SiC теплообмінна трубка

Протягом останніх десяти років у зв'язку з дефіцитом енергії продовжуються роботи з енергозбереження. Різноманітні нові та енергозберігаючі вдосконалені типи печей удосконалювалися щодня, а використання високоякісних ізоляційних матеріалів, таких як нові вогнетривкі волокна, значно зменшило втрати тепла в печах. Використання передових пристроїв спалювання посилило горіння, зменшило кількість неповного згоряння, а співвідношення повітря і палива також мало тенденцію бути прийнятним. Однак технологія зменшення втрат тепла вихлопних газів і рекуперації відпрацьованого тепла димових газів все ще не прогресує швидко. Велика кількість високотемпературних печей у промисловості може випускати димовий газ до 1300 градусів, і втрати теплової енергії значні. Для подальшого підвищення теплової ефективності опалювальної печі та досягнення цілей енергозбереження та зменшення споживання, рекуперація відпрацьованого тепла димових газів також є важливим способом економії енергії.

Зазвичай існує два способи рекуперації відпрацьованого тепла димових газів: один полягає в попередньому нагріванні заготовки; другий — для попереднього підігріву повітря для горіння. Заготовки для попереднього нагріву димових газів потребують великого об’єму для теплообміну, який часто обмежений робочим місцем (печі з переривчастою передачею не можуть використовувати цей метод). Горіння з попереднім нагріванням повітря є кращим методом, який, як правило, налаштований на нагрівальній печі, а також може посилити горіння, прискорити швидкість нагріву печі та покращити теплові характеристики печі. Це не тільки відповідає вимогам процесу, але й досягає значного комплексного ефекту енергозбереження в кінцевому підсумку.

Починаючи з 1950-х років, Китай використовує підігрівачі для попереднього нагріву повітря в промислових печах, серед яких основними формами є трубчасті, циліндричні радіаційні та чавунні блочні теплообмінники, але ефективність обміну низька. У 1980-х роках Китай послідовно розробляв реактивні, реактивні радіаційні, композитні та інші теплообмінники, головним чином для вирішення проблеми рекуперації відпрацьованого тепла при середніх і низьких температурах. Було досягнуто значних результатів у рекуперації тепла відпрацьованого димового газу при температурі нижче 100 градусів, а ефективність теплообміну була покращена. Однак при високих температурах матеріал теплообмінника все ще обмежений, термін служби низький, навантаження на обслуговування велике або вартість висока, що впливає на просування та використання.

Більшість теплообмінників, що використовуються в даний час, є металевими теплообмінниками, які можна використовувати тільки при низьких температурах. Їх не можна використовувати безпосередньо при високій температурі газу. Велика кількість холодного повітря повинна проникати, і потрібен захист від високих температур, наприклад вентилятор охолодження та система керування. Коли проникає холодне повітря, температура відновлення теплообмінника буде низькою.

Керамічні теплообмінники були добре розроблені з огляду на обмеження металевих теплообмінників, оскільки вони краще вирішували проблеми корозійної стійкості та стійкості до високих температур і стали найкращим теплообмінником для відновлення високотемпературного відпрацьованого тепла. Багаторічна практика виробництва показала, що керамічні теплообмінники дуже ефективні. Його головними перевагами є: висока міцність при високих температурах, хороша стійкість до окислення та стійкість до термічного удару. Довгий термін служби, низькі витрати на обслуговування, надійна та стабільна робота та легка експлуатація. На даний момент це найкращий пристрій для рекуперації високотемпературного відпрацьованого тепла димових газів.

Нову технологію теплообмінників із заміною металу на кераміку, яка вперше розроблена та введена в експлуатацію, включено до Національної програми «Факел». Ця нова технологія перетворює холодне повітря, яке спочатку використовувалося в промислових печах, у гаряче, що не тільки підвищує ефективність роботи, але й економить багато енергії. Оскільки керамічні теплообмінники є одним із основних засобів для покращення використання енергії та мають широкий спектр промислового використання, їх просування та перспективи застосування є дуже перспективними.

