راهنمای اکونومایزر لحیم شده بر پایه نیکل: انواع، ساختار و انتخاب

درک اکونومایزرهای لحیم شده مبتنی بر نیکل: تعریف، عملکرد و ارزش اصلی

یک اکونومایزر، در زمینه دیگ بخار و کوره های صنعتی، یک مبدل حرارتی است که در مسیر گاز دودکش دم انتهایی قرار می گیرد که انرژی حرارتی باقیمانده را قبل از تخلیه گاز بازیابی می کند، معمولاً از آن برای پیش گرم کردن آب تغذیه، پردازش آب یا هوای احتراق استفاده می کند. این گرمای بازیافتی ورودی سوخت مورد نیاز برای رسیدن به دمای فرآیند یکسان را کاهش می‌دهد، که یکی از دلایلی است که تجهیزات بازیافت گرمای اتلاف توجه ثابت را از کارخانه‌هایی که تحت انتظارات سخت‌گیرانه‌تر بهره‌وری انرژی صنعتی کار می‌کنند، جلب کرده است. اکونومایزر لحیم کاری مبتنی بر نیکل یک رویکرد ساخت و ساز خاص در این دسته تجهیزات است که در اطراف لوله های فولادی پره دار یا عناصر لوله حرارتی ساخته شده است که مفاصل مهم آنها از طریق فرآیند لحیم کاری کنترل شده مبتنی بر نیکل به جای جوش قوس الکتریکی یا انبساط غلتکی به هم متصل می شوند.

وجه تمایز این طرح کیفیت مفصل است. در یک اتصال جوش داده شده یا منبسط شده، هنگامی که گاز دودکش در زیر نقطه شبنم اسیدی خنک می شود و میعانات شروع به تشکیل می شود، شکاف های میکروسکوپی یا مناطق متاثر از حرارت می توانند به نقطه شروع خوردگی شکاف تبدیل شوند. لحیم کاری با فلز پرکننده مبتنی بر نیکل این رابط ها را به طور کامل پر می کند، که باعث کاهش تعداد محل های شروع خوردگی در امتداد پایه باله و اتصالات هدر می شود. این گزاره ارزش اصلی اکونومایزر لحیم کاری مبتنی بر نیکل است: حالت خرابی خاص، خوردگی نقطه شبنم در اتصالات پره به لوله را هدف قرار می دهد، که عمر مفید بسیاری از اکونومایزرهای معمولی با دمای پایین را محدود می کند. کارخانه هایی که از گازهای شیمیایی زغال سنگ، اگزوز کوره های متالورژیکی، گاز فرآیند آمونیاک مصنوعی و گاز دم دیگ با سوخت زغال سنگ استفاده می کنند، از جمله کاربران معمولی این تجهیزات هستند زیرا این جریان های گاز معمولاً دارای ترکیبات گوگردی، کلریدها یا رطوبت بالا هستند.

شایان ذکر است که اکونومایزر لحیم کاری شده بر پایه نیکل یک محصول ثابت نیست بلکه یک روش ساخت و ساز است که می تواند در چندین قالب ساختاری اعمال شود که در بخش بعدی به آن پرداخته می شود. درک تفاوت‌های نوع هنگام مقایسه نقل قول‌های تولیدکننده اقتصاد لحیم‌شده مبتنی بر نیکل یا ارزیابی پیشنهادهای یک تامین‌کننده تجهیزات بازیابی حرارت زباله‌های دودکش کمک می‌کند، زیرا این اصطلاح به تنهایی آرایش لوله، هندسه پره یا پیکربندی بسته را مشخص نمی‌کند.

نکته کلیدی: فرآیند لحیم کاری مبتنی بر نیکل در درجه اول یک استراتژی مقاومت در برابر خوردگی و یکپارچگی اتصال است که برای اقتصاد گیرهای لوله حرارتی یا لوله پره دار که در شرایط گاز دودکش کار می کنند، که در آن تراکم نقطه شبنم یک نگرانی تکراری است، اعمال می شود.

انواع متداول اکونومایزرهای لحیم کاری بر پایه نیکل و ویژگی های آنها

اکونومایزرهای لحیم کاری مبتنی بر نیکل معمولاً در چهار فرمت ساختاری تولید می شوند که هر کدام برای شرایط گاز دودکش متفاوتی مناسب هستند. انتخاب بین آنها عمدتاً به بارگیری گرد و غبار، فضای موجود و میزان نزدیکی دمای عملیاتی به نقطه شبنم اسیدی بستگی دارد. کارخانه ای که از یک تامین کننده اکونومایزر لحیم کاری مبتنی بر نیکل خریداری می کند، معمولاً قبل از ارائه یک پیکربندی در مورد این متغیرها سؤال می شود، زیرا عدم تطابق بین شرایط گاز و قالب لوله یکی از دلایل معمول رسوب یا خوردگی زودرس است. جدول زیر چهار فرمت را به همراه ویژگی ساختاری و شرایط کاربردی معمولی آنها خلاصه می کند.

