Kokia oro pašildytuvo plokštės paskirtis?

Abstraktus

. oro pašildytuvo plokštė yra labai svarbi oro pašildymo sistemų sudedamoji dalis, iš dūmų dujų išgaunanti atliekinę šilumą ir perduodanti ją įeinančiam degimo orui prieš jam patenkant į katilą, krosnį, krosnį ar pramoninį degiklį.

Padidinus degimo oro temperatūrą likutine išmetamųjų dujų šiluma, oro pašildytuvo plokštės gali gerokai pagerinti šiluminį efektyvumą, sumažinti degalų sąnaudas, stabilizuoti degimą ir sumažinti bendrą išmetamųjų teršalų kiekį.

Remiantis katilų inžinerijos ir pramoninio šilumos atgavimo literatūra, tinkamai suprojektuotos oro pašildytuvų sistemos gali keliais procentiniais punktais padidinti degimo efektyvumą, todėl didelėse šiluminėse veiklose sutaupoma daug energijos. Oro pašildytuvo plokščių geometrija, medžiagų parinkimas ir plokščių konfigūracija turi tiesioginės įtakos šilumos perdavimo efektyvumui, slėgio kritimui, atsparumui užsiteršimui ir tarnavimo laikui.

Literatūra / šaltiniai:

• Garas: Jo gamyba ir naudojimas - Babcock & Wilcox
• Pramoninių katilų šilumos atgavimo inžinerijos vadovai
• Regeneracinių ir rekuperacinių oro pašildytuvų šiluminio projektavimo nuorodos

Kokia oro pašildytuvo plokštės paskirtis?

Pagrindinė oro pašildytuvo plokštės funkcija - perduoti atliekinę šilumą iš karštų išmetamųjų arba dūmų dujų įeinančiam degimo orui, kuris vėliau patenka į degimo kamerą. Taip padidinamas degimo efektyvumas, sumažinamos kuro sąnaudos ir pagerinamos katilų, krosnių ir pramoninių šildymo sistemų šiluminės charakteristikos.

Paprastai tariant:

Oro pašildytuvo plokštė padeda pramoninėms šildymo sistemoms perdirbti šilumą, kuri kitu atveju būtų švaistoma degimo orui pašildyti.

Kadangi degimo oras į degiklį patenka aukštesnės temperatūros, kurui reikia mažiau energijos, kad pasiektų norimą liepsnos temperatūrą, todėl degimas yra efektyvesnis.

Kas yra oro pašildytuvo plokštė?

Oro pašildytuvo plokštė yra šilumokaitis, sumontuotas oro pašildytuvo mazge. Ji sudaro pagrindinį šilumos mainų paviršių, kuris užtikrina šiluminius mainus tarp šių elementų:

• iš degimo sistemos išleidžiamos karštos dūmų ir (arba) išmetamosios dujos; ir
• į degiklio sistemą tiekiamas šaltas degimo oras.

Priklausomai nuo oro pašildytuvo konstrukcijos, plokštė gali būti plokščia, gofruota, profiliuota arba specialiai įspausta.

Oro pašildymo plokštės plačiai naudojamos:

• komunaliniai katilai
• elektrinės
• cemento krosnys
• plieno krosnys
• atliekų deginimo įrenginiai
• šiluminiai alyvos šildytuvai
• pramoniniai degikliai

Kodėl pramoninėse sistemose svarbios oro pašildytuvo plokštės?

Be rekuperacijos išmetamosios dujos dažnai palieka šilumines sistemas su didele likutine energija. Leidžiant šiai šilumai išsiskirti, eikvojami degalai ir mažėja sistemos efektyvumas.

Šią problemą išsprendžia oro pašildytuvo plokštės, kurios sugrąžina dalį šiluminės energijos.

Pagrindiniai funkciniai privalumai:

• Atliekinės šilumos panaudojimas
• Geresnis degimo efektyvumas
• Sumažinkite degalų naudojimą
• Mažesnės veiklos sąnaudos
• Sumažinti išmetamųjų dujų nuostolius
• Geresnis degiklio stabilumas
• Sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį
• Padidinti bendrą katilo ir (arba) krosnies efektyvumą

Kaip veikia oro pašildytuvo plokštė?

Oro pašildytuvo plokštė veikia kaip šilumos perdavimo terpė.

Veikimo principas:

1 žingsnis: Karštos išmetamosios dujos patenka į šilumos atgavimo sekciją.

