การหยุดซ่อมบำรุงของโรงกลั่นทำให้ต้องหยุดทำงานเป็นเวลาหกสัปดาห์ โดยท่อเปิดยาว 2.4 ม. และกระแสก๊าซไอเสียจะเข้ามาที่อุณหภูมิ 340 C ซึ่งต้องทิ้งไว้ที่อุณหภูมิ 155 C แค็ตตาล็อกยูนิตแบบเปลือกและท่อที่สร้างขึ้นตามเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานและความยาวท่อจะทำให้ท่อมัดใหญ่เกินขนาดหรือดันแรงดันด้านก๊าซลดลงเกินกว่าที่พัดลมดูดอากาศจะจ่ายได้ ช่องว่างระหว่างแผ่นข้อมูลและท่อจริงคือส่วนที่มีการระบุตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกำหนดเอง
คู่มือนี้ครอบคลุมถึงสิ่งที่ขับเคลื่อนการออกแบบตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกำหนดเองสำหรับการนำความร้อนกลับมาใช้ในอุตสาหกรรม ได้แก่ หน้าที่ห่อหุ้ม รูปทรงท่อและครีบ การตัดสินใจเกี่ยวกับวัสดุและรหัส และการตรวจสอบที่ผู้ซื้อควรทำก่อนที่จะออกคำสั่งซื้อ
อะไรทำให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นแบบเฉพาะตัว
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกำหนดเองได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมรอบๆ กรอบหน้าที่ แทนที่จะเลือกจากช่วงขนาดคงที่ กรอบนี้แก้ไขการไหลของมวล อุณหภูมิทางเข้าและทางออก แรงดันตกที่ยอมรับได้ ลักษณะการเปรอะเปื้อน และพื้นที่ที่เครื่องต้องพอดี เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ ประเภทครีบ ระยะพิทช์ของครีบ วัสดุ และเค้าโครงส่วนหัว ทั้งหมดเป็นไปตามตัวเลขเหล่านั้น
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกำหนดเองคือหน่วยระบายความร้อนที่มีการคำนวณพื้นที่ผิว รูปทรง และวัสดุสำหรับก๊าซหรือของเหลวเฉพาะและซองการติดตั้งเฉพาะหนึ่งซอง แทนที่จะเลือกจากแค็ตตาล็อกขนาดมาตรฐาน
ความแตกต่างปรากฏในสามแห่ง พื้นที่ผิวจะถูกจับคู่กับหน้าที่แทนการปัดเศษขึ้นเป็นมัดมาตรฐานถัดไป แรงดันตกฝั่งแก๊สถือเป็นข้อจำกัดหนักมากกว่าเป็นผลพลอยได้จากการเลือก และโครงร่างท่อถูกสร้างขึ้นรอบๆ ช่องเปิดท่อที่คุณมีอยู่จริง รวมถึงเส้นทางการยกไปยังตำแหน่งด้วย
หน่วยแค็ตตาล็อก
- มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเปลือกมาตรฐานและความยาวท่อ
- แรงดันตกตามมาจากการเลือก
- ค่าเผื่อการฟาวล์กำหนดโดยการออกแบบมาตรฐาน
- จัดส่งจากกลุ่มผลิตภัณฑ์คงที่
หน่วยที่กำหนดเอง
- พื้นที่ผิวคำนวณจากหน้าที่ความร้อน
- แรงดันตกคร่อมภายในเส้นโค้งพัดลม
- ระยะพิตช์ครีบและการเข้าถึงการทำความสะอาดที่กำหนดโดยปริมาณฝุ่น
- สร้างขึ้นเพื่อรองรับน้ำหนักและขีดจำกัดในการยก
หกอินพุตที่ขับเคลื่อนการออกแบบ