نوع لوله حرارتی
عناصر لوله حرارتی مهر و موم شده با بخش های اواپراتور و کندانسور لحیم کاری شده؛ عدم اختلاط مستقیم بین سیال طرف گاز دودکش و سیال طرف آب. نوع لوله باله دار مارپیچی
باله ها بر روی سطح بیرونی لوله پیچ می شوند و لحیم می شوند تا ناحیه انتقال حرارت سمت گاز را در یک ردپای فشرده افزایش دهند. نوع لوله برهنه (سبک).
سطح لوله صاف بدون باله، برای گازهای دودکش با گرد و غبار سنگین یا بارگیری خاکستر انتخاب شده است که در آن فاصله باله ها به سرعت خراب می شود. نوع ماژولار Skid-Mounted
بخش های بسته از پیش مونتاژ شده بر روی یک قاب مشترک برای نصب سریعتر در محل در پروژه های مقاوم سازی نصب شده اند.

فراتر از فرمت ساختاری، خود ماده اتصال یک متغیر اصلی در بازار گسترده‌تر اقتصادساز است و این مفید است که قبل از نگاه کردن به بخش‌های باقی‌مانده، نحوه مقایسه اتصالات لحیم کاری مبتنی بر نیکل با سایر روش‌های معمول لوله‌ها مفید است. نمودار زیر چهار رویکرد مشترک لوله-مفصل را در کنار هم در مقیاس کلی مقاومت در برابر خوردگی قرار می دهد. این مقیاس یک مقایسه مهندسی گویا است تا یک نتیجه آزمایش آزمایشگاهی که برای نشان دادن موقعیت نسبی به جای مقادیر عددی دقیق طراحی شده است. لوله فولادی کربن لخت به عنوان مرجع پایه در نظر گرفته شده است زیرا هیچ حفاظت خوردگی اضافی در محل اتصال ندارد. فولاد کربنی رنگ شده یا پوشش داده شده یک مانع سطحی اضافه می کند اما این مانع می تواند در حین کار به صورت موضعی آسیب ببیند. لوله استاندارد آلیاژی مقاومت مواد پایه را بدون نیاز به تغییر کیفیت اتصال بهبود می بخشد، در حالی که لوله لحیم کاری شده بر پایه نیکل به خود اتصال می پردازد، که اغلب اولین نقطه خرابی در یک اکونومایزر با دمای پایین است.

با خواندن این نمودار از بالا به پایین، هر میله نشان دهنده یک تغییر مرحله ای در نحوه مقاومت اتصال یا سطح در برابر خوردگی نقطه شبنم است نه تغییر در ماده لوله پایه به تنهایی. میله فولادی کربن لخت در پایین ترین سطح قرار می گیرد زیرا هیچ گونه حفاظت تکمیلی در اتصال پره به لوله یا اتصال هدر ندارد، بنابراین هرگونه میعانات تشکیل شده مستقیماً با فولاد محافظت نشده تماس می گیرد. میله فولادی رنگ شده یا پوشش داده شده در این خط پایه بهبود می یابد، اما پوشش ها مستعد آسیب های موضعی ناشی از چرخه حرارتی، فرسایش گرد و غبار، یا عملیات دمیدن دوده هستند، که می تواند در طول زمان نقاط محافظت نشده را دوباره باز کند. لوله آلیاژی استاندارد مجدداً بهتر عمل می کند زیرا خود مواد حجیم مقاومت ذاتی بیشتری دارند، اگرچه ناحیه اتصال همچنان می تواند متفاوت از لوله اصلی عمل کند اگر به جای لحیم کاری جوش یا منبسط شود. لوله لحیم کاری شده بر پایه نیکل در این مقایسه گویا در بالای مقیاس قرار دارد زیرا فرآیند لحیم کاری به طور خاص رابط مشترک را هدف قرار می دهد و شکاف های کوچکی را که در غیر این صورت حمله خورنده را متمرکز می کند، می بندد. این الگو با دلیل کلی اینکه اکونومایزرهای لحیم کاری بر پایه نیکل برای گازهای دودکش اسیدی یا با رطوبت بالا مشخص شده اند مطابقت دارد: بهبود دقیقاً در جایی متمرکز می شود که طرح های معمولی در ابتدا تمایل به شکست دارند. همچنین شایان ذکر است که مقاومت در برابر خوردگی تنها یک متغیر طراحی در بین چندین متغیر است و یک انتخاب کامل تجهیزات باید آن را با بار گرد و غبار، سرعت گاز و فضای موجود وزن کند که همه اینها در بخش‌های بعدی مورد بحث قرار می‌گیرند. خوانندگانی که پیشنهاد سازنده اکونومایزر لحیم‌شده مبتنی بر نیکل را ارزیابی می‌کنند، می‌توانند از این رتبه‌بندی عمومی به عنوان یک چارچوب شروع استفاده کنند، سپس داده‌های صلاحیت مشترک خاص مربوط به شیمی گازهای دودکش خود را درخواست کنند. از آنجایی که مقادیر نشان داده شده به جای ارقام تایید شده آزمایشگاهی گویا هستند، آنها باید به عنوان یک راهنمای مفهومی برای مقایسه رویکردهای طراحی به جای جایگزینی برای تست خوردگی خاص سایت در نظر گرفته شوند.

