Теплообменники с оболочкой и трубкой используются для использования отходов от выхлопа химической промышленности

Химический выхлопной газ обычно имеет высокие температуры (150-800 градусов), сложный состав (включая пыль и коррозионные газы, такие как SO₂ и HCl), и большие колебания расхода. Следовательно, структурный дизайнТеплообменник с оболочкой и трубкойтребует целевой адаптации:
Распределение на стороне трубки и оболочки:
Как правило, чистая нагревательная среда (такая как корма для котлов, вода обработки и охлаждающий воздух) направляются через сторону трубки (для облегчения очистки и предотвращения загрязнения), в то время как высокотемпературный выхлопной газ направляется через сторону оболочки (для размещения больших скоростей потока и газовых газов, а сторона оболочки предлагает достаточно места для установки плодов для усиления потока). Если выхлопной газ содержит высоко коррозионные компоненты (например, из индустрии хлор Алкали), выхлопной газ должен быть направлен через сторону трубки, используя коррозионные трубки (например, титан или Hastelloy), а нагревающая среда протекает по стороне оболочки. Конструкция основного компонента:
Трубки теплообмена: выбор материала основан на характеристиках выхлопного газа (например, обычная углеродистая сталь для температур дымовых газов, менее или равных 400 градусов и некоррозийных средах; 316L из нержавеющей стали для выхлопного газа, содержащего небольшие количества серы и хлора; титановые трубки для высокочарно-средней среды). Пятнистые трубки могут быть использованы для повышения теплопередачи (увеличивая площадь теплопередачи, особенно для низких коэффициентов теплопередачи на выхлопной стороне).
Перегородки: перегородки (например, арочная, дискообразная или кольцевая) устанавливаются на стороне оболочки, чтобы заставить выхлопные газы протекать горизонтально через трубки теплообмена, разбивая пограничный слой и повышая эффективность теплопередачи. Они также уменьшают короткий кружок выхлопного газа и обеспечивают достаточное рецидив тепла.
Лист труб с оболочкой: сварка или фланцевые соединения используются, с сваркой, предпочтительной для высокотемпературных сред, чтобы избежать утечки. Компенсация теплового напряжения также реализована (например, U-образной трубчатой ​​конструкции для обеспечения теплового расширения, вызванного температурными различиями).

Антикоррозия дизайн
Химические отходы (такие как химический синтез и выхлоп с инфинантированием) часто содержит кислые газы или конденсат (например, образует H₂SO₃, когда он реагирует с водой). Риски коррозии могут быть снижены с помощью модернизации материала (таких как дуплексная нержавеющая сталь или сплавы на основе никеля), покрытия (такие как эмалевые или неметаллические антикоррозионные покрытия) или оптимизация процессов (например, контроль температуры отхода газа над точкой росы, чтобы предотвратить образование конденсата).
Проектирование антибардирования и удаления пыли
Насыщенные пылью отходов (например, угля химикат и выхлопная газа) легко накапливает пыль на поверхности трубок теплообмена, снижая эффективность теплопередачи. Дизайн требует:
Управление скоростью выхлопного газа на стороне оболочки (обычно 10-15 м/с) для использования воздушного потока для уменьшения накопления пыли;
Резервирование каналов удаления пыли (например, воздуходувки для паров или механические вибрационные устройства);
Используя трубки или трубки теплообмена больших диаметров со специальными поперечными сечениями (например, эллиптические трубки), чтобы уменьшить вероятность адгезии пылевой адгезии. Компенсация теплового напряжения
Разница температур между выхлопным газом и средой, которая нагревается, может достигать более 500 градусов. Разница в термическом расширении между пробирками теплообмена и оболочкой из -за различий в материале и температуре может легко привести к деформации листа трубки или растрескиванию сварного шва. Гибкие конструкции (такие как теплообменники U-трубки и плавающие теплообменники головы) или расширение суставов необходимы для снятия теплового напряжения.
БЕЗОПАСНОСТЬ РЕСПРАВЛЕНИЯ
Чтобы решить потенциальное присутствие легковоспламеняющихся и взрывных компонентов в выхлопном газе (таких как ЛОС и не полностью сжигаемые горючие), требуются уплотнения взрыва (такие как металлические сингоны), наряду с датчиками мониторинга температуры и давления для автоматического отключения процесса, если давление превышает указанный предел, предотвращая инциденты безопасности.

Тепло, восстановленноеТеплообменники с раковиной и трубкойВ химических отходах отходы газообразное использование тепла в основном используется в следующих сценариях, достижение «отработанного тепла в полезную энергию» преобразование:
Предварительное нагрев процесс СМИ:
Возвращение тепла от выхлопного газа реформатора (приблизительно 600-800 градусов) в синтетическом аммиаке и метанолевых растениях, чтобы предварительно разогреть питательный газ (например, природный газ или воздух), снижая расход топлива в печи нагревательной печи. Горячая вода/генерация пара:
Для нагрева опреснительной воды используется переработанный дымовой газ от каталитического трещинного блока нефтеперерабатывающего завода (приблизительно 500-700 градусов), генерируя пара низкого давления (0,5-1,0 МПа) для нагрева процесса или выработки электроэнергии.
Предварительно нагреть питательную воду:
Выхлопной газ химического парка (300-500 градусов) используется для нагрева питательной воды котла через теплообменник с оболочкой и трубкой, повышение эффективности котлов и снижение расхода топлива.
Источник тепла в сушки:
Тепло извлекают из сушки выхлопного газа (150-300 градусов) из промышленности пестицидов и красителей, чтобы предварительно разогреть свежий воздух для использования в качестве источника тепла в сушилках, уменьшая потребление электроэнергии и пара.