Rúrka na výmenu tepla SiC

V posledných desiatich rokoch sa v dôsledku nedostatku energie ďalej pokračovalo v úsporách energie. Rôzne nové a energeticky úsporné pokročilé typy pecí sa každým dňom zdokonaľovali a používanie vysokokvalitných izolačných materiálov, ako sú nové žiaruvzdorné vlákna, výrazne znížilo tepelné straty pecí. Použitie pokročilých spaľovacích zariadení zlepšilo spaľovanie, znížilo množstvo nedokonalého spaľovania a pomer vzduchu a paliva mal tiež tendenciu byť primeraný. Technológia znižovania tepelných strát výfukových plynov a rekuperácie odpadového tepla spalín však stále nenapreduje rýchlo. Veľký počet vysokoteplotných kachlí v priemysle môže odvádzať spaliny až do 1300 stupňov a straty tepelnej energie sú vážne. Na ďalšie zlepšenie tepelnej účinnosti vykurovacej pece a dosiahnutie účelu úspory energie a zníženia spotreby je dôležitým spôsobom úspory energie aj spätné získavanie odpadového tepla spalín.

Zvyčajne existujú dva spôsoby, ako získať odpadové teplo spalín: jedným je predhrievanie obrobku; druhým je predhrievanie vzduchu na spaľovanie. Obrobky na predhrievanie spalín si vyžadujú veľký objem na výmenu tepla, ktorý je často obmedzený pracoviskom (prerušované pece túto metódu nemôžu použiť). Predhrievacie spaľovanie vzduchu je lepšia metóda, ktorá je vo všeobecnosti nakonfigurovaná na ohrievacej peci a môže tiež zlepšiť spaľovanie, urýchliť rýchlosť ohrevu pece a zlepšiť tepelný výkon pece. To nielen spĺňa požiadavky procesu, ale v konečnom dôsledku dosahuje aj významné komplexné efekty úspory energie.

Od 50. rokov 20. storočia Čína používa na predhrievanie vzduchu v priemyselných peciach predhrievače, medzi ktorými sú hlavné formy rúrkové, valcové sálavé a liatinové blokové výmenníky tepla, ale účinnosť výmeny je nízka. V 80. rokoch 20. storočia Čína postupne vyvinula prúdové, prúdové radiačné, kompozitné a iné výmenníky tepla, najmä na vyriešenie problému spätného získavania odpadového tepla pri stredných a nízkych teplotách. Dosiahli sa významné výsledky pri rekuperácii odpadového tepla spalín pod 100 stupňov a zlepšila sa účinnosť výmeny tepla. Pri vysokých teplotách je však materiál výmenníka tepla stále obmedzený, životnosť je nízka, údržba je veľká alebo náklady sú vysoké, čo ovplyvňuje propagáciu a používanie.

Väčšina v súčasnosti používaných výmenníkov tepla sú kovové výmenníky tepla, ktoré je možné použiť len pri nízkych teplotách. Pri vysokej teplote plynu ich nemožno použiť priamo. Musí sa infiltrovať veľké množstvo studeného vzduchu a je potrebná ochrana proti vysokej teplote, ako je chladiaci ventilátor dúchadla a riadiaci systém. Keď je studený vzduch infiltrovaný, teplota rekuperácie výmenníka tepla bude nízka.

Keramické výmenníky tepla boli dobre vyvinuté v rámci obmedzení kovových výmenníkov tepla, pretože lepšie vyriešili problémy odolnosti voči korózii a vysokej teplote a stali sa najlepším výmenníkom tepla na spätné získavanie vysokoteplotného odpadového tepla. Po rokoch výrobnej praxe sa ukázalo, že keramické výmenníky tepla sú veľmi účinné. Jeho hlavné výhody sú: vysoká pevnosť pri vysokých teplotách, dobrá odolnosť proti oxidácii a odolnosť proti tepelným šokom. Dlhá životnosť, nenáročná údržba, spoľahlivý a stabilný výkon a jednoduchá obsluha. V súčasnosti je to najlepšie zariadenie na spätné získavanie vysokoteplotného odpadového tepla spalín.

Nová technológia výmenníkov tepla, ktoré nahrádzajú kov keramikou, ktorá bola prvýkrát vyvinutá a uvedená do používania, bola zaradená do Národného programu pochodní. Táto nová technológia premieňa studený vzduch pôvodne používaný v priemyselných peciach na horúci vzduch, čo nielen zlepšuje efektivitu práce, ale tiež šetrí veľa energie. Keďže keramické výmenníky tepla sú jedným z hlavných zariadení na zlepšenie využitia energie a majú široké priemyselné využitie, perspektíva ich propagácie a aplikácie je veľmi sľubná.