อินพุต 6 ช่องตัดสินใจประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ของการออกแบบตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกำหนดเอง ได้แก่ การไหลของมวล อุณหภูมิขาเข้า เป้าหมายอุณหภูมิทางออก แรงดันตกข้างก๊าซที่อนุญาต ปริมาณฝุ่นหรือคราบสกปรก และขอบเขตการติดตั้ง ทุกสิ่งทุกอย่างในใบเสนอราคาเป็นผลมาจากตัวเลขหกตัวนั้น
| อินพุต | ช่วงทั่วไป | มันเปลี่ยนแปลงอะไร |
| การไหลของมวลก๊าซ | 5 ถึง 200 ตันต่อชั่วโมง | จำนวนท่อ พื้นที่หน้า และความเร็วก๊าซ |
| อุณหภูมิขาเข้า | 180 ถึง 600 องศาเซลเซียส | เกรดวัสดุและค่าเผื่อการขยาย |
| เป้าหมายอุณหภูมิขาออก | 120 ถึง 200 องศาเซลเซียส | สมดุลระหว่างการนำความร้อนกลับคืนมาและระยะขอบจุดน้ำค้าง |
| แรงดันตกฝั่งแก๊ส | 200 ถึง 1200 Pa | Fin pitch จำนวนแถว และความเร็วหน้าไม้ |
| ปริมาณฝุ่นหรือคราบสกปรก | ต่ำถึง 300 g/Nm3 | ประเภทครีบ ระยะพิทช์ครีบ และทางเข้าทำความสะอาด |
| ซองติดตั้ง | ท่อหรือขนาดช่องเปิด | ขนาดโมดูลและเส้นทางการยก |
ปล่อยทิ้งไว้แล้วใบเสนอราคาจะกลับมาเกินขนาดหรือในแง่ดี อุณหภูมิขาออกเป็นกับดักตามปกติ การระบายความร้อนของก๊าซไอเสียให้ต่ำกว่าจุดน้ำค้างที่เป็นกรดของเชื้อเพลิงที่มีกำมะถันจะเปลี่ยนโครงการนำความร้อนกลับคืนสู่โครงการการกัดกร่อนภายในสองฤดูกาล
หลักทั่วไป: อุณหภูมิปล่องที่ลดลงทุก ๆ 20 C จะช่วยฟื้นคืนเชื้อเพลิงที่ป้อนเข้าหม้อไอน้ำประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์ แต่จะลงไปถึงจุดน้ำค้างที่เป็นกรดของเชื้อเพลิงที่คุณเผาไหม้จริงเท่านั้น
ท่อครีบกำหนดงบประมาณการระบายความร้อน
ในด้านก๊าซ ท่อแบบครีบจะทำหน้าที่รองรับการระบายความร้อน ท่อครีบที่ได้รับการคัดเลือกมาอย่างดีจะเพิ่มพื้นที่ผิวภายนอกประมาณ 3 ถึง 6 เท่าของท่อเปลือยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน ซึ่งทำให้สามารถนำความร้อนกลับมาจากกระแสก๊าซไอเสียขนาดใหญ่ที่มีความดันต่ำกลับมาได้
- ท่อครีบชนิด H ครีบสี่เหลี่ยมเชื่อมเป็นคู่ตลอดท่อ ทำให้มีช่องทางก๊าซกว้างที่ต้านทานการเกาะตัวของเถ้า และทำความสะอาดได้ง่ายด้วยเครื่องเป่าลมเขม่า เป็นทางเลือกปกติในการให้บริการที่มีฝุ่นหรือเชื้อเพลิงแข็ง
- ท่อครีบเกลียว แถบต่อเนื่องจะถูกพันและเชื่อมรอบท่อ ทำให้ได้พื้นที่ผิวสูงสุดต่อเมตรและมีระยะพิทช์ที่แน่นที่สุดในทางปฏิบัติ ทำงานได้ดีที่สุดในก๊าซสะอาดซึ่งการเชื่อมต่อไม่มีความเสี่ยง
- ท่อความร้อน ท่อที่ปิดสนิทและอพยพจะถ่ายเทความร้อนโดยอุณหภูมิคงที่ระหว่างลำธารสองสาย โดยไม่มีการปนเปื้อนข้าม ซึ่งสำคัญเมื่อไม่สามารถยอมรับการรั่วไหลระหว่างก๊าซไอเสียและผลิตภัณฑ์ได้