Po degimo aukštos temperatūros išmetamosios dujos išeina iš degimo kameros ir patenka į oro pašildytuvą.

2 žingsnis: Šilumos perdavimas į plokštės paviršių

Kai išmetamosios dujos liečiasi su oro pašildytuvo plokštės paviršiumi, šiluminė energija perduodama metalinei plokštei.

3 veiksmas: Įeinantis oras teka per priešingą pusę.

Šaltas degimo oras teka per priešingą plokštės konstrukcijos pusę arba pro ją.

4 veiksmas: Plokštė perduoda šilumą orui.

Įkaitinta plokštė perduoda šiluminę energiją į įeinantį oro srautą.

5 veiksmas: Į degimo kamerą tiekiamas iš anksto pašildytas oras.

Šiltesnis degimo oras patenka į degiklius ir (arba) katilus, todėl pagerėja uždegimas ir degimo efektyvumas.

Funkcinis oro pašildytuvo plokštės vaidmuo šiluminėse sistemose

Pagrindinė oro pašildytuvo plokštės paskirtis

1. Geresnis degimo efektyvumas

Iš anksto pašildžius degimo orą, jis sudega geriau ir tolygiau.

Privalumai:

• Greitesnis uždegimas
• Geresnis liepsnos stabilumas
• Patobulintas degalų ir oro maišymas
• Visapusiškesnis degalų sudeginimas

2. Sumažinkite degalų sąnaudas

Kadangi įeinantis oras jau yra šiltas, reikia mažiau degalų, kad būtų pasiekta norima degimo temperatūra.

• Norint pasiekti norimą degimo temperatūrą, reikia mažiau degalų.
• Katilų ir (arba) krosnių efektyvumo didinimas
• Net ir nedidelis efektyvumo padidėjimas gali padėti sutaupyti daug lėšų didelėse gamyklose.

3. Mažesni išmetamųjų dujų šilumos nuostoliai

Oro pašildytuvo plokštės sumažina kamino ir dūmtraukio temperatūrą, išgaudamos naudingą šilumą.

4. Sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį

Geresnis degimas gali sumažinti:

• Išmetamo CO
• Nesudegę angliavandeniliai
• Kuro atliekos

5. Sistemos pajėgumų didinimas

Kai kuriose sistemose šiluminę galią galima padidinti naudojant iš anksto pašildytą degimo orą.

Oro pašildytuvo plokščių tipai

Oro pašildytuvo plokštės yra esminiai regeneracinių ir rekuperacinių oro pašildytuvų šilumos perdavimo komponentai. Siekiant optimizuoti šilumos perdavimo efektyvumą, slėgio kritimą ir atsparumą užsiteršimui, atsižvelgiant į darbo sąlygas, projektuojami skirtingi plokštelių profiliai ir struktūros.¹

1. Plokščios plokštės

• Paprasčiausias konstrukcinis dizainas su lygia paviršiaus geometrija
• Tinka mažai užsiteršusioms ir mažo slėgio kritimo reikmėms
• Lengviau gaminti ir prižiūrėti

2. Gofruotos plokštės

• Bangelių ar banguotų paviršių raštai
• Padidinkite turbulenciją, kad pagerintumėte šilumos perdavimo efektyvumą
• Dažniausiai naudojami didelio efektyvumo šilumos atgavimo sistemose

3. Krepšelio tipo plokštės

• Montuojami moduliniuose regeneracinių oro pašildytuvų krepšiuose
• Patogus keitimas ir priežiūra
• Plačiai naudojami komunalinių paslaugų katiluose ir šiluminėse elektrinėse

4. Profiliuotos / suformuotos šilumos perdavimo plokštės

• Suprojektuoti su optimizuotais įspaudais arba suformuotais raštais
• Sukurtas siekiant didesnio šiluminio efektyvumo ir mažesnių slėgio nuostolių
• Naudojamas sudėtingose pramoninėse šilumos rekuperacijos sistemose

Įprastos oro pašildytuvo plokščių konstrukcijos

Oro pašildytuvo plokščių medžiagos parinkimas

Labai svarbu pasirinkti tinkamą plokščių medžiagą, kad būtų užtikrintas šiluminis efektyvumas, atsparumas korozijai ir ilgas tarnavimo laikas.

Pagrindiniai atrankos veiksniai:

1. Darbinė temperatūra

Aukštesnėms temperatūroms reikia karščiui atsparių lydinių arba patobulintų plieno rūšių.

2. Korozinė aplinka

Sieros junginiai, rūgštūs kondensatai ir išmetamųjų dujų sudėtis turi įtakos medžiagų pasirinkimui.