نکته کلیدی: انتخاب نوع و درمان اتصال تصمیمات جداگانه ای هستند و فرآیند لحیم کاری مبتنی بر نیکل به طور خاص ناحیه اتصال را تقویت می کند که طرح های جوش داده شده یا منبسط شده معمولی در ابتدا به خوردگی نقطه شبنم از دست می دهند.

اصل کار و طراحی سازه

اکثر اکونومایزرهای لحیم کاری مبتنی بر نیکل که بر روی قالب لوله حرارتی ساخته شده اند به عنوان یک سیستم انتقال حرارت بسته و غیرفعال عمل می کنند. هر عنصر لوله حرارتی حاوی مقدار کمی مایع کاری است که در داخل یک لوله فلزی تحت خلاء جزئی مهر و موم شده است. بخش پایینی لوله که اواپراتور نامیده می شود، در مسیر گاز دودکش داغ قرار دارد، جایی که سیال عامل گرما را جذب کرده و تبخیر می شود. سپس بخار به بخش بالایی به نام کندانسور می‌رود که در مسیر آب یا سیال فرآیند قرار می‌گیرد، جایی که گرما را آزاد می‌کند و قبل از بازگشت به اواپراتور توسط گرانش به مایع تبدیل می‌شود. از آنجایی که مدارهای سمت گاز و سمت آب هرگز در داخل یک اکونومایزر لوله حرارتی با هم مخلوط نمی شوند، این ترتیب عموماً به عنوان کاهش پیامد خرابی یک لوله در مقایسه با طرحی که گاز و آب به طور مستقیم دیواره لوله یکسانی دارند در نظر گرفته می شود.

فرآیند لحیم کاری بر پایه نیکل در چندین نقطه ساختاری اعمال می شود: جایی که پره ها به بدنه لوله متصل می شوند، جایی که لوله های جداگانه به منیفولد هدر متصل می شوند، و جایی که بافل های پشتیبانی با بسته لوله تماس می گیرند. یک پیوند متالورژیکی تمام سطح در این نقاط، مقاومت تماس حرارتی را کاهش می دهد و شکاف های کوچکی را که در غیر این صورت میعانات و گرد و غبار را به دام می اندازند، از بین می برد. نمودار زیر آرایش کلی بدنه، دسته لوله، سربرگ ها و پورت های گاز موجود در یک واحد اکونومایزر لحیم کاری شده بر پایه نیکل معمولی را نشان می دهد.

در این نمای کلی ساختاری، پوشش پوسته بیرونی را تشکیل می‌دهد که گاز دودکش را در یک مسیر کنترل‌شده به داخل بسته‌بندی لوله هدایت می‌کند، در نزدیکی بالای واحد وارد می‌شود و پس از عبور از سطوح لوله‌های پره‌دار یا لخت خارج می‌شود. خود دسته لوله که به عنوان شبکه ای از مقاطع دایره ای در داخل پنجره بریده نشان داده شده است، جایی است که اتصالات لحیم کاری شده بر پایه نیکل بیشتر کار خود را انجام می دهند، زیرا این منطقه در معرض وسیع ترین نوسان دما و بالاترین خطر تشکیل میعانات است. هدرهای ورودی و خروجی آب یا سیال فرآیند را در طرف مقابل لوله حرارتی یا لوله پره دار از گاز دودکش جمع آوری و توزیع می کنند و اتصالات لحیم کاری شده در این اتصالات هدر معمولاً در طول تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده بازرسی می شوند زیرا آنها هم تنش حرارتی و هم در بسیاری از طرح ها، مقداری بار مکانیکی را از وزن دسته لوله تحمل می کنند. قاب پشتی زیر پوشش وزن مونتاژ شده واحد را تحمل می کند و به آن اجازه می دهد تا در مسیر مجرای موجود یا گاز دودکش بدون نیاز به بازسازی ساختاری عمده فولاد اطراف قرار گیرد. در مقایسه با یک اکونومایزر ساخته شده از بخش های لوله جوش داده شده جداگانه، یک بسته نرم افزاری لحیم کاری شده بر پایه نیکل را می توان به طور کلی از قبل مونتاژ کرد و به عنوان یک واحد کامل قبل از نصب، کیفیت آن را بررسی کرد، که تمایل دارد میزان کار اتصال میدان مورد نیاز در محل را کاهش دهد. این رویکرد ساختاری یکی از دلایلی است که تولیدکننده تجهیزات بازیابی حرارت زباله گازهای دودکش با توسعه لوله های حرارتی داخلی، لحیم کاری بر پایه نیکل و قابلیت ساخت مخزن تحت فشار می تواند به جای تکیه بر چندین مرحله اتصال قراردادی فرعی، کنترل کیفیت ثابت تری را در سراسر بسته کامل ارائه دهد.

نکته کلیدی: اتصالات لحیم کاری شده بر پایه نیکل در اتصالات پره به لوله و هدر متمرکز شده اند، که دقیقاً همان جایی است که یک بسته نرم افزاری اکونومایزر معمولی بیشتر در معرض تراکم نقطه شبنم و تنش چرخه حرارتی است.

