opvarme afsalineret vand, hvilket genererer damp med lavt tryk (0,5-1,0 MPa) til procesopvarmning eller kraftproduktion.
Forvarmning af kedelfodervand:
Chemical Park Forbrændingsudstødningsgas (300 - 500 grad) bruges til at varme kedelfodervand gennem et skal - og rørvarmeveksler, hvilket forbedrer kedeleffektiviteten og reducerer brændstofforbruget.
Tørring af varmekilde:
Varmen gendannes fra tørring af udstødningsgas (150-300 grad) fra pesticid- og farvestofindustrien til forvarmning af frisk luft til brug som varmekilde i tørretumblere, hvilket reducerer elektricitet og dampforbrug.