SiC cev za izmenjavo toplote

V zadnjih desetih letih so se zaradi pomanjkanja energije nadaljevala dela za varčevanje z energijo. Različni novi in ​​energetsko varčni napredni tipi peči so se iz dneva v dan izboljševali, uporaba visokokakovostnih izolacijskih materialov, kot so nova ognjevzdržna vlakna, pa je bistveno zmanjšala toplotne izgube v pečeh. Uporaba naprednih kurilnih naprav je povečala zgorevanje, zmanjšala količino nepopolnega zgorevanja, razmerje med zrakom in gorivom pa je prav tako postalo razumno. Tehnologija zmanjševanja toplotnih izgub izpušnih plinov in vračanja odpadne toplote dimnih plinov pa še vedno ne napreduje hitro. Veliko število visokotemperaturnih peči v industriji lahko izpusti dimne pline do 1300 stopinj, izguba toplotne energije pa je resna. Za nadaljnje izboljšanje toplotne učinkovitosti kurilne peči in doseganje namena varčevanja z energijo in zmanjšanja porabe je pomemben način varčevanja z energijo tudi rekuperacija odpadne toplote dimnih plinov.

Običajno obstajata dva načina za rekuperacijo odpadne toplote dimnih plinov: prvi je predgretje obdelovanca; drugi je predgretje zraka za zgorevanje. Predgretje obdelovancev z dimnimi plini zahteva veliko prostornino za izmenjavo toplote, ki je pogosto omejena z delovnim mestom (intermitentne peči ne morejo uporabljati te metode). Zgorevanje s predgretjem zraka je boljša metoda, ki je na splošno konfigurirana na ogrevalni peči in lahko tudi izboljša zgorevanje, pospeši hitrost segrevanja peči in izboljša toplotno učinkovitost peči. S tem ne izpolnjujemo samo zahtev procesa, ampak na koncu dosežemo tudi znatne celovite učinke varčevanja z energijo.

Kitajska že od petdesetih let prejšnjega stoletja uporablja predgrelnike za predgretje zraka v industrijskih pečeh, med katerimi so glavne oblike cevni, cilindrični sevalni in bloki iz litega železa, vendar je učinkovitost izmenjave nizka. V osemdesetih letih 20. stoletja je Kitajska zaporedoma razvila curke, sevalne curke, kompozitne in druge izmenjevalnike toplote, predvsem za reševanje problema rekuperacije odpadne toplote pri srednjih in nizkih temperaturah. Pomembni rezultati so bili doseženi pri rekuperaciji odpadne toplote dimnih plinov pod 100 stopinj in izboljšana je bila učinkovitost izmenjave toplote. Vendar pa je pri visokih temperaturah material toplotnega izmenjevalnika še vedno omejen, življenjska doba je nizka, vzdrževalna obremenitev je velika ali stroški visoki, kar vpliva na promocijo in uporabo.

Večina toplotnih izmenjevalnikov, ki se trenutno uporabljajo, so kovinski toplotni izmenjevalniki, ki se lahko uporabljajo samo pri nizkih temperaturah. Ni jih mogoče uporabiti neposredno, ko je temperatura plina visoka. Infiltrirati je treba veliko količino hladnega zraka in potrebna je zaščita pred visokimi temperaturami, kot sta ventilator za hlajenje in krmilni sistem. Ko vstopi hladen zrak, bo temperatura rekuperacije toplotnega izmenjevalnika nizka.

Keramični toplotni izmenjevalniki so bili dobro razviti glede na omejitve kovinskih toplotnih izmenjevalnikov, ker so bolje rešili probleme odpornosti proti koroziji in odpornosti na visoke temperature ter so postali najboljši toplotni izmenjevalnik za rekuperacijo visokotemperaturne odpadne toplote. Po letih proizvodne prakse se je izkazalo, da so keramični izmenjevalniki toplote zelo učinkoviti. Njegove glavne prednosti so: visoka trdnost pri visokih temperaturah, dobra odpornost proti oksidaciji in odpornost na toplotni šok. Dolga življenjska doba, nizko vzdrževanje, zanesljivo in stabilno delovanje ter enostavno upravljanje. Trenutno je najboljša naprava za rekuperacijo visokotemperaturne odpadne toplote dimnih plinov.

Nova tehnologija toplotnih izmenjevalcev, ki nadomeščajo kovino s keramiko, ki je bila prva razvita in uvedena v uporabo, je vključena v Državni program Torch. Ta nova tehnologija pretvori hladen zrak, ki se je prvotno uporabljal v industrijskih pečeh, v vroč zrak, kar ne samo izboljša delovno učinkovitost, temveč tudi prihrani veliko energije. Ker so keramični izmenjevalniki toplote ena od glavnih naprav za izboljšanje izrabe energije in imajo širok spekter industrijske uporabe, sta njihova promocija in možnost uporabe zelo obetavna.