نمایه عملکرد حرارتی در تبادل حرارتی چند مرحله ای

یک اکونومایزر لحیم کاری مبتنی بر نیکل به ندرت یک مرحله تبادل حرارتی واحد است. معمولاً به صورت مجموعه ای از مراحل تنظیم می شود که گاز دودکش به ترتیب از آنها عبور می کند و دمای گاز به تدریج در هر مرحله کاهش می یابد. درک این مشخصات دمای مرحله‌ای برای انتخاب جایی که در مسیر کلی گاز یک بخش مقاوم در برابر خوردگی با دمای پایین مانند بسته‌ای لحیم کاری شده مبتنی بر نیکل باید قرار گیرد مفید است. به طور کلی، مراحل اولیه دمای گاز بالاتر را در جایی که خطر خوردگی کمتر است کنترل می‌کند، در حالی که مراحل پایانی به نقطه شبنم اسیدی نزدیک می‌شوند، که دقیقاً همان جایی است که اتصالات لحیم کاری شده بر پایه نیکل بیشترین سود را دارند. نمودار زیر یک منحنی دمای چند مرحله ای را نشان می دهد که از ورودی گاز دودکش در سه مرحله میانی به خروجی نهایی حرکت می کند. مقادیر نشان داده شده نشان دهنده یک الگوی مهندسی معمولی به جای داده های اندازه گیری شده از یک تاسیسات خاص است و ارقام واقعی با نوع سوخت، نسبت هوای اضافی و تجهیزات بالادست متفاوت است.

منحنی بالا دمای گاز دودکش را نشان می دهد که از شرایط ورودی تقریباً 350 درجه سانتیگراد به شرایط خروجی تقریباً 120 درجه سانتیگراد در چهار مرحله تبادل حرارت کاهش می یابد. شدیدترین افت بین ورودی و مرحله اول رخ می دهد، که نشان دهنده این واقعیت است که اختلاف دمای بین گاز و آب در این نقطه بیشترین است و بالاترین سرعت انتقال حرارت را ایجاد می کند. همانطور که گاز در مرحله 2 و مرحله 3 ادامه می یابد، اختلاف دما باریک می شود و نرخ جذب گرما در هر مرحله کوچکتر می شود، که یک مشخصه طبیعی تبادل حرارت ضد جریان یا جریان متقاطع است نه نشانه ای از عملکرد ضعیف تجهیزات. زمانی که گاز به خروجی نزدیک می‌شود، معمولاً در محدوده نقطه شبنم اسیدی برای سوخت‌های حاوی گوگرد قرار می‌گیرد، که منطقه عملیاتی است که معمولاً در آن اتصالات لحیم کاری مبتنی بر نیکل مشخص می‌شود، زیرا احتمال تشکیل میعانات در این مرحله بیشتر است. قرار دادن یک بسته لحیم کاری شده بر پایه نیکل به طور خاص در مراحل نهایی و دمای پایین تر یک استراتژی طراحی رایج است، زیرا مراحل اولیه با دمای بالاتر اغلب می توانند از روش های معمولی اتصال لوله بدون مواجهه با خوردگی یکسان استفاده کنند. این رویکرد مرحله‌ای همچنین یک مزیت عملی برای برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری دارد: از آنجایی که خطر خوردگی در خنک‌ترین مرحله متمرکز می‌شود، برنامه‌های بازرسی و تمیز کردن را می‌توان به‌جای اینکه کل بسته را به‌طور یکسان درمان کرد، به آن بخش وزن داد. مهندسان در حال بررسی پیشنهادی از یک تولید کننده اکونومایزر لحیم کاری مبتنی بر نیکل اغلب به طور خاص می پرسند که چگونه بخش های لحیم کاری شده در سراسر مراحل توزیع می شوند، زیرا این روی استراتژی حفاظت در برابر خوردگی و چیدمان کلی تجهیزات تأثیر می گذارد. همچنین ذکر این نکته مفید است که مقادیر دقیق دما برای هر کارخانه خاص به محتوای گوگرد سوخت، رطوبت گاز دودکش و دمای آب یا سیال فرآیند در طرف دیگر بسته بستگی دارد، بنابراین منحنی نشان داده شده در اینجا باید به عنوان یک شکل کلی خوانده شود تا یک مشخصات ثابت.

نکته کلیدی: نرخ انتقال گرما در جایی که اختلاف دمای گاز به آب بیشترین است، بالاتر است، در حالی که خطر خوردگی در خنک‌ترین مرحله نزدیک خروجی بالاتر است، به همین دلیل است که بخش‌های لحیم کاری مبتنی بر نیکل معمولاً در مرحله نهایی یک اقتصادساز چند مرحله‌ای متمرکز می‌شوند.

سناریوهای کاربردی و معیارهای انتخاب

اکونومایزرهای لحیم شده بر پایه نیکل در طیف وسیعی از منابع گاز دودکش صنعتی اعمال می شوند و پیکربندی مناسب به تطبیق تجهیزات با شرایط گاز خاص در هر سایت بستگی دارد. جدول زیر سناریوهای کاربردی رایج را در کنار فاکتورهای انتخابی که معمولاً طراحی یک واحد معین را هدایت می‌کنند، در کنار هم ارائه می‌کند تا بتوان این دو فهرست را با هم خواند.

