Ang isang refinery turnaround ay nag-iiwan ng anim na linggo ng downtime, isang 2.4 m na pagbubukas ng duct, at isang flue gas stream na pumapasok sa 340 C na kailangang umalis sa 155 C. Ang isang catalog shell-and-tube unit na binuo sa paligid ng mga karaniwang diameter at haba ng tubo ay maaaring mag-oversize sa bundle o itulak ang pagbaba ng presyon sa gilid ng gas lampas sa kung ano ang maaaring bayaran ng induced draft fan. Ang agwat sa pagitan ng isang datasheet at isang tunay na duct ay kung saan tinukoy ang mga custom na heat exchanger.
Sinasaklaw ng gabay na ito kung ano talaga ang nagtutulak sa isang custom na disenyo ng heat exchanger para sa pagbawi ng init sa industriya: ang duty envelope, ang tube at fin geometry, ang materyal at mga desisyon sa code, at ang mga tseke na dapat patakbuhin ng isang mamimili bago maglabas ng purchase order.
Ano ang Nagpapasadya ng Heat Exchanger
Ang isang custom na heat exchanger ay ginawa sa paligid ng isang duty envelope sa halip na pinili mula sa isang nakapirming hanay ng laki. Inaayos ng sobre ang daloy ng masa, mga temperatura ng pumapasok at labasan, pinahihintulutang pagbaba ng presyon, pag-uugali ng fouling at ang espasyong dapat paglagyan ng unit. Ang diameter ng tubo, uri ng palikpik, pitch ng palikpik, materyal at layout ng header ay sumusunod lahat mula sa mga numerong iyon.
Ang custom na heat exchanger ay isang thermal unit na ang surface area, geometry at mga materyales ay kinakalkula para sa isang partikular na gas o liquid stream at isang partikular na installation envelope, sa halip na mapili mula sa isang catalog ng mga karaniwang laki.
Ang pagkakaiba ay makikita sa tatlong lugar. Itinugma ang surface area sa tungkulin sa halip na bilugan sa susunod na karaniwang bundle. Ang pagbaba ng presyon sa gilid ng gas ay itinuturing bilang isang mahigpit na hadlang sa halip na isang by-product ng pagpili. At ang layout ng tubo ay itinayo sa paligid ng pagbubukas ng duct na mayroon ka, kasama ang ruta ng pag-aangat sa posisyon.
Unit ng katalogo
- Sukat sa karaniwang diameter ng shell at haba ng tubo
- Ang pagbaba ng presyon ay sumusunod mula sa pagpili
- Fouling allowance na naayos ayon sa karaniwang disenyo
- Naihatid mula sa isang nakapirming hanay ng produkto
Custom na unit
- Surface area na kinakalkula mula sa heat duty
- Pressure drop na hawak sa loob ng fan curve
- fin pitch at paglilinis ng access na itinakda ng dust load
- Itinayo sa sobre, timbang at mga limitasyon sa pag-angat
Anim na Input na Nagtutulak sa Disenyo
Anim na input ang nagpapasya sa humigit-kumulang 80 porsiyento ng isang custom na disenyo ng heat exchanger: mass flow, temperatura ng pumapasok, ang target na temperatura ng outlet, pinapayagang pagbaba ng presyon sa gilid ng gas, alikabok o fouling load, at ang installation envelope. Ang lahat ng iba pa sa sipi ay bunga ng anim na numerong iyon.
| Input | Karaniwang saklaw | Kung ano ang nagbabago |
| Daloy ng masa ng gas | 5 hanggang 200 t/h | Bilang ng tubo, lugar ng mukha at bilis ng gas |
| Temperatura ng pumapasok | 180 hanggang 600 C | Materyal na grado at allowance sa pagpapalawak |
| Target na temperatura ng labasan | 120 hanggang 200 C | Balanse sa pagitan ng pagbawi ng init at dew point margin |
| Pagbaba ng presyon sa gilid ng gas | 200 hanggang 1200 Pa | pitch ng palikpik, bilang ng mga hilera at bilis ng mukha |
| Alikabok o fouling load | mababa hanggang 300 g/Nm3 | Uri ng palikpik, pitch ng palikpik at access sa paglilinis |
| Sobre sa pag-install | duct o laki ng pagbubukas | Mga sukat ng module at ruta ng pag-aangat |
Iwanan ang isa sa mga ito at ang quotation ay babalik alinman sa malaki o optimistiko. Ang temperatura ng labasan ay ang karaniwang bitag. Ang paglamig ng flue gas sa ibaba ng acid dew point ng sulphur-bearing fuel ay ginagawang isang proyekto ng pagbawi ng init sa isang proyekto ng kaagnasan sa loob ng ilang panahon.
