تستخدم Shell - و - مبادلات حرارية للأنبوب لاستخدام حرارة النفايات من عادم الصناعة الكيميائية

غاز العادم الكيميائي عادة ما يكون له درجات حرارة عالية (150-800 درجة) ، والتكوين المعقد (بما في ذلك الغبار والغازات المآمجة مثل SO₂ و HCl) ، وتقلبات معدل التدفق الكبيرة. لذلك ، التصميم الهيكلي لـShell - و - مبادل حراري أنبوبيتطلب التكيف المستهدف:
أنبوب - الجانب وشل - التخصيص الجانبي:
عادةً ما يتم توجيه وسائط التسخين النظيفة (مثل ماء تغذية الغلاية ، ومياه العملية ، وهواء التبريد) عبر جانب الأنبوب (لتسهيل التنظيف ومنع التلوث) ، في حين يتم توجيه غازات العادم عالية درجة الحرارة - ، ويوفر غازات الصدفة من خلال جانب القشرة (لاستيعاب معدلات التدفق الأكبر والغبار -. إذا كان غاز العادم يحتوي على مكونات تآكل للغاية (مثل من الصناعة القلوية -) ، فيجب توجيه غاز العادم من خلال جانب الأنبوب ، باستخدام التآكل - أنابيب مقاومة (مثل التيتانيوم أو هاستليوي) ، مع تدفق متوسط ​​التسخين عبر جانب القشرة. تصميم المكون الأساسي:
أنابيب التبادل الحراري: يعتمد اختيار المواد على خصائص غاز العادم (على سبيل المثال ، الفولاذ الكربوني العادي لدرجات حرارة غاز المداخن أقل من أو تساوي 400 درجة والبيئات غير المسببة للتآكل ؛ 316L من الفولاذ المقاوم للصدأ لغاز العادم الذي يحتوي على كميات صغيرة من الكبريت والكلور ؛ تيتانيوم للبيئات المتصقة العالية). يمكن استخدام أنابيب الزعنفة لتعزيز نقل الحرارة (زيادة مساحة نقل الحرارة ، وخاصة بالنسبة لمعاملات نقل الحرارة المنخفضة على جانب العادم).
يتم تثبيت الحواجز: الحواجز (على سبيل المثال ، مقوس ، قرص - ، أو حلقة -) على الجانب القذيف لإجبار غاز العادم على التدفق أفقياً عبر أنابيب التبادل الحراري ، وتكسير الطبقة الحدودية وتحسين كفاءة نقل الحرارة. كما أنها تقلل Circuiting غاز العادم - وضمان استرداد حرارة كافٍ.
ورقة الأنبوب إلى اتصال القذيفة: يتم استخدام اتصالات اللحام أو شفة ، مع اللحام المفضل لبيئات درجة الحرارة العالية - لتجنب التسرب. يتم تنفيذ تعويض الإجهاد الحراري أيضًا (على سبيل المثال ، بنية الأنبوب على شكل U - لاستيعاب التمدد الحراري الناجم عن اختلافات درجة الحرارة).

anti - تصميم التآكل
غاز النفايات الكيميائية (مثل التوليف الكيميائي وعادم الحرق) غالبًا ما يحتوي على غازات حمضية أو مكثفات (مثل تكوين H₂so₃ عندما يتفاعل بالماء). يمكن تقليل مخاطر التآكل من خلال ترقيات المواد (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أو النيكل - ، الطلاء (مثل المينا أو غير - المعدني المضاد للمواد المعدنية) ، أو المعالجة المحسّنة (مثل السيطرة على درجة حرارة غاز النفايات فوق نقطة التكرار).
anti - تصميم انسداد وإزالة الغبار
الغبار - غاز النفايات المحملة (مثل العادم الكيميائي والفرن) يتراكم بسهولة الغبار على سطح أنابيب التبادل الحراري ، مما يقلل من كفاءة نقل الحرارة. يتطلب التصميم:
التحكم في سرعة غاز العادم الجانبية - (عمومًا 10-15 م/ث) لاستخدام تدفق الهواء لتقليل تراكم الغبار ؛
الحفاظ على قنوات إزالة الغبار (مثل سداد البخار أو أجهزة الاهتزاز الميكانيكية) ؛
باستخدام أنابيب أو أنابيب تبادل الحرارة الكبيرة- مع أقسام تقاطع خاص - (مثل الأنابيب الإهليلجية) لتقليل احتمالية الالتصاق بالغبار. تعويض الإجهاد الحراري
يمكن أن يصل الفرق في درجة الحرارة بين غاز العادم والوسيط الذي يتم تسخينه إلى أكثر من 500 درجة. يمكن أن يؤدي التفاضل التوسع الحراري بين أنابيب تبادل الحرارة والقشرة بسبب اختلافات المواد ودرجة الحرارة بسهولة إلى تشوه ورقة أنبوب أو تكسير اللحام. هناك حاجة إلى مبادلات حرارية من u - المبادلات الحرارية والمبادلات الحرارية العائمة) أو مفاصل التمدد مطلوبة لتخفيف الإجهاد الحراري.
تصميم التكرار السلامة
لمعالجة الوجود المحتمل للمكونات القابلة للاشتعال والمتفجرة في غاز العادم (مثل المركبات العضوية المتطايرة والاحتراق غير المحترق بشكل غير كامل) ، يلزم الانفجار - الأختام الإثبات (مثل خوارس المعادن) ، إلى جانب أجهزة استشعار مراقبة درجة الحرارة ومراقبة الضغط تلقائيًا لإغلاق العملية إذا تجاوز الضغط الحد المحدد ، ومنع مقالات السلامة.

الحرارة التي تم استردادها بواسطةShell - و - مبادلات حرارية للأنبوبفي النفايات الكيميائية ، يستخدم استخدام حرارة نفايات النفايات في المقام الأول في السيناريوهات التالية ، مما يحقق "حرارة النفايات إلى طاقة مفيدة":
التسخين وسائل الإعلام:
استعادة الحرارة من غاز العادم المصلح (حوالي 600 إلى 800 درجة) في نباتات الأمونيا الاصطناعية والميثانول لتسخين غاز التغذية (مثل الغاز الطبيعي أو الهواء) ، مما يقلل من استهلاك الوقود في فرن التدفئة. الماء الساخن/توليد البخار:
يتم استخدام غاز المداخن المعاد تدويره من وحدة التكسير الحفزية لمصففة (حوالي 500 - 700 درجة) لتسخين المياه المحسوسة ، مما يولد بخار منخفض الضغط (0.5-1.0 ميجا باسكال) للتدفئة أو توليد الطاقة.
تسخين الغلاية تغذية الماء:
يتم استخدام غاز العادم المحارق للمتنزه الكيميائي (300 - 500 درجة) لتسخين ماء تغذية الغلاية من خلال قذيفة - والأنبوب الحراري ، وتحسين كفاءة الغلاية وتقليل استهلاك الوقود.
مصدر حرارة التجفيف:
يتم استرداد الحرارة من تجفيف غاز العادم (150-300 درجة) من صناعات المبيدات والصبغية لتسخين الهواء النقي للاستخدام كمصدر للحرارة في المجففات ، مما يقلل من استهلاك الكهرباء والبخار.