هر سناریوی کاربردی تمایل دارد وزن متفاوتی را برای عوامل انتخابی که در بالا ذکر شده است قرار دهد. به عنوان مثال، گاز دم دیگ بخار با سوخت زغال سنگ، اغلب بار گرد و غبار متوسط ​​و محتوای گوگرد را مستقیماً به منبع زغال سنگ متصل می کند، بنابراین حاشیه نقطه شبنم و قابلیت مدیریت گرد و غبار معمولاً ملاحظات اصلی هستند. گاز شیمیایی زغال سنگ می تواند به طور گسترده ای بین فرآیندها متفاوت باشد، گاهی اوقات رطوبت بالاتر یا آلاینده های شیمیایی را حمل می کند، که اهمیت مقاومت در برابر خوردگی اتصالات را به طور خاص افزایش می دهد، و ساخت و ساز لحیم کاری شده بر پایه نیکل را به یک تناسب معمول تبدیل می کند. گاز دودکش کوره‌های متالورژیکی غالباً در بارگیری گرد و غبار بالاتر با ذرات درشت‌تر اجرا می‌شود، که یکی از دلایلی است که اغلب برای این سناریو به جای پره‌های مارپیچی با فاصله‌ی محکم که به سرعت فاسد می‌شوند، قالب‌های لوله برهنه یا فاصله باله‌های پهن‌تر انتخاب می‌شوند. بازیابی حرارت گاز فرآیند آمونیاک مصنوعی با توجه به ماهیت مستمر تولید آمونیاک، عملیات طولانی مدت ثابت را در اولویت قرار می دهد، بنابراین قابلیت اطمینان مشترک و دسترسی به بازرسی در طول انتخاب به شدت سنگین می شود. بویلرهای کمکی تولید برق، در مقایسه، اغلب دارای شرایط گاز استاندارد تری هستند که به انتخاب اجازه می دهد تا بر محدودیت های فضا و ادغام با کار کانال موجود تمرکز بیشتری داشته باشد. در عمل، اکثر تصمیمات انتخاب به متعادل کردن حاشیه نقطه شبنم در برابر بارگذاری گرد و غبار منجر می شود، زیرا این دو عامل طراحی را به سمت پیکربندی های مختلف باله می کشاند. یک تامین کننده اکونومایزر لحیم کاری مبتنی بر نیکل معمولاً داده های تجزیه و تحلیل گازهای دودکش، غلظت گرد و غبار مورد انتظار و دمای خروجی آب هدف را قبل از پیشنهاد قالب خاص لوله و آرایش باله درخواست می کند، زیرا این ورودی ها مستقیماً تعیین می کنند که آیا لوله حرارتی، باله مارپیچی، لوله لخت یا پیکربندی مدولار نقطه شروع بهتری است یا خیر.

نکته کلیدی: تطبیق فرمت لوله و پیکربندی باله با بار گرد و غبار خاص و حاشیه نقطه شبنم برنامه به طور کلی برای عملکرد طولانی مدت مهمتر از فرآیند لحیم کاری به تنهایی است.

مقایسه دقیق: اکونومایزرهای لحیم شده بر پایه نیکل در مقابل اکونومایزرهای لوله پره دار معمولی

جدول زیر یک اکونومایزر لحیم کاری شده مبتنی بر نیکل را با یک اکونومایزر لوله پره دار جوش داده شده یا مکانیکی منبسط شده در چندین بعد عملی مقایسه می کند. این مقایسه‌ها به جای نتایج یک برنامه آزمایشی خاص، ویژگی‌های مهندسی کلی مرتبط با هر روش اتصال را منعکس می‌کنند و عملکرد واقعی در هر نصبی به شیمی گاز، چرخه عملیاتی و عملکرد تعمیر و نگهداری بستگی دارد.

برای آسان‌تر خواندن این مقایسه به‌جای ردیف به ردیف، نمودار رادار زیر هر دو رویکرد ساخت و ساز را در پنج بعد در مقیاس 0 تا 10 نشان می‌دهد: مقاومت در برابر خوردگی، یکپارچگی اتصال، راندمان تماس حرارتی، ردپای فشرده و طول بازه نگهداری معمولی. شکل آبی نشان دهنده اکونومایزر لحیم کاری شده بر پایه نیکل و شکل قهوه ای رنگ نشان دهنده ی اقتصادی ساز لوله پره دار معمولی جوش داده شده یا منبسط شده است. این مقادیر مجدداً به جای یک گزارش آزمایشی خاص، موقعیت مهندسی عمومی را منعکس می‌کنند، و برای کمک به تجسم این که این دو رویکرد در کجا بیشترین واگرایی را دارند و کجا به هم نزدیک‌تر هستند، کمک می‌کنند.

