Главная » Разное » Экономайзер котла что это такое

Экономайзер котла что это такое


Для чего нужен экономайзер котла?

Одним из способов повышения эффективности работы котла становится экономайзер. Он помогает сократить расходы топлива и значительно увеличить тепловую мощность и КПД котла.

Перед подачей сетевой или питательной воды в паровые или водонагревательные котлы она нагревается в экономайзере благодаря тепловой энергии, которую отдают топочные газы. В результате – тепловые потери в камере сгорания сокращаются, а КПД – увеличивается в среднем на 15%. При этом модернизировать с помощью установленного теплообменника можно как действующие стационарные и модульные котельные, так и включить его в проект новой отопительной станции.

Различают водяные и контактные экономайзеры. Первые используются для прогрева воды или воздуха в котле, вторые – для нагрева воды при технологическом или бытовом водоснабжении.

Водяной экономайзер может быть групповым или индивидуальным, а в зависимости от того, из какого материала он изготовлен, – чугунным или стальным. При этом модели из чугуна некипящие, тогда как стальные – и некипящие, и кипящие. Из стали изготавливается экономайзер для котлов среднего и высокого давления, а вот для котельного оборудования низкого давления подойдет и стальной, и чугунный вариант.

Так, оснащение экономайзером часто используется, если монтируется паровой стационарный котел ДКВР. Оборудование позволяет быстро подогревать сетевую воду, до нужной температуры без выделения угарных газов и обеспечивать потребителей необходимым количеством теплоносителя.

Продукты сгорания характеризуются разными показателями влажности, которая зависит от процентного содержания в топливе углекислого газа и серы. При сгорании мазута, угля, природного газа выделяют различное количество дымовых газов, которые экономайзер использует повторно. Поэтому использование экономайзера помогает улучшить и экономические показатели котельного оборудования.

Получите консультацию технолога
+7 (3852) 20-15-05

Экономайзер парового котла: водяной экономайзер, монтаж, конструкция

Экономайзер котла – элемент отопительного оборудования, теплообменник, внутри которого производится подогрев питательной воды перед подачей.

Примечательно, что вода подогревается за счет газов, уходящих из отопительного котла.

Содержание

Экономайзер парового котла

Основными типами рассматриваемого оборудования являются кипящие, а также не кипящие экономайзеры. Конструкция двух типов является сходной.

Основным отличием является то, что в первом случае на выходе агрегата вода находится в кипящем состоянии, а во втором – нет.  Можно выделить также виды отопительных агрегатов.

Виды экономайзеров:

  1. Водяные.
  2. Контактные.
  3. Чугунные.
  4. Стальные.

Конструкционные особенности

Наиболее часто при производстве экономайзеров применяются трубы, которые сгибаются, образуя вертикальные змеевики. Полученные змеевики впоследствии компонуются в пакеты.

С целью сделать эксплуатацию и возможный ремонт устройства удобными, поверхность агрегата разделяется на пакеты, высота каждого из которых может составлять до одного метра.

Технология производства экономайзеров предусматривает выполнение разрывов между пакетами, при этом расстояние разрыва составляет в пределах 65-80 сантиметров.

Трубы располагаются зачастую в шахматном порядке, поскольку коридорное расположение в связи с условиями теплообмена считаются не целесообразными.

Если говорить о подогреве воды, то на электростанциях питательная вода подогревается в регенеративном цикле до поступления в котел, достигает температуры 270°C.

Водяной экономайзер парового котла

Водяной экономайзер парового котла может использоваться в качестве хвостовой поверхности нагрева паровых стационарных устройств. При этом, производительность последних может быть в диапазоне 2,5-25 т/ч, установленных в отопительно-производственных, отопительных, а также производственных котельных, водогрейных котлах стационарного типа с рабочим давлением до 2,4 МПа.

Предназначением такого устройства может быть подогрев питательной воды посредством тепловой энергии, получаемой от уходящих дымовых газов.

Атмосферные деаэраторы ДСА предназначены для удаления агрессивных газов из питательной воды паровых котлов.

О том, как правильно монтировать деаэратор, читайте здесь.

Экономайзер должен играть роль индивидуальной поверхности нагрева, которая не отключается по газовой стороне и по питательной воде. При всем этом, на питательной магистрали не должна быть установлена запорная арматура между котлом и экономайзером.

В комплект агрегата может входить:

  • Ящик с монтажными изделиями.
  • Блок агрегата в сборке.
  • Трубы, дуги, каркас, калачи (если речь идет о поставке россыпью).
  • Ящик с комплектующими изделиями.
  • ГУВ – система очистки нагревающих поверхностей.
  • Паспорт с руководством по эксплуатации.

Относительно эксплуатационных условий, то температура наружной поверхности блока во время эксплуатации должна быть не более 55 градусов.

Температура окружающей среды не должна превышать 25 градусов Цельсия. Рабочее давление – 2,5 (25) МПа (кгс/см2). Максимальное давление – 3 МПа (30 кгс/см2). Температура рабочей среды варьироваться до 200 градусов.

Монтаж устройств

На этапе установки экономайзера, агрегат монтируется на специальный фундамент. При этом, отдельные блоки соединяют между собой калачами по воде.