Rule of thumb: bawat 20 C na pagbaba sa temperatura ng stack ay bumabawi ng humigit-kumulang 1 porsiyento ng boiler fuel input, ngunit hanggang sa acid dew point lang ng fuel na talagang sinusunog mo.
Finned Tubes Itakda ang Thermal Budget
Sa bahagi ng gas, ang finned tube ay nagdadala ng thermal budget. Ang isang mahusay na napiling finned tube ay nagpaparami sa panlabas na bahagi ng ibabaw ng humigit-kumulang 3 hanggang 6 na beses kaysa sa isang hubad na tubo na may parehong diameter, na ginagawang praktikal na bawiin ang init mula sa isang malaki, mababang presyon ng flue gas stream.
- H-type na finned tube. Ang mga parihabang palikpik ay hinangin nang magkapares sa kahabaan ng tubo, na nag-iiwan ng malalawak na gas lane na lumalaban sa pagtulay ng abo at madaling linisin gamit ang mga sootblower. Ito ang karaniwang pagpipilian sa maalikabok na serbisyo o sa solid fuels.
- Spiral finned tube. Ang isang tuluy-tuloy na strip ay sugat at hinangin sa paligid ng tubo, na nagbibigay ng pinakamataas na lugar sa ibabaw bawat metro at ang pinakamahigpit na praktikal na pitch. Ito ay pinakamahusay na gumaganap sa mas malinis na gas kung saan ang bridging ay hindi isang panganib.
- Heat pipe. Ang isang selyadong, inilikas na tubo ay naglilipat ng init nang isothermally sa pagitan ng dalawang stream na walang cross-contamination, na mahalaga kapag ang pagtagas sa pagitan ng flue gas at produkto ay hindi katanggap-tanggap.
H-Type Finned Tube para sa Boiler at Heat Exchanger Application H-shaped finned tube na may high-frequency welded fins, angkop sa dust-laden na flue gas at low-resistance heat transfer sa mga boiler at industrial heat exchanger. Tingnan ang Produkto → 3 hanggang 6 x panlabas na lugar sa ibabaw kumpara sa isang hubad na tubo
2 hanggang 6 mm tipikal na fin pitch sa boiler service
10 hanggang 20 mm karaniwang taas ng palikpik sa mga tubo ng economizer
Ang fin pitch ay isang kompromiso. Ang mas mahigpit na pitch ay naglalagay ng mas maraming ibabaw sa parehong kahon ngunit pinapataas ang panganib ng ash bridging at pinapataas ang dalas ng paglilinis, kaya ang maalikabok na serbisyo ay kadalasang nagbibigay ng gantimpala ng bahagyang mas malawak na pitch.
Binabawi ng mga Economizer ang Init sa Dulo ng Buntot
Ang isang boiler tail flue gas economizer ay karaniwang ang pinakamurang lugar upang magdagdag ng pagbawi ng init, dahil ang gas na umaalis sa boiler ay nagtataglay pa rin ng kapaki-pakinabang na init sa isang temperatura kung saan ang isang compact, murang yunit ay maaaring gumawa ng trabaho.
Ang feedwater ay karaniwang pumapasok sa humigit-kumulang 105 C at umaalis sa 130 hanggang 150 C, at ang init na iyon ay lumalabas sa gas stream kaysa sa dagdag na gasolina. Ang parehong prinsipyo ay sumasaklaw sa tatlong karaniwang mga tungkulin:
- Boiler tail flue gas, kung saan ang tambutso ay medyo malinis at ang pangunahing hadlang ay ang acid dew point.