3. Dilimo ir erozijos sąlygos

Dulkių prisotintiems dujų srautams gali prireikti dilimui atsparių medžiagų.

4. Išlaidų ir našumo pusiausvyra

Medžiaga turi atitikti eksploatacinius reikalavimus ir kartu išlikti ekonomiškai naudinga.

Bendros medžiagos

1. Anglinis plienas

• Ekonomiškas ir plačiai naudojamas
• Tinka standartinės temperatūros, mažai korozijos veikiamiems įrenginiams

Privalumai:

• Mažos išlaidos
• Geras formuojamumas
• Lengva gamyba

2. Korteno / atmosferos poveikiui atsparus plienas

• Didesnis atsparumas korozijai, palyginti su standartiniu angliniu plienu
• Dažnai pasitaikantis vidutinio sunkumo išmetamųjų dujų aplinkoje

3. Nerūdijantis plienas

• Puikus atsparumas korozijai ir oksidacijai
• Tinka naudoti atšiauriomis arba didelės drėgmės sąlygomis

Bendros klasės:

SS304, SS316 ir SS310 aukštesnėms temperatūroms

4. Emaliu dengtas plienas

Anglinio plieno pagrindas padengtas korozijai atsparia emalio danga. Plačiai naudojamas regeneracinių oro pašildytuvų šaltųjų galų krepšeliuose.

Privalumai:

Puikus atsparumas rūgščių rasos taško korozijai.

5. Legiruotasis plienas / karščiui atsparus plienas

Naudojamas ekstremalių temperatūrų aplinkoje. Pasižymi puikiomis šiluminėmis ir mechaninėmis savybėmis.

Pagrindiniai projektavimo veiksniai, turintys įtakos oro pašildytuvo plokštės našumui

Oro pašildytuvo plokščių našumas turi tiesioginės įtakos šilumos atgavimo efektyvumui, katilo našumui ir bendroms sistemos energijos sąnaudoms. Plokščių veikimo efektyvumą realiomis sąlygomis lemia keli konstrukciniai kintamieji.

1. Plokštės profilio geometrija

Gofravimo gylis, žingsnis ir reljefo raštas turi įtakos oro srauto turbulentiškumui.

Optimizuota geometrija pagerina šilumos perdavimo efektyvumą, kartu kontroliuojant slėgio kritimą.

2. Medžiagų pasirinkimas

Medžiagos šiluminis laidumas turi įtakos šilumos perdavimo efektyvumui

Ilgalaikį patvarumą lemia atsparumas korozijai ir dilimui

3. Plokštės storis

Plonesnės plokštės pagerina šilumos perdavimą, o storesnės - mechaninį atsparumą ir ilgaamžiškumą. Labai svarbu rasti tinkamą veiksmingumo ir ilgaamžiškumo pusiausvyrą.

4. Šilumos perdavimo paviršiaus plotas

Didesnis efektyvusis paviršiaus plotas padidina šilumos mainų pajėgumą, tačiau jis turi būti optimizuotas, kad būtų išvengta pernelyg didelio oro srauto pasipriešinimo.

5. Dujų srauto paskirstymas

Netolygus srautas gali sukelti vietinį perkaitimą arba nepakankamą našumą.

Tinkama krepšelio ir ortakio konstrukcija pagerina paskirstymo tolygumą.

6. Darbo aplinka

Reikia atsižvelgti į veiklos aplinką, įskaitant:

• Temperatūros diapazonas
• Dūmų dujų sudėtis
• Dulkių ir (arba) pelenų koncentracija
• Drėgmės ir rūgštinio rasos taško sąlygos Darbo aplinka
• Temperatūros diapazonas
• Dūmų dujų sudėtis
• Dulkių ir (arba) pelenų koncentracija
• Drėgmės ir rūgštinio rasos taško sąlygos

Dažniausiai pasitaikančios problemos, susijusios su oro pašildytuvo plokštėmis

Laikui bėgant oro pašildytuvo plokštelių eksploatacinės savybės gali suprastėti dėl sunkių eksploatavimo sąlygų.

1. Korozija

Sukelia rūgštiniai kondensatai, sieros junginiai ir drėgmė

Dažnai pasitaikantis šaltojo galo sekcijose

2. Pelenų ir dulkių užsiteršimas

Nuosėdos mažina šilumos perdavimo efektyvumą, didina slėgio kritimą ir oro srauto pasipriešinimą.