Далее выполняется сварка каркасов, импульсные камеры свариваются с патрубками.

Газовый короб с клапанами предохранения устанавливается и подключается к питательным трубам котельного оборудования.

Установка системы импульсной очистки выполняется, отталкиваясь от проекта котельной.

Экономайзер должен монтироваться в систему строго в соответствтеии с нормами и правилами.

На протяжении соединения блоков агрегата калачами, отверстия фланцев не во всех случаях совпадают с калачами под шпильки и болты.

Что такое деаэратор в котельной – вопрос заслуживающий внимания, для людей не знакомых с данным устройством.

О том, какие бывают типы деаэраторов, читайте здесь.

Для устранения несовпадений понадобится поднятие верхней и нижней секций труб, после чего нужно будет выполнить установку под ними прокладки требуемой толщины.

В процессе установки нижних и верхних коллекторов с двумя, либо тремя подводами, следует в обязательном порядке применять стальные конусные, паронитовые прокладки.

Во время монтажа между агрегатом и фундаментом потребуется прокладывать листовой или шнуровой асбест с целью обеспечения газоплотности.

С целью предотвращения выбивания асбеста на протяжении функционирования ГИО, по контуру устройства приваривается стальная полоса прерывистым швом.

Агрегат фиксируется к фундаменту таким образом: нижняя рама оборудования сваривается с закладными элементами, которые устанавливаются со стороны камер фазоимпульсной очистки.

По окончании монтажных работ экономайзера, нужно выполнить гидравлические испытания, применяя пробное давление. Стоит отметить, что все обнаруженные во время испытания дефекты оборудования, должны быть в обязательном порядке устранены.

Пламенепроводы, демпфер, импульсные камеры, а также верхний газовый короб – всё это изолируется посредством теплоизоляционного слоя по проекту котельной.

Устройство деаэратор – реализует процесс деаэрации некоторой жидкости, то есть её очистки от присутствующих в ней нежелательных газовых примесей.

О том, что такое деаэратор воды и принципах его работы, читайте здесь.

Каждый из этапов установки должен осуществляться в соответствии с правилами установки оборудования, в противном случае, экономайзер может выйти из строя, что повлечет дополнительные затраты на ремонт.

Определившись с выбором, получив консультацию компетентного профессионала, можно выбирать агрегат, после чего приступать к его монтажу, а также последующему подключению.

Принцип работы экономайзера котла | Назначение

Экономайзеры служат в качестве теплообменников в системах котельного отопления. Их используют для предварительного нагрева воды перед поступлением в котел с помощью выходящих дымовых газов. В результате снижается объем потребляемого топлива и уровень парообразования, повышается эффективность отопления и исключаются гидравлические удары в системе.

Назначение устройств зависит от типа: индивидуальные применяют для одного котла, групповые — для двух и более.



Устройство

Экономайзеры изготавливают из стальных или чугунных труб длиной два или три метра с оребрением, которые соединяют между собой дугами и объединяют в пакеты. Сформированные пакеты устанавливают в каркас на расстоянии 65 см друг от друга и крепят калачами.

Крепление проводят фланцевым способом. Чтобы исключить перетоки газа, в канавки фланцев дополнительно устанавливают шнуровой асбест. Каркас с внутренней стороны обшивают теплоизоляционным материалом и металлическими листами. Крышки и щиты крепят с помощью болтов по торцам оборудования с дополнительным уплотнением. Рабочая среда поступает в систему с помощью коллекторов, которые отвечают за прием и распределение воды.

Их устанавливают двумя способами:

  • для котлов небольшой мощности используют одностороннее расположение;
  • в системах с широкой лицевой стенкой крепят по двум сторонам симметрично или рядом с конвективной шахтой.

Снаружи стенки обкладывают кирпичами или обшивают стальными листами в два слоя с изоляцией. Для предотвращения преждевременного испарения всей воды предусматривают рециркуляционную линию, которая соединяет входной коллектор и барабан. Управление проводят с помощью регулировочного вентиля: открывают при отключении котла и его растопки, закрывают при работе.

Экономайзеры производят следующих видов.

  • Контактные — используют в сетях гражданского и промышленного назначения для подогрева среды при организации горячего водоснабжения.
  • Поверхностные разделяют на теплофикационные, которые применяют для подогрева воды в системах отопления, и питательные — для питания котлов.

Материал, из которого изготавливают устройства, зависит от максимального давления. При 2,4 МПа используют чугун, свыше 4,0 МПа — сталь.

Выделяют кипящие и не кипящие типы изделий. В первых допустимо закипание воды и ее испарение в объеме не больше 25%, а входная температура среды не должна опускаться ниже 65°С.

Монтаж

Блочные экономайзеры поставляют в виде отдельно собранных блоков, которые удобно транспортировать на большие расстояния. Их устанавливают на заранее подготовленное основание путем соединения калачами, сварки элементов и подключения системы очистки, газового короба, коллекторов.

Закрепляют на фундаменте путем приварки нижней рамы к закладным участкам. Предварительно прокладывают лист асбеста для обеспечения газоплотности, который фиксируют тонкой металлической лентой.

По завершению монтажа проводят гидравлические испытания и устраняют выявленные неточности и возможные участки разгерметизации. По завершению осуществляют финишную теплоизоляцию по проекту котельной.