Keramické výmenníky tepla majú nasledujúce výhody:
(1) Použitie keramických výmenníkov tepla je priame, jednoduché, rýchle, efektívne, ekologické a energeticky úsporné. Nevyžaduje sa žiadna ochrana proti studenému vzduchu alebo vysokej teplote, náklady na údržbu sú nízke a nie je potrebná žiadna prevádzka keramického výmenníka tepla. Použiteľné na spätné získavanie odpadového tepla a využitie plynových priemyselných pecí v rôznych prostrediach, najmä pri riešení problému, že odpadové teplo rôznych vysokoteplotných priemyselných pecí je príliš vysoké na to, aby sa dalo využiť;
(2) Štát vyžaduje, aby teplota keramických výmenníkov tepla bola väčšia alebo rovná 1000 stupňom. Keďže je odolný voči vysokým teplotám, môže byť umiestnený v oblastiach s vysokou teplotou. Čím vyššia je teplota, tým lepší je efekt výmeny tepla a tým väčšia úspora energie;
(3) Vymeňte kovové výmenníky tepla v podmienkach vysokej teploty;
(4) riešiť problémy výmeny tepla a odolnosti proti korózii v chemickom priemysle;
(5) Keramické výmenníky tepla majú silnú prispôsobivosť, odolnosť voči vysokej teplote, odolnosť proti korózii, pevnosť pri vysokej teplote, dobrú odolnosť proti oxidácii, stabilnú odolnosť voči tepelným šokom a dlhú životnosť.

Keramické výmenníky tepla sú široko používané v rôznych vykurovacích peciach, teplovzdušných peciach, peciach na tepelné spracovanie, krakovacích peciach, pekáčoch, taviacich peciach, prehrievacích peciach, olejových a plynových kotloch a iných peciach v oceliarskych, strojných, stavebných, petrochemických, ne tavenie železných kovov a iné priemyselné odvetvia. Táto technológia využíva reverzné zariadenie na striedavé pohlcovanie a uvoľňovanie tepla v dvoch tepelných akumulačných komorách, aby sa maximalizovalo spätné získavanie tepla spalín, a potom sa ohrieva spaľovací vzduch a plyn na viac ako 1000 stupňov. Dokonca aj palivá s nízkou výhrevnosťou (ako je vysokopecný plyn) môžu dosiahnuť stabilné zapálenie a efektívne spaľovanie, čo môže ušetriť 40-70 % paliva. Výkon sa zvýši o viac ako 15 %, strata oxidácie a horenia oceľových predvalkov sa zníži o viac ako 40 %, emisia NOx je nižšia ako 100 ppm a teplota emisií spalín je nižšia ako 160 stupňov, čo výrazne znižuje skleníkový efekt Zeme.

Bežné výmenníky tepla vyrobené z cordieritu, mullitu, vysokého oxidu hlinitého, drahého koksu a iných materiálov majú zlú tepelnú vodivosť a slabý prenos tepla. Keramické výmenníky tepla z karbidu kremíka boli dobre vyvinuté v rámci obmedzení kovových výmenníkov tepla. Hlavným dôvodom je, že okrem bežných výhod keramických výmenníkov tepla, ako je odolnosť voči vysokej teplote, odolnosť proti korózii, pevnosť pri vysokej teplote, odolnosť proti oxidácii, dobrá odolnosť proti tepelným šokom, dlhá životnosť, stabilný a spoľahlivý výkon atď. dobrá tepelná vodivosť a vysokoteplotné mechanické vlastnosti (pevnosť, odolnosť proti tečeniu atď.) sú najlepšie spomedzi známych keramických materiálov, čo z nich robí najlepší výmenník tepla na spätné získavanie vysokoteplotného odpadového tepla.

Keramické výmenníky tepla z karbidu kremíka môžu byť široko používané v rôznych vykurovacích peciach, teplovzdušných peciach, peciach na tepelné spracovanie, krakovacích peciach, pekáčoch, taviacich peciach, namáčacích peciach, olejových a plynových kotloch a iných peciach v oceli, strojoch, stavebných materiáloch, petrochemickom priemysle. , tavenie neželezných kovov a iné priemyselné odvetvia. Spôsob jeho použitia je priamy, jednoduchý, rýchly, efektívny, energeticky úsporný (miera úspory energie 25 ~ 45%), šetrný k životnému prostrediu a jeho životnosť je niekoľkonásobne dlhšia ako v prípade kovových výmenníkov tepla v rovnakej polohe, čo nielen znižuje náklady pre podniky, ale zároveň šetrí energiu pre krajinu.