Háhitavarmaskiptareru mikilvæg í mörgum atvinnugreinum, þar á meðal efna- og framleiðslu. Þeir eru sérstaklega mikilvægir fyrir þróun hagkvæmrar orkuframleiðslu, sem er að verða mikilvægari en nokkru sinni fyrr.
Hátt-hitavarmaskipti er venjulega talinn innihalda varmaskipti sem höndla hitastig á bilinu 500-1400 gráður. Hægt er að hanna skel og slönguvarmaskipti til að takast á við mismunandi hitastig, en jafnvel þegar sérhæfð efni eru notuð fara þau sjaldan yfir 500 gráður áður en einstök atriði verða að koma til greina.
Áskoranirnar með háhita skel og rör varmaskiptara
Að hanna varmaskipti sem virka við háan hita býður upp á einstaka áskoranir.
Hitaflutningur
Varmaflutningur með geislun getur gegnt meira áberandi hlutverki í háhita skel og rör varmaskipta samanborið við lægri hitaeiningar. Þetta eykur aukna flókið við verkfræðilega útreikninga.
Það er líka meiri möguleiki á hitatapi út í umhverfið frá ytra yfirborði varmaskiptisins. Þetta þarf að taka með í hönnun á einingunni sjálfri, sem og grunni hennar og öðru húsnæði.
Efni
Eins og á við um alla skel- og rörvarmaskipta verða háhitavarmaskipti að vera úr viðeigandi efnum. Viðbótaráskorunin er sú að mun færri efni þola aukið hitastig, sérstaklega ef það er sameinað kröfunni um að meðhöndla ætandi efni. Þetta getur leitt til takmarkana eða nýrra áskorana, svo sem aukins kostnaðar eða erfiðleika við efnismeðferð.
Val á viðeigandi efni og þykkt fyrir tiltekna háhita skel og rör varmaskipti er byggt á hitakröfum ferlisins. Hitaáfalls-burðargeta efnisins er einnig mikilvægt atriði, sem og tæringarþol þess gegn óhreinindum, söltum, súlfötum, sýrum, basum eða öðrum efnum sem varmaskiptin mun höndla.
Efnisálagsgreining er nauðsynleg í hvers kyns skel- og rörhitaskiptahönnun, en með meiri áhættu og kostnaði sem fylgir háhitaeiningum verður hún enn mikilvægari.
Hastelloy er eitt dæmi um efni sem er notað í háhita skel- og rörvarmaskipta, sérstaklega þegar efnafræðilega árásargjarnir vökvar eru notaðir.
Auk Hastelloy eru eftirfarandi efni notuð, en ekki takmörkuð við:
- Inconel 617
- Inconel 625
- 800H
- Haynes 230 og 120
Kælivökvavalið er einnig aukin áskorun þegar unnið er með hærra hitastig. Gufa myndi framleiða mikinn þrýsting, sem krefst miklu þykkari skeljar og rör; þetta er ástæðan fyrir því að íhuga þarf aðra miðla eins og lofttegundir, fljótandi málma eða bráðið sölt.
Hönnun
Í umhverfi með háum hita, vegna tilvistar heitra lofttegunda, næst lágur hitaflutningsstuðull. Í hönnun með lægra hitastigi er hægt að gera þetta með því að nota finndu rör sem hjálpa vörunni að vera skilvirkari í litlum stærðum.
Hins vegar, í háhita skel- og röreiningum, inniheldur gasstraumurinn venjulega agnir sem myndu leiða til gróðursetningar og fylla rýmið milli ugganna. Þetta myndi gera uggana sjálfa ekki hagstæðari en venjulega hönnun. Að auki getur gashraði oft verið of lágur til að uggar geti skipt sköpum.
Þrýstifallið í háhitavarmaskiptum verður að halda lágu. Þetta þýðir að þvermál rör og hæðir þurfa oft að vera stærri, sem leiðir til frekari áskorana með því að bæta við viftum eða blásurum sem eru enn -hagkvæmar.
Algengar gerðir af slönguplötum sem notaðar eru í lægra hitastigi skel og rörhitaskipta henta ekki alltaf í háhitanotkun. Til dæmis, fljótandi rörplötur, sem krefjast þéttingarþéttingar, virka ekki, eða virka ekki á áhrifaríkan hátt, við mjög háan hita.
Hins vegar er enn mikilvægt að greint sé frá mismunaþenslu í háhita skel og rör varmaskiptum. Verkfræðingar þurfa oft að finna sérstæðari lausnir til að tryggja skilvirka notkun vörunnar við háan hita.
Notkun háhita skel og rör varmaskipta
Skeljar- og rörvarmaskiptar fyrir háan hita hafa margvísleg notkunarsvið. Þar sem þarf að framleiða eða vinna háhitalofttegundir þarf háhitavarmaskipti.
Orkuvinnsla
Hærra rekstrarhitastig er mikilvægt til að bæta skilvirkni orkuframleiðslu, sem aftur hjálpar til við að bæta endurnýjanlega orkuframleiðslu og draga úr ósjálfstæði heimsins á orkugjafa jarðefnaeldsneytis.
Vetni hefur möguleika á að vera leiðandi tegund orkugeymslu og eldsneytis. Hins vegar er það ekki hagkvæmt í stórum stíl eins og er. Þar sem tæknin heldur áfram að kanna hvernig þetta gæti verið gert mögulegt er ljóst að háhitavarmaskipti munu líklega gegna lykilhlutverki.
Til dæmis benti alþjóðlega kynslóð IV verkefnið á mjög háhita gas-kældum reactor hönnun sem getur framleitt vetni án þess að nota jarðefnaeldsneyti eða losa gróðurhúsalofttegundir. Fyrir þetta forrit væri duglegur háhitavarmaskipti nauðsynlegur.
Endurheimt iðnaðarúrgangshita
Hitaendurheimtur iðnaðarúrgangs fangar heitar lofttegundir þegar þær fara út úr iðnaðarbúnaði til að nýta varmaorkuna. Sumar þessara lofttegunda geta verið mjög heitar og þurfa sérhæfða varmaskipta til að meðhöndla þær á áhrifaríkan hátt. Þessar lofttegundir geta verið ætandi.
Háhitavarmaskiptir sem notaðir eru til að endurheimta úrgangshita gætu einnig hjálpað til við að draga úr háhita varmamengun. Endurheimt og endurnýting úrgangsvarmaorku bætir áhrif iðnaðarferla á umhverfið.
Ertu ekki viss um hvort sérstakar forskriftir varmaskiptisins passi við vinnsluflæði þitt? Hafðu samband við okkur-fagteymi okkar mun mæla með viðeigandi forskriftum sem byggjast á meðalstærðum þínum, hitaflutningsálagi og uppsetningarplássi og útvega svipaða notkunartilvik.
Netfang:global@gneesteels.com