Повышение КПД и экономия топлива при эксплуатации котлов с экономайзером

В составе паровых котельных установок одним из значимых элементов является экономайзер. Это устройство, выполняющее функцию предварительного подогрева воды, участвующей в полном технологическом цикле работы парового котла. Частичный подогрев воды в экономайзере осуществляется за счёт использования тепла газов, отводимых из топки котла в процессе сжигания топлива. Высокая эффективность теплообмена в экономайзере достигается благодаря использованию принципа противохода продуктов теплообмена. То есть имеет место принцип работы, когда вода движется в одном направлении, а отводимые из топки котла газы в противоположном направлении. Особенностью установки и эксплуатации экономайзеров, безусловно, следует считать существенное повышение коэффициента полезного действия паровых котлов, а также повышение показателей экономии ресурсов, потребляемых котельным оборудованием, в частности топлива.

Значение коэффициента полезного действия парового котла можно рассматривать исходя из расхода определённого количества топлива затраченного для нагрева некоторого количества воды. Плюс к этому КПД котельной установки напрямую связан с температурой исходящих из топки котла продуктов сгорания топлива. Чем ниже температура газов на выходе, тем выше КПД установки. Почему благодаря инсталляции в систему котельной установки такого элемента как экономайзер, удаётся увеличить КПД котла? Всё просто. Тот поток нагретых газов, который формируется в процессе сгорания топлива, проходя через трубопроводы змеевика экономайзера, охлаждается, отдавая тепло потоку воды, двигающемуся во встречном направлении. Процесс теплообмена проходит посредством использования системы «труба в трубе», когда по одной трубе проходят нагретые газы, а по другой трубе идёт вода. При помощи этой же системы удаётся добиться и оптимальных значений по второму критерию КПД, а именно, получить снижение температуры исходящих из топки газов до уровня минимального превышения температуры выработанного пара. Следует заметить, что снижение температуры газов примерно на двадцать градусов сопровождается повышением КПД котла на один процент.

КПД котлов с экономайзером

Таким образом, за счёт эффективного использования тепла полученного от продуктов сгорания топлива существенно увеличивается коэффициент полезного действия при эксплуатации котла. Вместе с этим нагретая в экономайзере вода питающая котёл, требует уже меньшее количество топлива для дальнейшего процесса нагрева. Исходя из этого, можно уверенно говорить и о значительной экономии топливных ресурсов. Согласно произведённым инженерным расчётам, за счёт включения экономайзера в систему котельного оборудования, в среднем расход топлива сокращается на десять процентов. Между тем следует отметить, что применение экономайзера должно быть обосновано. Насколько целесообразно применение экономайзера обычно определяют исходя из того, обеспечивает ли теплообменная поверхность котла максимально возможную передачу тепла полученного в результате сгорания топлива. Определить эффективность передачи тепла можно по температуре исходящих газов. При этом должны быть соблюдены все условия нормальной работы котла, то есть эксплуатация котла должна осуществляться при оптимальном избытке воздуха и очищенных от накипи и отложений рабочих теплообменных поверхностей.

экономайзер - Economizer - qwe.wiki

Экономайзеры (США и Oxford правописание ), или экономайзеры (UK), являются механическими устройствами , предназначенными для снижения потребления энергии , или выполнять полезную функцию , например, предварительный нагрев жидкости . Термин экономайзер используется для других целей , а также. Бойлер , электростанция, отопление, холодильное , вентиляции и кондиционирования воздуха ( HVAC ) использует обсуждаются в этой статье. Проще говоря, экономайзер представляет собой теплообменник .

двигатель Стирлинга

Роберт Стирлинг «инновационный вклад s в конструкции горячего воздуха двигателей в 1816 году было то , что он назвал„экономайзер“. Теперь известное как регенератор, он хранил тепло от горячей части двигателя , как воздух проходил к холодной стороне, и выпустил тепло охлажденного воздуха , как он возвращается к горячей стороне. Это нововведение повысило эффективность двигателя Стирлинга достаточно , чтобы сделать его коммерчески успешным в конкретных приложениях, и с тех пор является составной частью каждого воздушного двигателя , который называется двигателем Стирлинга.

Котлы

В котлах , экономайзеры обменные устройства тепла , которые нагревают жидкость, обычно воду, вплоть до , но обычно не за кипение точки этой жидкости. Экономайзеры названы так потому , что они могут сделать использование энтальпии в жидкостных потоках , которые являются горячими, но не достаточно горячими , чтобы использовать в котле, таким образом , восстанавливая более полезную энтальпию и повышение эффективности работы котла. Они представляют собой устройство , установленное в котел , который экономит энергию, используя выхлопные газы из котла для подогрева холодной воды , используемой для заполнения его ( подача воды ).