نمودار رادار در یک نگاه نشان می دهد که دو رویکرد ساخت و ساز بیشترین تفاوت را در مقاومت در برابر خوردگی و یکپارچگی اتصال دارند، که دو بعد مستقیماً با نحوه تشکیل خود اتصال مرتبط هستند. شکل لحیم کاری شده بر پایه نیکل روی این دو محور بیشتر به سمت بیرون گسترش می یابد زیرا فرآیند لحیم کاری به طور خاص با هدف بستن شکاف ها و شکاف های کوچکی است که یک اتصال جوش داده شده یا منبسط شده می تواند حفظ کند. در راندمان تماس حرارتی، ساختار لحیم کاری شده نیز مزیتی را نشان می‌دهد، زیرا یک پیوند متالورژیکی پیوسته معمولاً گرما را به طور یکنواخت‌تر از یک تناسب مکانیکی که می‌تواند با چرخش حرارتی در عملیات استارت-استاپ مکرر کمی شل شود، منتقل می‌کند. در مقابل، ابعاد ردپای فشرده، دو شکل را نشان می‌دهد که از نزدیک همپوشانی دارند، که نشان‌دهنده این واقعیت است که اندازه کلی واحد عمدتاً توسط آرایش لوله، فاصله باله‌ها و سرعت گاز به جای خود روش اتصال ایجاد می‌شود. یک واحد لحیم کاری شده بر پایه نیکل ذاتا فشرده تر از یک طرح معمولی نیست که با همان طرح لوله ساخته شده است. طول فاصله نگهداری مزیت متوسطی را برای ساختار لحیم کاری نشان می دهد، که عموماً به نقاط خرابی کمتر مرتبط با اتصال نسبت داده می شود که نیاز به توجه دارند، اگرچه تمیز کردن دوده و گرد و غبار معمولی بدون توجه به روش اتصال همچنان در هر دو طرح مورد نیاز است. با خواندن این دو بعد با هم، مفهوم عملی این است که اقتصاد لحیم‌شده مبتنی بر نیکل به‌عنوان یک ارتقاء خوردگی و قابلیت اطمینان اتصال لایه‌ای بر روی لوله حرارتی یا طراحی لوله پره‌دار، به جای تغییر در هندسه انتقال حرارت اساسی، به بهترین شکل درک می‌شود. این یک چارچوب مفید در هنگام مقایسه قیمت‌ها است، زیرا خریدار باید تأیید کند که نوع باله، فاصله لوله و سرعت گاز به طور مناسب با شرایط گاز دودکش مطابقت دارد، علاوه بر تأیید استفاده از اتصالات لحیم کاری، زیرا این دو تصمیم به جنبه‌های مختلف عملکرد بلندمدت می‌پردازند. کارخانه‌هایی که قبلاً شکست خوردگی پایه باله‌ای را روی یک اکونومایزر معمولی با دمای پایین تجربه کرده‌اند، اغلب علاقه‌مند به این مقایسه هستند، زیرا بهبود خاصی را که فرآیند لحیم کاری در نظر گرفته شده است جدا می‌کند.

نکته کلیدی: بزرگترین تفاوت قابل اندازه گیری بین دو رویکرد ساخت و ساز در مقاومت در برابر خوردگی و یکپارچگی اتصال متمرکز است، در حالی که ردپای کلی واحد بیشتر به طرح لوله و باله بستگی دارد تا به خود روش اتصال.

پتانسیل بازیابی در باندهای دمای گاز دودکش

همه قسمت‌های محدوده دمای گاز دودکش پتانسیل بازیابی گرمای عملی یکسانی را ارائه نمی‌دهند، و این بر نحوه اندازه‌گیری و قرار گرفتن یک اکونومایزر لحیم‌شده مبتنی بر نیکل در مسیر گاز تأثیر می‌گذارد. باندهای دمای بالاتر معمولاً اجازه می‌دهند تا گرمای بیشتری در واحد سطح انتقال حرارت بازیابی شود، زیرا اختلاف دما باعث انتقال گرما بیشتر است. نوارهای دمای پایین تر، به ویژه آنهایی که به نقطه شبنم اسیدی نزدیک می شوند، هنوز گرمای قابل بازیافت را حمل می کنند، اما استخراج آن به مواد و اتصالاتی نیاز دارد که بتوانند قرار گرفتن در معرض میعانات را تحمل کنند، که دقیقاً نقشی است که فرآیند لحیم کاری بر پایه نیکل ایفا می کند. نمودار ستونی زیر یک شاخص بازیابی نسبی را در چهار باند دما نشان می‌دهد که برای نشان دادن الگوی مهندسی عمومی به جای یک رقم خروجی اندازه‌گیری شده از یک نصب خاص طراحی شده است.

