Shell - e - Gli scambiatori di calore del tubo sono usati per utilizzare il calore dei rifiuti dallo scarico dell'industria chimica

Il gas di scarico chimico ha in genere temperature elevate (150-800 gradi), composizione complessa (inclusi polvere e gas corrosivi come SO₂ e HCl) e grandi fluttuazioni della portata. Pertanto, il design strutturale di aShell - e - SCHURCER DI CALORErichiede un adattamento mirato:
Tube - lato e shell - Allocazione laterale:
Tipicamente, i media di riscaldamento puliti (come l'acqua di alimentazione della caldaia, l'acqua di processo e l'aria di raffreddamento) vengono instradati attraverso il lato del tubo (per facilitare la pulizia e prevenire la contaminazione), mentre l'alto - di scarico a temperatura viene instradata attraverso il lato della conchiglia (per adattarsi a portate più grandi e polvere - cagali di gas e sfuggire gas per l'installazione di graffio per migliorare i flusso). Se il gas di scarico contiene componenti altamente corrosivi (come dall'industria alcali di Chlor -), il gas di scarico deve essere instradato attraverso il lato del tubo, usando la corrosione - tubi resistenti (come il titanio o Hastolloy), con il mezzo di riscaldamento che scorre attraverso il lato del guscio. Progettazione dei componenti core:
Tubi di scambio di calore: la selezione del materiale si basa sulle caratteristiche dei gas di scarico (ad esempio, acciaio di carbonio ordinario per temperature di gas di combustione inferiore o uguale a 400 gradi e ambienti corrosivi non {3-; acciaio inossidabile 316L per gas di scarico contenente piccole quantità di zolfo e cloro; tubi di titanio per ambienti altamente corrosivi). I tubi a pinne possono essere utilizzati per migliorare il trasferimento di calore (aumentando l'area di trasferimento del calore, in particolare per i coefficienti di trasferimento di calore basso sul lato di scarico).
I deflettori: i deflettori (ad esempio, arco, disco - a forma di anello - a forma) sono installati sul lato del guscio per forzare il gas di scarico a fluire orizzontalmente attraverso i tubi di scambio di calore, rompendo lo strato limite e migliorando l'efficienza di trasferimento di calore. Riducono anche il gas di scarico a corto - e garantiscono un sufficiente recupero del calore.
Vengono utilizzati connessioni da foglio per shell: connessioni di saldatura o flangia, con saldatura preferita per ambienti di temperatura - alti per evitare perdite. È inoltre implementata la compensazione dello stress termico (ad es. A - struttura a forma di tubo per adattarsi all'espansione termica causata da differenze di temperatura).

Anti - Design di corrosione
I gas di rifiuti chimici (come la sintesi chimica e lo scarico dell'incenerimento) spesso contengono gas acidi o condensa (come così che formano H₂so₃ quando reagisce con l'acqua). I rischi per la corrosione possono essere ridotti attraverso gli aggiornamenti del materiale (come leghe inossidabile duplex o leghe a base di nichel -), rivestimenti (come smalto o non - metallico anti - rivestimenti di corrosione) o ottimizzazione del processo (come il controllo della temperatura del gas al di fuori del punto di condensare per impedire la formazione).
Anti - intasamento e design di rimozione della polvere
Dust - gas scarpati (come il carbone chimico e lo scarico del forno) accumula facilmente la polvere sulla superficie dei tubi di scambio di calore, riducendo l'efficienza di trasferimento di calore. Il design richiede:
Controllo della shell - Velocità del gas di scarico laterale (generalmente 10-15 m/s) per utilizzare il flusso d'aria per ridurre l'accumulo di polvere;
Reservi i canali di rimozione della polvere (come soffianti di fuliggine a vapore o dispositivi di vibrazione meccanica);
Utilizzo di grandi sezioni o tubi di scambio di calore - diametro con sezioni speciali Croce - (come i tubi ellittici) per ridurre la probabilità di adesione alla polvere. Compensazione dello stress termico
La differenza di temperatura tra il gas di scarico e il mezzo riscaldato può raggiungere oltre 500 gradi. Il differenziale di espansione termica tra i tubi di scambio di calore e il guscio dovuto alle differenze di materiale e di temperatura può facilmente portare a deformazione del foglio del tubo o crack di saldatura. Sono necessarie strutture flessibili (come u - scambiatori di calore del tubo e scambiatori di calore a testa galleggiante) o giunti di espansione per alleviare lo stress termico.
Design di ridondanza di sicurezza
Per affrontare la potenziale presenza di componenti infiammabili ed esplosivi nel gas di scarico (come COV e combustibili incompleti), sono necessarie esplosioni - Proof SEAL (come soffietti metallici), insieme ai sensori di monitoraggio della temperatura e della pressione per chiudere automaticamente il processo se la pressione supera il limite specificato, prevenendo incidenti di sicurezza.

Il calore recuperato dashell - e - scambiatori di calore del tuboNei rifiuti chimici il calore dei rifiuti il ​​calore l'utilizzo viene utilizzato principalmente nei seguenti scenari, ottenendo la conversione di "calore di scarto a utile":
Preriscaldamento dei media di processo:
Ripristina il calore dal gas di scarico del riformatore (circa 600-800 gradi) in ammoniaca sintetica e piante di metanolo per preriscaldare il gas di alimentazione (come il gas naturale o l'aria), riducendo il consumo di carburante nel forno di riscaldamento. Generazione di acqua calda/vapore:
Il gas di combustione riciclato dall'unità di cracking catalitica della raffineria (circa 500 - 700 gradi) viene utilizzato per riscaldare l'acqua desalinita, generando vapore a bassa pressione (0,5-1,0 MPa) per il riscaldamento di processo o la generazione di energia.
Preriscaldare l'acqua di alimentazione della caldaia:
Gas di scarico dell'inceneritore di parco chimico (300 - 500 gradi) viene utilizzato per riscaldare l'acqua di alimentazione della caldaia attraverso uno shell - e lo scambiatore di calore al tubo, migliorando l'efficienza della caldaia e riducendo il consumo di carburante.
Fonte di calore di asciugatura:
Il calore viene recuperato da gas di scarico di asciugatura (150-300 gradi) dalle industrie di pesticidi e coloranti per preriscaldare l'aria fresca per l'uso come fonte di calore negli essiccatori, riducendo l'elettricità e il consumo di vapore.