Котельная огромная энергия обжора. Он состоит из тепловых котлов жидкости или парового котла, с выхлопными газами через общий дымоход. Косвенный контакт или прямой контакт конденсации экономайзера будет восстанавливаться остаточное тепло от продуктов сгорания. Серия демпферов, эффективная система управления, а также вентилятор, позволяет полностью или частично продукты сгорания проходит через экономайзер, в зависимости от спроса на подпиточную воду и / или технологическую воду. Температура газов может быть снижена с 200 ° С до 10 ° С, в то время предварительного нагрева технологической воды от 8 ° C до 80 ° C. В среднем за эти годы, эффективность сгорания котла возросла с 80% до более чем 95%. Эффективность тепла напрямую связана с КПД котла. Процент избыточного воздуха и температура продуктов сгорания два ключевых переменных в оценке этой эффективности.

Сжигание природного газа необходимо определенное количество воздуха для того, чтобы быть полным, так что горелки нужен поток избыточного воздуха, с тем, чтобы работать. Сжигание производит водяной пар, а количество зависит от количества сжигаемого природного газа. Кроме того, оценка точки росы зависит от избытка воздуха. Природный газ имеет различные кривые эффективности сгорания, связанные с температурой газов и избытком воздуха. Например, если газа охлаждает до 38 ° C, и есть 15% избыточный воздух, то эффективность будет 94%. Таким образом, конденсация экономайзер может восстановить явное и скрытое тепло в конденсате пара, содержащемся в дымовых газах для процесса. Экономайзер изготовлен из алюминия и сплава нержавеющей стали. Эти газы проходят через цилиндр и воду через оребренные трубы. Это конденсируется около 11% воды, содержащейся в газах.

история

Первый успешный дизайн экономайзера был использован для увеличения пара-повышения эффективности из котлов паровых стационарных двигателей . Он был запатентован Эдвардом Грином в 1845 году, и с тех пор известен как экономайзер Грина . Он состоял из массива вертикальных железных литых труб , соединенный с резервуаром воды выше и ниже, между которыми проходили выхлопные газы котла. Это обратное расположение к тому , что , как правило , но не всегда видели в пожарных трубах котла; там горячие газы обычно проходят через трубку , погруженную в воде, тогда как в экономайзере воды проходит через трубку , окруженную горячие газами. В то время как оба устройства теплообмена, в котле горящие газы нагрева воды для производства пара для приведения в действие двигателя, будь то поршень или турбины, тогда как в экономайзер , некоторые из тепловой энергии , которая в противном случае будут потеряны в атмосферу, вместо используется для нагрева воды и / или воздуха , который будет идти в котел, что позволяет экономить топливо. Самой успешной особенностью конструкции Грина экономайзера была его механическое выскабливание устройство, которое было необходимо , чтобы держать трубы свободны от отложений сажи .

Экономайзеры в конечном итоге были установлены на практически всех стационарных паровых двигателей в течение десятилетий после изобретения Грина. Некоторые сохранившиеся участки паровых стационарного двигателя еще экономайзеры их Грин, хотя , как правило , они не используются. Одним из таких сохранился сайтом является Claymills Насосных Двигателей траста в Стаффордширской, Англии, который находится в процессе восстановления одного набора экономайзеров и связанный с ним паровым двигателем , который водил их. Другой такой примером является британским Engineerium в Brighton & Hove, где экономайзер связан с котлами для 2 Номера двигателя находится в использовании, в комплекте с соответствующим небольшим стационарным двигателем. Третий сайт музей Wool Колдхарбор мельница Рабочего , где экономайзер Грина находится в рабочем состояние, в комплекте с приводными валами от парового двигателя Поллита и Wigzell.

Электростанции

Современные котлы, такие , как в угольных -fired электростанций , по - прежнему оснащены экономайзерами , которые являются потомками оригинального дизайна Грина. В связи с этим они часто называют питательной воды обогревателей и нагревает конденсат из турбин , прежде чем он нагнетается к котлам.

Экономайзеры обычно используются в качестве части парогенератора рекуперации тепла в комбинированном цикле электростанции. В ПГТ, вода проходит через экономайзер, а затем в котел , а затем пароперегреватель . Экономайзера также предотвращает затопление котла с жидкой водой , которая является слишком холодным , чтобы сварить с учетом скорости потока и конструкцией котла.

Общее применение экономайзеров в паровых электростанций для захвата отходящего тепла из котла дымовых газов ( топочных газов ) и передать его в котел питательной воды. Это повышает температуру котла питательной воды, снижение затрат энергии , необходимой, в свою очередь , снижает темпы обжига , необходимые для номинальной мощности котла. Экономайзеров более низкие температуры стеки , которые могут привести к конденсации кислых газов сгорания и серьезное повреждение оборудования от коррозии , если не соблюдать осторожность в их конструкции и выборе материалов.

HVAC

(Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха) системы вентиляции и кондиционирования здания , может использовать с воздушной стороны экономайзера для экономии энергии в зданиях, используя холодный наружный воздух как средство охлаждения внутреннего пространства. Когда температура наружного воздуха ниже температуры рециркуляционного воздуха, кондиционирование с наружным воздухом является более эффективным , чем энергия кондиционирования с рециркуляционным воздухом. Когда наружный воздух одновременно достаточно круто и достаточно сухой ( в зависимости от климата) количества энтальпии в воздухе является приемлемым и никакого дополнительного кондиционирования этого не требуется; эта часть схемы управления экономайзером воздушной стороны, называется свободным охлаждением .