ท่อครีบ H-Type สำหรับการใช้งานหม้อไอน้ำและอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน ท่อครีบรูปตัว H พร้อมครีบเชื่อมความถี่สูง เหมาะสำหรับก๊าซหุงต้มที่มีฝุ่นและการถ่ายเทความร้อนที่มีความต้านทานต่ำในหม้อไอน้ำและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทางอุตสาหกรรม ดูผลิตภัณฑ์ → 3 ถึง 6 x พื้นที่ผิวภายนอกเทียบกับท่อเปลือย
2 ถึง 6 มม ครีบครีบทั่วไปในการให้บริการหม้อไอน้ำ
10 ถึง 20 มม ความสูงครีบโดยทั่วไปบนท่ออีโคโนไมเซอร์
Fin pitch เป็นการประนีประนอม ระยะพิทช์ที่แน่นกว่าจะทำให้พื้นผิวบรรจุอยู่ในกล่องเดียวกันมากขึ้น แต่เพิ่มความเสี่ยงที่เถ้าจะเกาะติดกัน และเพิ่มความถี่ในการทำความสะอาด ดังนั้น การบริการที่มีฝุ่นมากมักจะให้รางวัลในพิตช์ที่กว้างกว่าเล็กน้อย
นักเศรษฐศาสตร์ช่วยฟื้นความร้อนที่ส่วนท้าย
เครื่องประหยัดก๊าซไอเสียหางของหม้อไอน้ำมักจะเป็นสถานที่ที่ถูกที่สุดในการเพิ่มการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ เนื่องจากก๊าซที่ออกจากหม้อต้มยังคงมีความร้อนที่เป็นประโยชน์ที่อุณหภูมิที่หน่วยราคาประหยัดขนาดกะทัดรัดสามารถทำงานได้
โดยทั่วไปน้ำป้อนจะเข้ามาที่อุณหภูมิประมาณ 105 C และออกไปที่อุณหภูมิ 130 ถึง 150 C และความร้อนนั้นออกมาจากกระแสก๊าซแทนที่จะออกมาจากเชื้อเพลิงส่วนเกิน หลักการเดียวกันนี้ครอบคลุมถึงหน้าที่ร่วมกันสามประการ:
- ก๊าซไอเสียหางของหม้อไอน้ำ ซึ่งไอเสียค่อนข้างสะอาดและมีข้อจำกัดหลักคือจุดน้ำค้างของกรด
- ก๊าซไอเสียจากเตาเผาอุตสาหกรรม ซึ่งมีฝุ่นและด่างเป็นตัวขับเคลื่อนครีบและมักเป็นวัสดุท่อ
- อุปกรณ์ในกระบวนการผลิตก๊าซไอเสีย ซึ่งองค์ประกอบจะเปลี่ยนไปตามแบทช์และตัวเครื่องจะต้องคงที่ตลอดการแกว่ง
เครื่องประหยัดก๊าซไอเสียหางของหม้อไอน้ำเพื่อให้ความร้อนแก่น้ำป้อน นำความร้อนกลับมาจากไอเสียของหม้อไอน้ำเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของน้ำป้อนและลดการใช้เชื้อเพลิง ด้วยโครงสร้างท่อแบบครีบคดเคี้ยวหรือแบบเกลียว ดูผลิตภัณฑ์ → นักเศรษฐศาสตร์ไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุแปลกใหม่ในการตอบแทน จำเป็นต้องมีระยะครีบที่เหมาะสม เกรดท่อที่คงจุดน้ำค้าง และแรงดันตกคร่อมที่พัดลมที่มีอยู่สามารถดูดซับได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนมอเตอร์
หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งและระบบ HRSG
เมื่อต้องการความร้อนที่นำกลับมาใช้ใหม่เป็นไอน้ำแทนที่จะเป็นความร้อนสัมผัส หน่วยแบบกำหนดเองจะกลายเป็นหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งหรือเครื่องกำเนิดไอน้ำนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ซึ่งมีขนาดเท่ากับกระแสไอเสียแทนที่จะเป็นเชื้อเพลิงที่ป้อน การออกแบบเริ่มต้นที่ด้านก๊าซ: การไหล อุณหภูมิ และองค์ประกอบจะยึดพื้นผิวเครื่องระเหย แรงดันในถังซัก และไอน้ำที่ปล่อยออกมา
หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งทางอุตสาหกรรมนำไอน้ำกลับมาจากเตาเผาและสายการผลิต หน่วยสถานีไฟฟ้าตั้งอยู่ด้านหลังกังหันก๊าซในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม หม้อต้มบำบัดของเสียจะจัดการกับก๊าซไอเสียจากการเผา ซึ่งการกัดกร่อนและการเปรอะเปื้อนจะส่งผลต่อเค้าโครงมากกว่าหน้าที่ด้านความร้อน
หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งอุตสาหกรรมสำหรับการนำไอน้ำกลับมาใช้ใหม่ ผลิตไอน้ำจากก๊าซหุงต้มในงานเหล็ก เคมี ซีเมนต์ และการถลุง โดยมีการออกแบบที่ปรับให้เข้ากับฝุ่น ก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ดูผลิตภัณฑ์ → หมายเลขหนึ่งจะชำระข้อโต้แย้งด้านขนาด HRSG ส่วนใหญ่: จุดหยิก การหยิกที่แน่นขึ้นจะทำให้ความร้อนกลับคืนมาได้มากขึ้น แต่จะซื้อความร้อนนั้นจากพื้นที่ผิวที่มากขึ้นและแรงดันตกฝั่งก๊าซที่มากขึ้น
วัสดุ รหัส และคุณภาพการเชื่อม
การเลือกใช้วัสดุเป็นไปตามอุณหภูมิของโลหะและเคมีของแก๊ส ไม่ใช่การออกแบบด้วยแรงดันเพียงอย่างเดียว แถบด้านล่างครอบคลุมภาษีก๊าซหุงต้มและก๊าซในกระบวนการส่วนใหญ่
| วัสดุ | อุณหภูมิโลหะที่ใช้งานได้จริง | บริการทั่วไป |
| เหล็กกล้าคาร์บอน | สูงถึงประมาณ 425 C | ก๊าซไอเสียที่สะอาดและแห้ง ตัวเลือกต้นทุนต่ำสุด |
| 1.25Cr-0.5Mo | 425 ถึง 540 องศาเซลเซียส | เส้นทางก๊าซที่ร้อนกว่าและมีความต้องการคืบปานกลาง |
| 2.25Cr-1Mo | 540 ถึง 580 องศาเซลเซียส | HRSG อุณหภูมิสูงและบริการกระบวนการ |
| เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก | สูงถึง 600 C ขึ้นไป | ก๊าซที่มีความชื้นหรือมีฤทธิ์กัดกร่อนเล็กน้อย ต้านทานจุดน้ำค้างได้ดีขึ้น |
| ดูเพล็กซ์และโลหะผสมที่สูงขึ้น | หน้าที่เฉพาะ | สภาวะที่มีคลอไรด์หรือคอนเดนเสทที่เป็นกรด |
การผลิตมีความสำคัญพอๆ กับเกรดของท่อ ชิ้นส่วนแรงดันถูกสร้างขึ้นตามรหัสหม้อไอน้ำหรือภาชนะรับแรงดัน การเชื่อมมีคุณสมบัติและมีเอกสารรับรอง และคุณภาพการเชื่อมได้รับการตรวจสอบโดยการถ่ายภาพรังสีหรือการถ่ายภาพแบบเรียลไทม์ แทนที่จะตรวจสอบด้วยภาพเพียงอย่างเดียว ผู้ซื้อที่ทำงานผ่านการตรวจสอบนั้นสามารถใช้สิ่งนี้ได้ คู่มือการปฏิบัติตามข้อกำหนดชิ้นส่วนรับแรงกด ASME สำหรับวิศวกร เป็นรายการตรวจสอบ
โปรดระบุวัสดุท่อ วัสดุครีบ และวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมแยกไว้ในภาพวาด มักจะมีเกรดที่แตกต่างกัน และการปฏิบัติต่อสิ่งเหล่านั้นเหมือนรายการเดียวเป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวของท่อในระยะแรกๆ ในการให้บริการก๊าซไอเสีย
วิธีตรวจสอบซัพพลายเออร์เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสั่งทำ