3. Erozija ir dilimas

Didelio greičio dujos su kietosiomis dalelėmis ardo plokščių paviršius, todėl jos plonėja ir pažeidžia struktūrą.

4. Plokščių deformacija

Dėl šiluminio įtempimo ar mechaninės apkrovos plokštės gali deformuotis, todėl sumažėja sandarinimo efektyvumas ir oro srauto našumas.

5. Oro nuotėkis

Dėl pažeistų sandariklių ar plokščių deformacijos padidėja nuotėkis, todėl sumažėja šiluminis efektyvumas ir katilo našumas.

6. Blokavimas/užsikišimas

Stiprus užsiteršimas gali iš dalies arba visiškai užblokuoti dujų kanalus, todėl labai sumažėja našumas ir sutrinka slėgio pusiausvyra.

Dažniausi oro pašildytuvo plokštės gedimo būdai

Geriausia techninės priežiūros praktika

Tinkama techninė priežiūra gali gerokai pailginti oro pašildytuvo plokščių tarnavimo laiką ir išsaugoti sistemos efektyvumą.

1. Atlikti reguliarius patikrinimus 

Stebėti koroziją, nusidėvėjimą, deformacijas ir užsiteršimą bei nustatyti ankstyvuosius eksploatacinių savybių pablogėjimo požymius.

2. Įgyvendinti įprastą valymą

Periodiškai šalinkite pelenus, suodžius ir dulkes.

Prireikus naudokite suodžių pūstuvus, plovimą vandeniu arba mechaninį valymą.

3. Stebėti nuotėkio lygį

Stebėkite sandariklių nusidėvėjimo ir nuotėkio tendencijas

Skubiai suremontuokite arba pakeiskite sandariklius

4. Aktyviai keiskite pažeistas plokštes

Nelaukite, kol įvyks visiška nesėkmė. Planuojamų pertraukų metu pakeiskite smarkiai surūdijusias, deformuotas ar iširusias plokšteles.

5. Optimizuoti darbo sąlygas

Jei įmanoma, palaikykite aukštesnę išmetamųjų dujų temperatūrą nei rūgšties rasos taškas.

Sumažinkite per didelį dulkių kiekį prieš srovę.

6. Tvarkykite išsamius paslaugų įrašus

Stebėkite tikrinimo duomenis, valymo intervalus ir keitimo istoriją, kad galėtumėte planuoti prognozuojamąją techninę priežiūrą.

DUK apie oro pašildytuvo plokštę

1 klausimas: Ką veikia oro pašildytuvo plokštė?

Jis perduoda išmetamųjų dujų atliekinę šilumą įeinančiam degimo orui.

2 klausimas: Kodėl svarbu iš anksto pašildyti degimo orą?

Tai pagerina degimo efektyvumą ir sumažina degalų sąnaudas.

3 klausimas: Kur naudojamos oro pašildymo plokštės?

Katiluose, krosnyse, krosnyse, elektrinėse ir pramoninėse šildymo sistemose.

4 klausimas: Kokios medžiagos naudojamos oro pašildytuvo plokštėms?

Paprastai tai anglinis plienas, legiruotasis plienas, nerūdijantis plienas arba emaliu dengtas plienas.

5 klausimas: Kaip sugenda oro pašildytuvo plokštės?

Dažniausiai pasitaikančios priežastys yra korozija, užsiteršimas, erozija ir terminis nuovargis.

6 klausimas: Ar susidėvėjusių oro pašildytuvo plokščių pakeitimas gali padidinti efektyvumą?

Taip, pažeistos arba užterštos plokštės gali gerokai sumažinti šilumos atgavimo efektyvumą.

Išvada

Oro pašildytuvo plokštės paskirtis - iš išmetamųjų dujų išgauti atliekinę šilumą ir perduoti ją įeinančiam degimo orui. Taip pagerinamas degimo efektyvumas, sumažėja degalų sąnaudos, išmetamų teršalų kiekis ir pagerėja bendras šiluminės sistemos veikimas. Kaip vienas svarbiausių katilų ir pramoninių šildymo sistemų šilumos atgavimo komponentų, oro pašildytuvo plokštė turi tiesioginę įtaką veiklos efektyvumui ir įrenginių ekonomikai.

Pramonės ūkio subjektams, norint maksimaliai padidinti oro pašildytuvo našumą ir eksploatavimo trukmę, labai svarbu pasirinkti tinkamą plokštės konstrukciją, medžiagą ir techninės priežiūros strategiją.