Air стороне экономайзеры могут уменьшить HVAC затраты энергии в холодных и умеренных климатических условиях, а также потенциально улучшая качество воздуха в помещении , но чаще всего не подходят в жарком и влажном климате. С помощью соответствующих элементов управления, экономайзеры могут использоваться в климатических условиях, которые испытывают различные погодные системы. Для получения информации о том , как экономайзеры и другие элементы управления могут повлиять на эффективность использования энергии и качества воздуха внутри помещений в зданиях см доклад Агентства по охране окружающей среды США, «Затраты на энергию и IAQ производительности вентиляционных систем и контрольных исследований.» [4]

При сухой и смоченной лампочке температура наружного воздуха является достаточно низкой, со стороной воды экономайзер можно использовать воду , охлаждаемую мокрой градирней или сухим охладителем (также называемый охладитель жидкости) для охлаждения здания без эксплуатации холодильной машины . Они исторически известный как цикл фильтра , но вода стороны экономайзера не является истинным термодинамический цикл. Кроме того , вместо прохождения воды башни охлаждения через сито , а затем в охлаждающих змеевики, что приводит к обрастанию, чаще всего в виде пластины и рама теплообменник вставляется между градирней и охлажденной водой петлями.

Хорошее управление, и клапаны или демпферы, а также техническое обслуживание, которые необходимы для обеспечения правильной работы воздухо- и околоводных экономайзеров.

холодильный

Cooler экономайзера

Общая форма холодильного экономайзера является «ходить в охладителе экономайзер» или «наружный воздух система охлаждения». В такой системе наружного воздуха, который холоднее, чем воздух внутри охлаждаемого пространства приводятся в это пространство и такое же количество теплее воздух внутри Канальный снаружи. В результате охлаждения добавки или заменяет работу компрессора на основе системы охлаждения. Если воздух внутри охлаждаемого пространства составляет лишь около 5 ° F теплее, чем наружный воздух, который заменяет его (то есть, & Delta; t> 5 ° F), этот эффект охлаждения достигается более эффективно, чем то же самое количество охлаждения в результате из компрессора система на основе. Если наружный воздух не достаточно холодно, чтобы преодолеть холодильную нагрузку пространства системы компрессора нужно будет также работать, или температура внутри пространства будет расти.

Vapor-сжатия Охлаждение

Другое использование термина происходит в промышленных холодильных установках , в частности охлаждения путем сжатия пара . Как правило, понятие экономайзера применяются , когда конкретная конструкция или функция на холодильном цикле , позволяет уменьшить либо в сумме энергии , используемой от энергосистемы; в размере компонентов ( в основном газового компрессор номинальной мощности) , используемых для производства охлаждения, или оба. Например, на прогулке морозильником, которая хранится при температуре -20 ° F (-29 ° С), основными компонентами холодильного будет включать в себя: испаритель катушку (плотное расположение труб , содержащих хладагент и тонкие металлические ребра , используемый для отвода тепла внутри морозильной камеры), вентиляторы , чтобы продувать воздух через катушку и вокруг коробки, с воздушным охлаждением , конденсацией блока, на открытом воздухе образом расположенных и клапанов и трубопроводов. Конденсаторный блок будет включать в себя компрессор и катушку и вентиляторы для теплообмена с окружающим воздухом.

Дисплей экономайзера имеет преимущество того факта , что холодильные системы имеют возрастающую эффективность при увеличении давления и температуры. Мощности газовый компрессор нуждается в сильно коррелирует как с отношением , а разница между разрядом и всасывающих давлениях (а также другие функции , такие как теплоемкость холодильного агента в и типа компрессора). Низкотемпературные системы , такие как морозильные двигаться меньше жидкости в том же объемах. Это означает , что откачка компрессора является менее эффективной в системах с низкой температурой. Это явление печально , когда принимая во внимание , что температура испарения на прогулку морозильником при -20 ° F (-29 ° С) может быть около -35 ° F (-37 ° С). Системы с экономайзерами целью производства части холодильной работы на высоких давлениях, состояние , в котором газовые компрессоры обычно являются более эффективным. В зависимости от применения, эта технология позволяет либо меньшие возможности сжатия , чтобы иметь возможность поставлять достаточное давление и поток для системы , которые обычно требуют больших компрессоров; увеличивает пропускную способность системы , что без экономайзера будет производить меньше охлаждение, или позволяет системе произвести такое же количество холодильных установок с использованием меньше энергии.

Концепция экономайзера связана с переохлаждением , как конденсированной жидкости температуры линии, как правило , выше , чем на испарителе , что делает его хорошим местом , чтобы применить понятие увеличения эффективности. Ссылаясь на прогулку в примере морозильной камеры, нормальная температура в линии жидкости в этой системе составляет около 60 ° F (16 ° C) , или даже выше (она изменяется в зависимости от температуры конденсации). Это условие является гораздо менее враждебной , чтобы произвести охлаждение, чем испаритель при температуре -35 ° F (-37 ° С).

Экономайзер расстановок в холодильном

Некоторые дисплеи позволяют цикл охлаждения для работы в качестве экономайзеров, и пользы от этой идеи. Конструкция такого рода системы требует определенного опыта по данному вопросу, а также производства некоторых передач, определенной тонкости и долговечности. Падение давления, электрический управляющий клапан и масло сопротивления, все должны присутствовать с особой осторожностью.