สอบถามการคำนวณความร้อน กราฟแรงดันตก และขั้นตอนการเชื่อมก่อนสอบถามราคา เอกสารทั้งสามดังกล่าวแยกผู้ผลิตที่สามารถดำเนินโครงการออกจากผู้ผลิตที่สามารถเสนอราคาได้เพียงรายเดียว
อ่านเอกสารข้อมูลการปฏิบัติหน้าที่
การไหล อุณหภูมิ องค์ประกอบของก๊าซ ปริมาณฝุ่น ความดันการออกแบบ และสภาพของสถานที่ควรรวมอยู่ในหน้าเดียว หากซัพพลายเออร์ไม่ร้องขอทั้งหมด การออกแบบการระบายความร้อนถือเป็นการคาดเดา
ตรวจสอบเอาต์พุตความร้อนและไฮดรอลิก
พื้นที่ผิว ความเร็วหน้าผา ระยะพิทช์ของครีบ และแรงดันตกฝั่งก๊าซที่คาดการณ์ไว้ที่การออกแบบและที่ภาระ 110 เปอร์เซ็นต์ การออกแบบที่ใช้งานได้เฉพาะที่จุดออกแบบจะไม่สามารถรอดจากการสตาร์ทแบบเย็นได้
ยืนยันวัสดุและกรณีการกัดกร่อน
อุณหภูมิโลหะขั้นต่ำเทียบกับจุดน้ำค้างของกรด ค่าเผื่อการกัดกร่อน และวิธีการทำความสะอาดตามรูปแบบท่อที่ทำได้จริง
ตรวจสอบการผลิตและการตรวจสอบ
ขั้นตอนการเชื่อม วิธี NDT แรงดันทดสอบพลังน้ำ และจุดปล่อยการตรวจสอบ ตรวจสอบแล้ว ได้รับการรับรองการผลิตชิ้นส่วนแรงดัน ความสามารถและการตรวจสอบด้วยภาพรังสีภายในบริษัททำให้เส้นทางการอนุมัติสั้นลงอย่างมาก
จับคู่ตารางเวลากับโรงงาน
ขนาดโมดูล น้ำหนักยก ขอบเขตการประกอบไซต์งาน และเหตุการณ์สำคัญในการส่งมอบเมื่อเกิดไฟฟ้าดับ
ซัพพลายเออร์ที่สามารถแสดงสมดุลความร้อน กราฟแรงดันตกคร่อม และแผนการตรวจสอบรอยเชื่อมในการผ่านทางเทคนิคครั้งแรกจะมีโปรไฟล์ความเสี่ยงที่แตกต่างจากซัพพลายเออร์ที่ส่งราคาเพียงอย่างเดียว
คำถามที่พบบ่อย
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกำหนดเองคืออะไร?
เป็นหน่วยระบายความร้อนที่มีการคำนวณพื้นที่ผิว เรขาคณิต และวัสดุสำหรับกระแสข้อมูลเฉพาะหนึ่งรายการและซองการติดตั้งหนึ่งซอง ออกแบบมาเพื่อการใช้งานมากกว่าการเลือกจากช่วงขนาดมาตรฐาน
เมื่อใดที่ยูนิตแบบกำหนดเองจะมีราคาถูกกว่ายูนิตมาตรฐาน?
เมื่อแรงดันตก ปริมาณฝุ่น เคมีของแก๊ส หรือพื้นที่ว่างของคุณอยู่นอกช่วงหน่วยมาตรฐาน ราคาต่อหน่วยมักจะสูงกว่า แต่กำลังของพัดลม เวลาหยุดทำงานของการทำความสะอาด และอายุการใช้งาน มักจะทำให้ต้นทุนทั้งหมดแกว่งไปในทางอื่น
มีอะไรอยู่ในคำขอใบเสนอราคา?
การไหลของมวล อุณหภูมิทางเข้าและทางออก องค์ประกอบของก๊าซรวมทั้งกำมะถันและความชื้น ปริมาณฝุ่น แรงดันตกที่ยอมรับได้ ความดันและอุณหภูมิการออกแบบ ค่าเผื่อการกัดกร่อน และขอบเขตการติดตั้งที่มีข้อจำกัดในการยก
รับซองภาษีที่ถูกต้องและใบเสนอราคาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกำหนดเองที่เหลือจะสามารถเทียบเคียงได้ระหว่างซัพพลายเออร์ ข้ามไป และคุณกำลังเปรียบเทียบสมมติฐานที่แตกต่างกันสามข้อ