Keramični toplotni izmenjevalniki imajo naslednje prednosti:
(1) Uporaba keramičnih toplotnih izmenjevalcev je neposredna, enostavna, hitra, učinkovita, okolju prijazna in energetsko varčna. Zaščita pred hladnim zrakom ali visoko temperaturo ni potrebna, stroški vzdrževanja so nizki in ni potrebno delovanje keramičnega izmenjevalnika toplote. Uporablja se za rekuperacijo odpadne toplote in uporabo industrijskih peči na plin v različnih okoljih, zlasti pri reševanju problema, da je odpadna toplota različnih visokotemperaturnih industrijskih peči previsoka, da bi jo lahko uporabili;
(2) Država zahteva, da mora biti temperatura keramičnih izmenjevalnikov toplote večja ali enaka 1000 stopinj. Ker je odporen na visoke temperature, ga lahko postavite v prostore z visokimi temperaturami. Višja kot je temperatura, boljši je učinek izmenjave toplote in večji je prihranek energije;
(3) Zamenjajte kovinske izmenjevalnike toplote v pogojih visoke temperature;
(4) Rešiti probleme izmenjave toplote in odpornosti proti koroziji v kemični industriji;
(5) Keramični toplotni izmenjevalniki imajo močno prilagodljivost, odpornost na visoke temperature, odpornost proti koroziji, visoko temperaturno trdnost, dobro odpornost proti oksidaciji, stabilno odpornost na toplotne udarce in dolgo življenjsko dobo.

Keramični izmenjevalniki toplote se pogosto uporabljajo v različnih pečeh za ogrevanje, pečeh na vroč zrak, pečeh za toplotno obdelavo, kreking pečeh, pražilnih pečeh, talilnih pečeh, namakalnih pečeh, oljnih in plinskih kotlih in drugih pečeh v jeklu, strojih, gradbenih materialih, petrokemičnih, ne- taljenje železa in druge industrije. Ta tehnologija uporablja vzvratno napravo za izmenično absorbiranje in sproščanje toplote v dveh komorah za shranjevanje toplote, da se poveča rekuperacija toplote dimnih plinov, nato pa segreje zgorevalni zrak in plin na več kot 1000 stopinj. Celo nižja goriva z nizko kalorično vrednostjo (kot je plavžni plin) lahko dosežejo stabilen vžig in učinkovito zgorevanje, kar lahko prihrani 40-70 % goriva. Izhod se poveča za več kot 15%, izguba pri oksidaciji in gorenju jeklenih gredic se zmanjša za več kot 40%, emisija NOx je manjša od 100 ppm, temperatura emisije dimnih plinov pa nižja od 160 stopinj, kar močno zmanjša učinek tople grede zemlje.

Običajni toplotni izmenjevalci iz kordierita, mulita, aluminijevega oksida, dragih kamnov koksa in drugih materialov imajo slabo toplotno prevodnost in slab prenos toplote. Keramični toplotni izmenjevalniki iz silicijevega karbida so bili dobro razviti glede na omejitve kovinskih toplotnih izmenjevalnikov. Glavni razlog je, da ima poleg skupnih prednosti keramičnih toplotnih izmenjevalcev, kot so visoka temperaturna odpornost, odpornost proti koroziji, visoka visokotemperaturna trdnost, odpornost proti oksidaciji, dobra odpornost na toplotni udar, dolga življenjska doba, stabilno in zanesljivo delovanje itd. dobra toplotna prevodnost in visokotemperaturne mehanske lastnosti (trdnost, odpornost proti lezenju itd.) so najboljše med poznanimi keramičnimi materiali, zaradi česar je najboljši toplotni izmenjevalec za rekuperacijo visokotemperaturne odpadne toplote.

Keramični toplotni izmenjevalniki iz silicijevega karbida se lahko pogosto uporabljajo v različnih pečeh za ogrevanje, pečeh za vroč zrak, pečeh za toplotno obdelavo, kreking pečeh, pražilnih pečeh, talilnih pečeh, namakalnih pečeh, kotlih na olje in plin ter drugih pečeh v jeklu, strojih, gradbenih materialih, petrokemični industriji , taljenje barvnih kovin in druge industrije. Metoda njegove uporabe je neposredna, preprosta, hitra, učinkovita, varčna z energijo (stopnja varčevanja z energijo 25 ~ 45 %), okolju prijazna, njegova življenjska doba pa je desetkrat daljša od kovinskih toplotnih izmenjevalcev v istem položaju, kar ne samo zmanjša stroške za podjetja, hkrati pa prihrani energijo za državo.