بلندترین ستون در این نمودار مربوط به بالاترین باند دما است، که منعکس کننده این اصل کلی است که اختلاف دمای گاز به آب بزرگتر نرخ انتقال حرارت بالاتری را برای یک سطح معین ایجاد می کند. همانطور که نوارها به سمت پایین به سمت مناطق متوسط ​​و نزدیک به نقطه شبنم حرکت می کنند، شاخص بازیابی نسبی کاهش می یابد، که منعکس کننده اختلاف دمای انقباض است که در بخش عملکرد حرارتی قبلی مورد بحث قرار گرفت. کوتاه‌ترین ستون، نشان‌دهنده نزدیک‌ترین ناحیه به نقطه شبنم اسیدی، همچنان پتانسیل بازیابی غیرصفری را نشان می‌دهد، که نکته مهمی است: بازیابی گرما صرفاً به این دلیل که گاز به نقطه شبنم خود نزدیک می‌شود متوقف نمی‌شود، بلکه بیشتر به تجهیزاتی وابسته می‌شود که بتوانند میعاناتی را که ممکن است در این نوار تشکیل شود، تحمل کنند. این محدوده دمایی است که در آن یک اکونومایزر معمولی فولاد کربنی بدون حفاظت مفصلی به احتمال زیاد خوردگی تسریع شده را تجربه می کند، و همچنین محدوده ای است که اقتصاد لحیم کاری مبتنی بر نیکل معمولاً بر اساس دلایل فنی توجیه می شود. از نظر عملی، این بدان معناست که شرایط اقتصادی برای گسترش یک بسته اکونومایزر به عمق منطقه نزدیک به نقطه شبنم، به شدت به این بستگی دارد که آیا گرمای قابل بازیافت اضافی در آن باند ارزش ساختار مقاوم در برابر خوردگی لازم برای دسترسی به آن را دارد یا خیر. برخی از کارخانه‌ها انتخاب می‌کنند که بخش لحیم‌شده مبتنی بر نیکل خود را به‌طور خاص برای پوشاندن این نوار نهایی اندازه‌گیری کنند، در حالی که از ساختار معمولی‌تری برای نوارهای با دمای بالاتر استفاده می‌کنند، که ساختار مقاوم در برابر خوردگی را در جایی متمرکز می‌کند که بیشترین سود را نسبت به پیچیدگی افزوده ارائه می‌دهد. محتوای رطوبت گاز دودکش و سطح گوگرد سوخت هر دو در جایی که نقطه شبنم عملی می‌افتد تغییر می‌کنند، بنابراین مرز دقیق منطقه «نزدیک نقطه شبنم» بین جریان گاز فرآیند شیمیایی زغال‌سنگ و جریان گاز دنباله دیگ بخار با سوخت زغال‌سنگ متفاوت است، حتی اگر شکل کلی منحنی بازیابی در هر دو باشد. مهندسانی که اندازه یک سیستم را اندازه‌گیری می‌کنند، اغلب با یک تامین‌کننده اقتصاد لحیم‌شده مبتنی بر نیکل کار می‌کنند تا حاشیه نقطه شبنم واقعی برای ترکیب سوخت و گاز خاص خود را قبل از نهایی کردن اینکه بخش لحیم‌شده تا چه اندازه در باند دمای پایین باید گسترش یابد، شناسایی کنند.

نکته کلیدی: با کاهش دمای گاز دودکش، گرمای قابل بازیافت کاهش می‌یابد، اما باند نزدیک به نقطه شبنم همچنان پتانسیل بازیابی معنی‌داری را دارد، مشروط بر اینکه تجهیزات در آن منطقه برای تحمل قرار گرفتن در معرض میعانات ساخته شده باشند.

راهنمای تعمیر و نگهداری و ملاحظات خدمات

تعمیر و نگهداری معمول برای یک اکونومایزر لحیم کاری مبتنی بر نیکل معمولاً از همان دسته بندی های گسترده ای مانند سایر تجهیزات بازیابی حرارت گازهای دودکش پیروی می کند، با برخی توجه بیشتر به مناطق اتصال لحیم کاری شده در طول بازرسی های برنامه ریزی شده. دمیدن دوره‌ای دوده یا تمیز کردن مکانیکی به جلوگیری از تجمع خاکستر و گرد و غبار بین باله‌ها یا ردیف‌های لوله کمک می‌کند، که در غیر این صورت می‌تواند انتقال حرارت سمت گاز را کاهش داده و مقاومت در برابر کشش در سراسر بسته را افزایش دهد. درگاه‌های بازرسی و درهای دسترسی، که در نمودار ساختاری قبلاً در این راهنما نشان داده شده‌اند، به تکنسین‌ها این امکان را می‌دهند تا سطوح لوله، وضعیت باله‌ها و اتصالات هدر را بدون برچیدن واحد کامل بررسی کنند.

1. بازرسی دوره ای بصری اتصالات لحیم کاری شده سر به لوله، به ویژه در پایین ترین مرحله دما، نزدیک به نقطه شبنم، برنامه ریزی کنید.
2. دمای خروجی گاز دودکش را با توجه به نقطه شبنم اسیدی محاسبه شده کنترل کنید تا تشخیص دهید چه زمانی خطر تراکم در حال افزایش است.
3. دمیدن دوده یا تمیز کردن مکانیکی را بر اساس برنامه زمانی مطابق با بارگیری گرد و غبار جریان گاز خاص انجام دهید.
4. پوسته پوسته شدن سمت آب را بررسی کنید و آب تغذیه را در صورت نیاز تصفیه کنید تا انتقال حرارت ثابت در کندانسور یا سمت آب حفظ شود.
5. پشتیبانی سازه و یکپارچگی بدنه را، به ویژه پس از دوره های طولانی کار با بار بالا، بررسی کنید.