Керамічні теплообмінники мають наступні переваги:
(1) Використання керамічних теплообмінників є прямим, простим, швидким, ефективним, екологічним та енергозберігаючим. Не потрібен захист від холодного повітря або високої температури, вартість обслуговування низька, а також не потрібна робота керамічного теплообмінника. Застосовується до рекуперації відпрацьованого тепла та утилізації газових промислових печей у різних середовищах, особливо для вирішення проблеми, що відпрацьоване тепло різних високотемпературних промислових печей є занадто високим для використання;
(2) Держава вимагає, щоб температура керамічних теплообмінників не перевищувала 1000 градусів. Оскільки він стійкий до високих температур, його можна розміщувати в місцях з високою температурою. Чим вища температура, тим кращий ефект теплообміну та більше економія енергії;
(3) Замініть металеві теплообмінники в умовах високої температури;
(4) Вирішувати проблеми теплообміну та корозійної стійкості в хімічній промисловості;
(5) Керамічні теплообмінники мають сильну адаптивність, стійкість до високих температур, стійкість до корозії, міцність при високій температурі, хорошу стійкість до окислення, стабільну стійкість до термічного удару та тривалий термін служби.

Керамічні теплообмінники широко використовуються в різних нагрівальних печах, печах з гарячим повітрям, печах для термічної обробки, крекінг-печах, жаровнях, плавильних печах, печах для замочування, нафтових і газових котлах та інших печах для сталі, машин, будівельних матеріалів, нафтохімічної, не- виплавка чорних металів та інші галузі. Ця технологія використовує реверсивний пристрій для почергового поглинання та виділення тепла в двох камерах зберігання тепла для максимального відновлення тепла димових газів, а потім нагрівання повітря та газу для згоряння вище 1000 градусів. Навіть нижчі види палива з низькою теплотворною здатністю (наприклад, доменний газ) можуть досягти стабільного займання та ефективного згоряння, що може заощадити 40-70% палива. Продуктивність збільшується більш ніж на 15%, втрати від окислення та горіння сталевих заготовок зменшуються більш ніж на 40%, викиди NOx становлять менше 100 частин на мільйон, а температура викидів димових газів нижча за 160 градусів, що значно знижує парниковий ефект землі.

Звичайні теплообмінники з кордієриту, муліту, високоглинозему, дорогоцінного коксу та інших матеріалів мають погану теплопровідність і погану теплопередачу. Керамічні теплообмінники з карбіду кремнію були добре розроблені з урахуванням обмежень металевих теплообмінників. Основна причина полягає в тому, що на додаток до загальних переваг керамічних теплообмінників, таких як стійкість до високих температур, стійкість до корозії, висока міцність при високих температурах, стійкість до окислення, хороша стійкість до термічного удару, тривалий термін служби, стабільна та надійна робота тощо, він має хороша теплопровідність і високотемпературні механічні властивості (міцність, стійкість до повзучості тощо) є найкращими серед відомих керамічних матеріалів, що робить його найкращим теплообмінником для відновлення високотемпературного відпрацьованого тепла.

Керамічні теплообмінники з карбіду кремнію можна широко використовувати в різних нагрівальних печах, печах з гарячим повітрям, печах для термічної обробки, печах для крекінгу, жаровнях, плавильних печах, печах для замочування, нафтових і газових котлах та інших печах у сталі, машинах, будівельних матеріалах, нафтохімії. , виплавка кольорових металів та інші галузі. Його спосіб використання є прямим, простим, швидким, ефективним, енергозберігаючим (рівень економії енергії 25~45%), екологічно чистим, а його термін служби в десятки разів перевищує термін служби металевих теплообмінників у тому самому положенні, що не тільки зменшує витрат для підприємств, але також економить енергію для країни.