Двухэтапная систему и бустеры

Система называется в двухэтапном установить , если два отдельные компрессоры газа в последовательной работе дисплея вместе , чтобы произвести сжатие. Обычная установка ракеты - носитель представляет собой двухэтапная систему , которая принимает жидкость , которая охлаждает разряд первого компрессора, до прибытия к входу второго компрессора. Жидкость , которая поступает в межстадиала обоих компрессоров поступает из линии жидкости и , как правило , под контролем расширения , давления и электромагнитных клапанов.

Стандартный цикл двухэтапной такого рода будет обладать расширительным клапаном , который расширяется и модулирует количество хладагента Входящие в межстадиале. По мере того как жидкость прибывает в межстадиал расширяется, оно будет иметь тенденцию испаряться , производя общее падение температуры и охлаждение всасывания второго компрессора при смешивании с жидкостью , сбрасываемой первым компрессором. Этот вид установки может иметь теплообменник между расширением и межстадиалом, ситуацией , в которой , что второй испаритель может служить для получения охлаждения , а также, хотя и не так круто , как основной испаритель (например , для производства кондиционера или для хранения свежего товары). Два поставлено система называется быть настроено на дисплее усилителя с переохлаждением , если хладагент , прибывающий в межстадиал проходит через теплообменник переохлаждения , что subcools в основной жидкостную линии , поступающую к основному испарителю той же системы.

газовые компрессоры Экономайзер

Необходимость использование двух компрессоров при рассмотрении бустера настройки имеет тенденцию к увеличению стоимости системы охлаждения. Кроме цены шестерни, в две постановке системы требует особого внимания по синхронизации, контроль давления и смазку. Для того, чтобы уменьшить эти затраты, специальная передача была разработана.

Экономайзер винтовые компрессоры возводятся несколькими производителями , как REFCOMP, MyCom, Bitzer и Йорк. Эти машины объединить оба компрессор из двух поставил в одну систему винтового компрессора и имеют два входа: основные всасывающие и боковой вход межкаскадный для более высокого давления газа. Это означает , что нет необходимости устанавливать два компрессор и еще извлечь выгоду из концепции бустера.

Есть два типа экономайзера установок для этих компрессоров, вспышки и переохлаждения . Последняя работает под тем же принципу, что и двухэтапного бустер дисплеи с переохлаждением . Вспышки экономайзер отличается тем , что она не использует теплообменник для получения переохлаждения . Вместо этого он имеет флэш - камеру или резервуар, в котором газ мгновенного испарения производится , чтобы понизить температуру жидкости перед расширением. Флэш - газ , который образуется в этом резервуаре покидает жидкую линию и переходит к входу в экономайзере от винтового компрессора .

Холодильный цикл оптимизаторы, такие как EcoPac E-Series, сохранить оригинальный дизайн холодильного цикла без изменений.
Переохлаждение и охлаждения оптимизаторы цикла

Все предыдущие системы создают эффект экономайзера с помощью компрессоров, счетчиков, клапаны и теплообменники в пределах холодильного цикла. В зависимости от системы, в некоторых холодильных циклах может быть удобно для получения экономайзера с помощью независимого механизма охлаждения. Такой случай переохлаждения в жидкостную линии с помощью любых других средств , которые привлекают на тепло из основной системы. Например, теплообменник , который предварительно нагревает холодную воду , необходимую для другого процесса или использования человека, может вывести тепло от линии жидкости , эффективно переохлаждение линии и увеличение пропускной способности системы.

В последнее время были разработаны машины специально предназначенные для этой цели. В Чили, производитель EcoPac система разработал цикл оптимизатор , способный стабилизировать температуру жидкостной линии и позволяя либо увеличение холодопроизводительности системы, или уменьшение потребляемой мощности . Такие системы имеют преимущество не мешать с оригинальной конструкцией системы охлаждения , являющейся интересной альтернативой для расширения одиночных постановочные систем , которые не обладают экономайзером компрессора .

Внутренние теплообменники

Переохлаждение также может быть получено путем перегрева газа , выходящим из испарителя и заголовка к газовому компрессору . Эти системы вывести тепло из жидкостной линии , но нагреваются всасывания газовых компрессоров. Это очень распространенное решение , чтобы гарантировать , что газ достигает компрессор и жидкость достигает клапан . Она также позволяет максимально теплообменник использования в качестве минимизирует часть теплообменников , используемых для изменения температуры текучей среды, и увеличивает объем , в котором хладагент изменяет свою фазу (явления , связанные с гораздо больше теплового потоком, базовый принцип паровой компрессии холодильный).

Внутренний теплообменник , это просто тип теплообменника , который использует холодный газ , выходящий из испарителя катушки для охлаждения жидкости под высоким давлением , который возглавляется в начало теплообменника испарителя с помощью расширительного устройства. Газ используется для охлаждения камеры , которая обычно имеет ряд труб для жидкости , протекающей через него. Перегретый газ затем переходит на компрессор. Переохлаждение термин относится к охлаждающей жидкости ниже ее точки кипения. 10 ° F (5,6 ° С) переохлаждение означает , что он равен 10 ° F холоднее , чем кипения при данном давлении. Как она представляет собой разность температур, значение переохлаждения не изменится , если она измеряется по абсолютной шкале, или относительной шкале (10 ° F переохлаждения составляет 10 ° R (5,6 К) недогрева).