شرایط کنار آب نیز بر عملکرد بلندمدت تأثیر می‌گذارد، زیرا تجمع رسوب در کندانسور یا سمت آب یک اکونومایزر لوله حرارتی می‌تواند انتقال حرارت را حتی زمانی که سطح سمت گاز تمیز باقی می‌ماند کاهش دهد. تصفیه آب تغذیه مناسب با منبع آب کارخانه به طور کلی به عنوان یک عمل مکمل در کنار تعمیر و نگهداری از سمت گاز توصیه می شود، نه به عنوان یک کار غیر مرتبط جداگانه. از آنجایی که اتصالات لحیم کاری شده بر پایه نیکل برای کاهش، به جای حذف، خطر خوردگی در رابط پره به لوله طراحی شده اند، بازرسی معمولی حتی با این ساختار بهبودیافته، بخشی مرتبط از عملیات طولانی مدت باقی می ماند. گیاهانی که گزارش نگهداری ثابتی دارند که فرکانس دمیدن دوده، یافته‌های بازرسی و هرگونه تغییر مشاهده‌شده در مقاومت پیشرانه در سراسر بسته را پوشش می‌دهند، معمولاً مشکلات نوظهور را زودتر از گیاهانی که فقط زمانی که مشکل عملکردی آشکار می‌شود بررسی می‌کنند، شناسایی می‌کنند. این نوع رویکرد پیشگیرانه به طور کلی با نحوه مدیریت تجهیزات تبادل حرارت صنعتی از هر نوع ساخت و ساز در طول عمر عملیاتی آن مطابقت دارد.

نکته کلیدی: اتصالات لحیم کاری شده بر پایه نیکل خطر خوردگی را در فصل مشترک پره به لوله کاهش می دهد، اما نیاز به تمیز کردن معمول دوده، تصفیه آب و بازرسی دوره ای مفصل را برطرف نمی کند.

توانایی تولید و تجربه صنعت

کیفیت یک اکونومایزر لحیم کاری مبتنی بر نیکل به شدت به فرآیند ساخت پشت آن بستگی دارد، زیرا کیفیت لحیم کاری، حمل مواد لوله و ساخت مخازن تحت فشار همگی برای تعیین نحوه عملکرد بسته تمام شده در سرویس با یکدیگر تعامل دارند. یک تولید کننده تجهیزات بازیافت گرمای اتلاف گاز دودکش که توانایی داخلی را در توسعه لوله های حرارتی، لحیم کاری بر پایه نیکل و ساخت مخازن تحت فشار حفظ می کند، در مقایسه با رویکردی که بر مراحل جداگانه قرارداد فرعی برای هر فرآیند متکی است، معمولاً برای کنترل کیفیت به طور مداوم در طول یک دوره کامل تولید، موقعیت بهتری دارد.

شرکت تجهیزات شیمیایی جیانگ سو شیننگ، که در سال 2005 تأسیس شد، یک تولید کننده تجهیزات بازیابی حرارت زباله گازهای دودکش و کارخانه تجهیزات فرآیندهای شیمیایی در چین است. که در تحقیق، توسعه، و ساخت سیستم‌های بازیابی حرارت زباله‌های گازهای دودکش و تجهیزات فرآیند شیمیایی، از جمله ساخت اکونومایزر بر پایه نیکل، تخصص دارد. قابلیت های داخلی این شرکت توسعه لوله های حرارتی، لحیم کاری بر پایه نیکل و ساخت مخازن تحت فشار را شامل می شود که به یک بسته نرم افزاری اجازه می دهد تا از آماده سازی لوله از طریق لحیم کاری و مونتاژ نهایی در یک فرآیند تولید هماهنگ به جای انتقال بین چندین تامین کننده خارجی حرکت کند. محصولات آن در صنایع شیمیایی زغال سنگ، متالورژی، تولید برق و آمونیاک مصنوعی که قبلاً در این راهنما توضیح داده شد، استفاده می‌شوند، و همچنین به بازارهای خارج از کشور عرضه شده‌اند که نشان‌دهنده ارتباط بخش وسیع فناوری اقتصاد لحیم‌شده بر پایه نیکل در شرایط مختلف گازهای دودکش و پایگاه‌های صنعتی منطقه‌ای است.

برای کارخانه‌هایی که سفارش عمده‌فروشی یک اکونومایزر لحیم‌شده مبتنی بر نیکل یا یک واحد مهندسی سفارشی را برای یک شرایط گازی خاص ارزیابی می‌کنند، کار با یک کارخانه تجهیزات فرآیند شیمیایی که تجربه طراحی لوله‌های حرارتی را با دانش ساخت مخزن تحت فشار ترکیب می‌کند، می‌تواند هماهنگی را در طول هر دو مرحله طراحی و نصب ساده کند، زیرا ساختار، حرارت و متالورژی در یک تیم فنی مجزا هستند تا ملاحظات متالورژی.

نکته کلیدی: قابلیت هماهنگ داخلی در توسعه لوله های حرارتی، لحیم کاری بر پایه نیکل و ساخت مخازن تحت فشار از کنترل کیفیت سازگارتر در یک بسته اکونومایزر کامل پشتیبانی می کند.