Shell - e - trocadores de calor do tubo são usados ​​para utilizar o calor residual do escape da indústria química

Os gases de escape químicos geralmente têm altas temperaturas (150-800 graus), composição complexa (incluindo poeira e gases corrosivos, como SO₂ e HCl) e grandes flutuações de vazão. Portanto, o projeto estrutural de umShell - e - trocador de calor do tuborequer adaptação direcionada:
Tubo - lado e shell - alocação lateral:
Typically, clean heating media (such as boiler feed water, process water, and cooling air) are routed through the tube side (to facilitate cleaning and prevent contamination), while high-temperature exhaust gas is routed through the shell side (to accommodate larger flow rates and dust-laden gases, and the shell side offers ample space for installing baffles to enhance flow). Se o gás de exaustão contiver componentes altamente corrosivos (como do cloro - indústria alcalina), o gasolina deverá ser roteado pelo lado do tubo, usando a corrosão - tubo resistente (como titânio ou hastelloy), com o meio de aquecimento que flui através do lateral da concha. Design de componentes do núcleo:
Tubos de troca de calor: a seleção de material é baseada em características de gases de escape (por exemplo, aço carbono comum para temperaturas de gases de combustão menor ou igual a 400 graus e não - ambientes corrosivos; 316L de aço inoxidável para gases de escape contendo pequenas quantidades de enxofre e cloro; tubos de titânio para ambientes altamente corrosivos). Os tubos de barbatana podem ser usados ​​para melhorar a transferência de calor (aumentando a área de transferência de calor, principalmente para baixos coeficientes de transferência de calor no lado do escape).
Baffles: defletores (por exemplo, arqueado, disco - moldado ou anel - em forma) são instalados no lado da concha para forçar o gás de escape para fluir horizontalmente nos tubos de troca de calor, quebrando a camada limite e melhorando a eficiência da transferência de calor. Eles também reduzem os gases de escape curto - e garantem a recuperação de calor suficiente.
Folha de tubo para conexão da concha: as conexões de soldagem ou flange são usadas, com soldagem preferida para ambientes de temperatura - altos para evitar vazamentos. A compensação de tensão térmica também é implementada (por exemplo, uma estrutura de tubo em forma de U - para acomodar a expansão térmica causada por diferenças de temperatura).

Anti - Design de corrosão
O gás residual químico (como síntese química e escape de incineração) geralmente contém gases ácidos ou condensado (como a formação de SO₂ também quando reage com a água). Os riscos de corrosão podem ser reduzidos através de atualizações de material (como ligas baseadas em aço inoxidável duplex ou níquel - baseadas), revestimentos (como esmalte ou não -} metálico anti -resíduos - descrição), ou otimização do processo (como a temperatura do controle.
Anti - entupimento e design de remoção de poeira
Poeira - Gas residuais carregadas (como produtos químicos de carvão e exaustão do forno) acumula facilmente poeira na superfície dos tubos de troca de calor, reduzindo a eficiência da transferência de calor. O design requer:
Controlar o shell - velocidade de gases de escape lateral (geralmente 10-15 m/s) para utilizar o fluxo de ar para reduzir a acumulação de poeira;
Reservando canais de remoção de poeira (como sopradores de fuligem a vapor ou dispositivos de vibração mecânica);
Usando grandes tubos ou tubos de troca de calor - diâmetro ou tubos com seções cruzadas especiais - (como tubos elípticos) para reduzir a probabilidade de adesão de poeira. Compensação de estresse térmico
A diferença de temperatura entre o gás de escape e o meio que o aquecido pode atingir mais de 500 graus. O diferencial de expansão térmica entre os tubos de troca de calor e a concha devido a diferenças de material e temperatura pode facilmente levar à deformação da folha de tubo ou rachaduras na solda. Estruturas flexíveis (como u - trocadores de calor do tubo e trocadores de calor da cabeça flutuante) ou juntas de expansão são necessárias para aliviar a tensão térmica.
Design de redundância de segurança
Para abordar a presença potencial de componentes inflamáveis ​​e explosivos nos gases de escape (como VOCs e combustíveis incompletamente queimados), a explosão - prova vedações (como fole de metal) são necessárias, juntamente com os sensores de monitoramento de temperatura e pressão para desligar automaticamente o processo, se a pressão exceder os limites especificados, prevendo os incidentes de segurança.

O calor recuperado porShell - e - trocadores de calor do tuboEm resíduos de gases químicos, a utilização do calor residual é usada principalmente nos seguintes cenários, alcançando a conversão de "calor residual para energia útil":
Mídia de processo de pré -aquecimento:
Recuperando o calor dos gases de exaustão do reformador (aproximadamente 600 a 800 graus) em plantas sintéticas de amônia e metanol para pré-aquecer o gás de alimentação (como gás natural ou ar), reduzindo o consumo de combustível no forno de aquecimento. Água quente/geração de vapor:
O gás de combustão reciclado da unidade de craqueamento catalítico da refinaria (aproximadamente 500 - 700 graus) é usado para aquecer a água dessalinizada, gerando vapor de baixa pressão (0,5-1,0 MPa) para aquecimento do processo ou geração de potência.
Pré -aquecendo água de alimentação da caldeira:
Gas de exaustão do incinerador do parque químico (300 - 500 graus) é usado para aquecer a água da caldeira através de uma concha - e trocador de calor do tubo, melhorando a eficiência da caldeira e reduzindo o consumo de combustível.
Fonte de calor de secagem:
O calor é recuperado da secagem de gases de escape (150-300 graus) das indústrias de pesticidas e corantes para pré-aquecer o ar fresco para uso como fonte de calor nos secadores, reduzindo o consumo de eletricidade e vapor.