Смотрите также

Рекомендации

Что такое котел утилизатор: принцип работы, конструкция, расчет

Мировая индустрия сегодня потребляет огромное количество энергии. Самая большая проблема состоит в том, что половина ее тратится впустую из-за неэффективных процессов генерации. Тепло в виде пара, горячей воды или дымовых газов выбрасывается в окружающую среду практически в любом производственном цикле.

Сегодня, используя интеллектуальные современные системы утилизации, отработанное тепло можно повторно использовать для других целей, что снижает выбросы углерода в атмосферу и тепловое загрязнение окружающей среды. Статистика подтверждает, что крупными источниками теплового загрязнения являются нефтепереработка, металлургия и энергетика.

Котлы утилизаторы (КУ) - котлы для использования отработанного тепла и технологических газов от газотурбинных и дизельных установок. Температура выбросов достигает сотни и даже тысяч градусов, в связи с чем перед инженерами и исследователями стоит вопрос максимального использования этой энергии.

СодержаниеПоказать

Что такое котел утилизатор

Котлы для регенерации бросового тепла устанавливаются в промышленности, особенно на заводах по выработке этилена и аммиака, серной и азотной кислот. Котлы утилизаторы отходящих газов паросиловых установок применяются, чтобы повысить общий К.П.Д. тепловых станций.

Источник фото: hurstboiler.com

Конструкционно котел выполнен, как нечто среднее между обычным кожухотрубным теплообменником и жаротрубным котлом. Его первоначальной функцией было охлаждение высокотемпературного отработанного газа, в качестве побочного продукта, он выполнял генерацию пара низкого давления.

Сегодня аспект защиты окружающей среды приобретает все большее значение, требования к условиям эксплуатации, стали все более жесткими, поэтому выработка вторичных энергоресурсов, стала неотъемлемой частью любого нового или реконструированного проекта.

Для эффективной работы КУ применяют тепло, выбрасываемое от других производственных процессов, поэтому устройства, в большинстве случаев, не имеют камеру сгорания. Поскольку они работают в агрессивной среде и в зонах высоких температур, ремонт котлов утилизаторов проводится намного чаще, чем основного технологического котельного оборудования.

Вторичная энергия, полученная от КУ в виде пароводяной или воздушной смеси, используется при производстве электроэнергии или в когенерационных схемах. Котлы изготавливаются, как отечественными, так и зарубежными заводами и предназначены для регенерации вторичных энергоресурсов.

При всем внешнем сходстве с обычными технологическими котлами, утилизаторы обладают значительными отличиями.

Особенности оборудования:

  1. В конструкции отсутствует топочное устройство или камера сгорания, если использует тепло, от других тепловых процессов. Топка в таких котлах применяется, если в рабочих средах есть химический компонент тепла, который необходимо получить в процессе горения.
  2. Наличие микро отходов в дымовых газах (пыль, несгоревшее топливо, металлические частицы) связанных с технологией, поэтому требуется, чтобы утилизаторы имели не менее двух отсеков с газотурбинными камерами и перепускной канал с вентилем для регулирования рабочих параметров горения. Этот обход используется утилизатором, для эффективного теплообмена и сводит к минимуму аварии из-за температурных и эрозионных перенапряжений корпуса, работающего в экстремальных зонах. С этим также связано то, что рабочие элементы и расходные материалы изготавливаются из специальных марок стали.
  3. Корпус загерметизирован, а испарительные змеевики замкнуты в одном контуре использующий циркуляционный насос и по газовому тракту, имеющий выход в дымоход.
  4. Корпус выполнен из стальных листов толщиной от 15 до 20 мм, который должен надежно противостоять интенсивному рабочему процессу, в среде с высокими параметрами по давлению и температуре.
  5. Обычно газовые поверхности защищены от износа специальными трубными гильзами стали X17. Также конструкция КУ должна обеспечивать герметизацию установки.
  6. Испарительные элементы, установленные в газоходах котла создают общий циркуляционный контур.
  7. Уходящие газы после технологических процессов имеют в своем составе пыль и другие агрессивные вещества, которые нужно удалять до поступления в котел. Для этого используют мощные циклоны и электрофильтры, но даже они не обеспечивают полную очистку газовой среды.
  8. Пыль неравномерно откладывается на поверхности нагрева и снижает теплоотдачу, что вызывает перекос змеевиков из-за неравномерности нагрева, а присутствие в газах соединений Ca, Na, S способствуют образования на поверхностях нагрева твердых отложений, вызывающих коррозию в контуре испарения, влияет на проходимость сред. Поэтому современные КУ оборудуются топкой для дожигания уходящих газов.

Типичный КУ имеет:

  • барабан;
  • испаритель без перегревателя;
  • экономайзер воды.

Эффективность теплообменника зависит от трех факторов: температуры газа на входе в котел, объема и способа доставки источника вторичных энергоресурсов.

Применение котлов утилизаторов

Котлы утилизаторы нашли широкое применение в промышленном секторе и системах жизнеобеспечения, используя энергию уходящих газов.