- Industrial kiln flue gas, kung saan ang dust at alkali na nilalaman ay nagtutulak sa fin pitch at kadalasan ang tube material.
- Mga kagamitan sa proseso ng flue gas, kung saan nagbabago ang komposisyon sa batch at kailangang manatiling matatag ang unit sa mga swing.
Boiler Tail Flue Gas Economizer para sa Feedwater Heating Binabawi ang init mula sa tambutso ng boiler upang mapataas ang temperatura ng feedwater at bawasan ang paggamit ng gasolina, na may serpentine o spiral finned tube construction. Tingnan ang Produkto → Ang isang economizer ay hindi nangangailangan ng mga kakaibang materyales upang mabayaran. Kailangan nito ng tamang fin pitch, isang tube grade na nakakaligtas sa dew point, at isang pressure drop na maaaring makuha ng umiiral na fan nang walang pagbabago sa motor.
Mga Waste Heat Boiler at HRSG Systems
Kapag ang nabawi na init ay kailangan bilang singaw sa halip na bilang sensible heat, ang custom na unit ay nagiging waste heat boiler o isang heat recovery steam generator na may sukat sa exhaust stream sa halip na isang fuel input. Nagsisimula ang disenyo sa bahagi ng gas: ang daloy, temperatura at komposisyon ay nag-aayos sa ibabaw ng evaporator, presyon ng drum at output ng singaw.
Ang mga Industrial waste heat boiler ay nakakakuha ng singaw mula sa mga tapahan at mga linya ng proseso. Ang mga yunit ng power station ay nakaupo sa likod ng mga gas turbine sa pinagsamang cycle na mga halaman. Pinangangasiwaan ng mga waste treatment boiler ang flue gas mula sa pagkasunog, kung saan hinuhubog ng kaagnasan at fouling ang layout kaysa sa heat duty.
Industrial Waste Heat Boiler para sa Steam Recovery Gumagawa ng singaw mula sa flue gas sa mga operasyon ng bakal, kemikal, semento, at smelting, na may mga disenyo na inangkop sa alikabok, mga kinakaing gas, at iba't ibang temperatura. Tingnan ang Produkto → Isang numero ang nag-aayos ng karamihan sa mga argumento sa pagpapalaki ng HRSG: ang pinch point. Ang isang mas mahigpit na kurot ay nakakabawi ng mas maraming init, ngunit binibili nito ang init na iyon na may mas maraming lugar sa ibabaw at isang mas malaking pagbaba ng presyon sa gilid ng gas.
Mga Materyales, Mga Code at Kalidad ng Weld
Ang pagpili ng materyal ay sumusunod sa temperatura ng metal at kimika ng gas, hindi ang presyon ng disenyo lamang. Ang mga banda sa ibaba ay sumasaklaw sa karamihan ng flue gas at mga tungkulin sa proseso ng gas.
| materyal | Praktikal na temperatura ng metal | Karaniwang serbisyo |
| Carbon steel | hanggang sa humigit-kumulang 425 C | Malinis, tuyong tambutso na gas; pagpipilian sa pinakamababang gastos |
| 1.25Cr-0.5Mo | 425 hanggang 540 C | Mas mainit na mga daanan ng gas na may katamtamang pangangailangan ng creep |
| 2.25Cr-1Mo | 540 hanggang 580 C | Mataas na temperatura HRSG at proseso ng serbisyo |
| Austenitic hindi kinakalawang na asero | hanggang 600 C pataas | Basa-basa o medyo kinakaing unti-unti na gas, mas mahusay na dew point resistance |
| Duplex at mas mataas na mga haluang metal | tiyak na tungkulin | Mga kondisyong nagdadala ng chloride o acidic condensate |
Mahalaga ang paggawa ng kasing dami ng grado ng tubo. Ang mga bahagi ng presyon ay ginawa sa mga kinikilalang boiler o pressure vessel na code, ang welding ay kwalipikado at nakadokumento, at ang kalidad ng weld ay na-verify sa pamamagitan ng radiography o real-time na imaging sa halip na visual na inspeksyon lamang. Magagamit ito ng mga mamimiling nagtatrabaho sa pagsusuring iyon Gabay sa pagsunod sa bahagi ng presyon ng ASME para sa mga inhinyero bilang checklist.