Поскольку устройство не подключено к системам топливоподачи или другим источникам природных энергоносителей, для эффективности схемы регенерации котел устанавливают непосредственно в точке бросовой энергии.

Устройство утилизатора. Источник фото: info.wikireading.ru

Области применения устройств для использования вторичных энергоресурсов:

  • в схеме повышения эффективности работы ТЭС;
  • утилизация выбросов после работы ГТУ;
  • утилизация тепла в черной и цветной металлургии;
  • утилизация выбросов химической промышленности и азотных удобрений;
  • технологических циклах целлюлозно-бумажной отрасли;
  • строительных материалов;
  • нефтяной отрасли.

В России несколько заводов выпускающие подобное оборудование, их номенклатура способна удовлетворить широкий спектр использования вторичных энергоресурсов. Отличительной чертой таких КУ является их уникальность, поскольку они выпускаются индивидуально под реальные выбросы, фактически установленное оборудование и площадку для монтажа.

Виды котлов-утилизаторов в России:

  1. Объекты малой энергетики от 2 до 60 МВТ, водогрейный тип, с естественной циркуляцией воды, топкой или без, имеющие горизонтальное или вертикальное движение газовой среды.
  2. Блоки до 300 МВТ, паровые КУ, моно или дубль блоки ПГУ или дополнения к схемам существующих ЭС в паре: газотурбинная установка и котел утилизации.
  3. Блоки до 850 МВТ, паровые котлы в схеме ПГУ.

Основные технические данные КУ для энергетики:

  • паропроизводительность от 10 до 300 т/ч;
  • давление среды от 0.46 до 12.7 Мпа;
  • использование температуры от 200 до 560 С.

Принцип работы

Принцип работы КУ зависит от схемы выработки вторичных энергоресурсов и движения газов – в трубном или межтрубном пространстве.

Газотрубные утилизаторы, вторичный энергоноситель движется в газовом пространстве, вертикальном или горизонтальном. Такие установки обычно устанавливаются в схеме работы мартеновских или других печей, они обладают малыми показателями энергоэффективности.

Принцип работы котлов утилизаторов:

  1. Горячие газы с Т = 1200 С из печи движутся во по-газовоздушному тракту на вход газохода КУ, на входе, которого на стенах расположены W- нагревающие поверхности ленточных экранов и конвективный пароперегреватель.
  2. Вода, получая тепло от уходящих газов нагревается и движется в виде пароводяной смеси, с помощью естественной циркуляцией, образуя пар Р до 4.5 МПа и Т 440 С.

Общая мощность таких КУ составляет до 10 МВт. Для получения стабильной нагрузки, в котлах устанавливается предтопок, работающий с газовой форсункой.
В водотрубных КУ - вторичные энергоресурсы движутся в межтрубном пространстве, а нагреваемая вода в трубах. Принцип работы котла утилизатора основан на многократной принудительной циркуляции теплоносителя в водяном контуре.

Испарительный элемент выполнен ввиде параллельных секций, что уменьшает сопротивление среды, и дает возможность использовать маломощные насосы для циркуляции воды. Схема такого КУ выполняется горизонтальной или вертикальной и определяется фактической схемой расположения оборудования.

В когенерационных установках в виде вторичных энергоресурсов используют тепло газов от турбин. Полученный пар применяется для нагревания воды в бойлерной системе отопления или на технические нужды промышленных объектов. Обычно это одноконтурные котлы с принудительной циркуляцией.

Пиролизные КУ обрабатывают отходы жилищно-коммунальной сферы и промышленности, для чего оснащены озонатором, развивающим высокотемпературный режим, что позволяет сжигать любые полимерные или бытовые отходы.

Классификация котлов утилизаторов

КУ классифицируются по таким параметрам:

  1. Температуре поступающих газов: низкотемпературные < 901 C и высокотемпературные >1001 С. В первом случае происходит конвекционная теплопередача, а во втором тепло передается в виде излучения, поскольку в этой среде частицы газа изменяют свое состояние.
  2. Давлению вырабатываемого пара от установок и представляют: низкого до 2 МПа, среднего до 5 МПа и высокого от 5 до 15 Мпа.
  3. По тракту движения сред: газо и водотрубные.
  4. По способу движения воды в нагревательном контуре: естественной и принудительной.
  5. По схеме исполнения и установки нагревательных пакетов: вертикальные и горизонтальные.

Тепловой расчет утилизатора

Для выполнения теплового расчета КУ потребуются данные уходящих газов от первичной установки генерации заданные параметры сред. Задача состоит в определении показателей сред, участвующих в процессах теплопередачи по конструктивным элементам утилизатора.

Например, расчет КСТ -80 с исходными данными:

  • Максимальный расход газов G0=6,500 тыс.м3/ч;
  • Параметры пара: Рпп=4 Мпа, tпп=430С;
  • Параметры газов перед КУ 750С;
  • Температура воды tпв=100С.
  • Состав газовой среды: С02=7.0 %, СО=16.0 %, N2=60. 0%, h3=12.0%, SO2=1.0 %, h3O=4.0 %.

Пример расчета приведен в таблице.

Смотрите также