Hilingin ang materyal na tubo, ang materyal ng palikpik at ang nagagamit na hinang na nakalista nang hiwalay sa pagguhit. Madalas magkaiba ang mga ito ng grado, at ang pagtrato sa kanila bilang isang item ay isa sa mga pinakakaraniwang sanhi ng maagang pagkabigo ng tubo sa serbisyo ng flue gas.
Paano Mag-vet ng Custom na Heat Exchanger Supplier
Tanungin ang thermal calculation, ang pressure drop curve at ang welding procedure bago mo itanong ang presyo. Ang tatlong dokumentong iyon ay naghihiwalay sa isang tagagawa na maaaring magdala ng isang proyekto mula sa isa na maaari lamang mag-quote ng isa.
Basahin ang duty data sheet
Ang daloy, temperatura, komposisyon ng gas, pagkarga ng alikabok, presyon ng disenyo at mga kondisyon ng site ay dapat magkasya sa isang pahina. Kung ang supplier ay hindi humiling ng lahat ng mga ito, ang thermal na disenyo ay isang hula.
Suriin ang thermal at hydraulic output
Surface area, face velocity, fin pitch at hinulaang pagbaba ng presyon sa gilid ng gas sa disenyo at sa 110 porsiyentong pagkarga. Ang isang disenyo na gumagana lamang sa punto ng disenyo ay hindi makakaligtas sa malamig na simula.
Kumpirmahin ang mga materyales at ang kaso ng kaagnasan
Pinakamababang temperatura ng metal laban sa acid dew point, corrosion allowance, at paraan ng paglilinis na talagang pinapayagan ng layout ng tubo.
Suriin ang katha at inspeksyon
Welding procedure, NDT method, hydro test pressure at inspection release points. Na-verify sertipikadong paggawa ng bahagi ng presyon kapasidad at in-house na radiographic inspeksyon ay lubos na nagpapaikli sa landas ng pag-apruba.
Itugma ang iskedyul sa halaman
Mga sukat ng module, lifting weight, saklaw ng site assembly at mga milestone sa paghahatid laban sa outage window.
Ang isang supplier na maaaring magpakita ng balanse ng init, isang pressure drop curve at isang weld inspection plan sa unang technical pass ay nagdadala ng ibang uri ng risk profile mula sa isa na nagpapadala lamang ng presyo.
Mga Madalas Itanong
Ano ang isang custom na heat exchanger?
Ito ay isang thermal unit na ang surface area, geometry at mga materyales ay kinakalkula para sa isang partikular na stream at isang installation envelope. Ito ay idinisenyo para sa tungkulin sa halip na pinili mula sa isang karaniwang hanay ng laki.
Kailan mas mura ang custom na unit kaysa sa standard?
Kapag ang iyong presyon ay bumaba, dust load, gas chemistry o available na espasyo ay nasa labas ng karaniwang saklaw ng yunit. Ang presyo ng unit ay karaniwang mas mataas, ngunit ang lakas ng fan, paglilinis ng downtime at buhay ng serbisyo ay karaniwang nagbabago sa kabuuang gastos sa ibang paraan.
Ano ang kabilang sa isang kahilingan para sa panipi?
Ang daloy ng masa, temperatura ng pumapasok at labasan, komposisyon ng gas kabilang ang sulfur at moisture, pag-load ng alikabok, pinapayagang pagbaba ng presyon, presyon at temperatura ng disenyo, allowance ng kaagnasan, at ang sobre ng pag-install na may mga hadlang sa pag-aangat.
Kunin ang duty envelope nang tama at ang iba pa sa isang custom na heat exchanger quotation ay magiging maihahambing sa pagitan ng mga supplier. Laktawan ito, at inihahambing mo ang tatlong magkakaibang pagpapalagay.
