Компанія OPEKS Energysystems в Україні

Утилізатори

Утилізатор тепла відхідних газів (промислового застосування)Утилізатор тепла відхідних газів (промислового застосування)Ціна: уточнюйте на складі ЗамовитиВиробник: ОПЕКС Енергосистеми
Температура газа на вході: 250…300°C, інша за запитом
Температура газа на виході: 50…150°C
Тиск у водяному контурі: 10, 16, 25, 40 бар
Економайзер димових газівЕкономайзер димових газівЦіна: уточнюйте на складі ЗамовитиВиробник: ОПЕКС Енергосистеми
Макс. температура газу на вході: 450 ° C (по запросу 650 ° C)
Тиск у водяному контурі: 32 бар

Що таке утилізатори

У теплових апаратах і машинах різного типу, таких як печі, котли, турбіни, двигуни внутрішнього згоряння, що працюють на пальному паливі, з відпрацьованими (грубними, вихлопними) газами виноситься і безповоротно втрачається значна частина згенерованої теплової енергії. Відомо, що ККД навіть самих економічних теплових машин, таких як парові турбіни, ледь досягає 40 – 45%. Ще більші втрати теплової енергії відбуваються в промислових технологічних процесах, в яких отримання теплової енергії не є самоціллю, наприклад, в плавильних або розігріваючих печах і камерах, хімічних і харчових реакторах, підігрівачах і ін.
Теплова енергія для промислових, господарських або побутових цілей – це в переважній більшості випадків – витрачене горюче паливо (нафтопродукти, вугілля, деревина, горючі гази, ін.) або електрика, які представляють значну матеріальну цінність. А тому всі можливості по їх економії становлять великий комерційний інтерес. Одним з ефективних способів економії матеріальних ресурсів і отримання додаткових обсягів теплової енергії для промислових, господарських і побутових цілей є його утилізація з відпрацьованих (вихлопних) газів. Технічно це завдання вирішується за допомогою утилізаторів, або економайзерів.
Утилізатор теплової енергії відпрацьованих газів  ( економайзер ) - це теплотехнічний апарат-теплообмінник рекупераційного типу, що розміщується в каналі скидання відпрацьованих газів, в якому відбувається відбір тепла від гарячих відпрацьованих газів і нагрівання каналізованого холодного теплоносія. Теплоносієм, що нагрівається в утилізаційних системах, зазвичай виступає холодна вода. Результатом такого теплообміну є утилізація деякої (часто – дуже значної) частини теплової енергії відпрацьованих газів, і отримання гарячої водяної пари або гарячої води, які витрачаються в інтересах водяного або парового опалення, гарячого водопостачання, технологічного підігріву.
Для утилізаторів (економайзерів) існує поняття глибини утилізації, яке виражається в ступені охолодження відпрацьованих газів. Для багатоступеневих (« багатоповерхових ») економайзерів можлива досить велика глибина утилізації, з охолодженням відпрацьованих газів в середньому від 300 °C до 50 °C.

Різновиди утилізаторів, конструкція 

Як один з варіантів реалізації теплообмінної апаратури, найбільш поширеними є утилізатори двох типів:

  • По « кожухотрубному типу », з водопровідною теплообмінною трубою (як правило, оребренною) у вигляді змійовика, яка розміщена в скидному газовому каналі (пічній, вихлопній трубі);
  • по « пластинчастому типу », у вигляді пластинчастої теплообмінної структури, по одній мережі каналів якої проходять гарячі вихлопні гази, по іншій мережі каналів – вода що нагрівається.

Теплообмінник утилізатора (змієвидного або пластинчастого типу) поміщається в корпус, який в свою чергу, монтується всередину або в відрізок скидного каналу відпрацьованих газів. До корпусу прикріплюються відповідні патрубки або фланці, для приєднання до водопровідної системи.

.Схема утилізатора змієвидного типу

Рис.1 Схема утилізатора змієвидного типу 

Схема утилізатора змієвидного типу

Рис.2 Схема утилізатора пластинчастого типу

Залежно від кількості теплообмінних елементів,  економайзери  можуть бути: однокорпусні і багатокорпусні, одно-дво-і більше ступеневі (« поверхові »), однотрубні (одно-змієвикові) або з декількома змійовиками. У скидних системах з дуже високою температурою відпрацьованих газів (400 – 600 °С і більше) застосовуються теплообмінні апарати з жароміцних матеріалів. Для систем з глибоким ступенем утилізації, коли частина вологи з сильно охолоджених відпрацьованих газів (аж до 50 °С), з розчиненими в ній газами СОx , NOx , випадає у вигляді « кислотної » роси, застосовуються теплообмінники з корозійностійких нержавіючих сталей.

Але сам по собі теплообмінник економайзера – це найважливіша, але все-таки лише частина цілісної системи утилізації. У загальну конструкцію в обов'язковому порядку також повинні входити комплект труб та трубопровідної арматури, насосне обладнання, засоби захисту від гідравлічних і температурних перевантажень, контрольно-вимірювальні прилади, засоби (апаратура) управління, системи відбору теплової енергії або гарячої води для споживчих або технологічних цілей. Комплексні технічні системи утилізації теплової енергії відпрацьованих газів називаються утилізаційними котлами.

Схема парового котла-утилізатора

Рис.3 Схема парового котла-утилізатора

Схема парового котла-утилізатора

Рис.4 Схема водогрійного котла-утилізатора

Принцип роботи

Принцип роботи утилізатора (економайзера) є класичним для теплообмінної апаратури. Гарячі відпрацьовані гази, що виступають нагріваючим теплоносієм, під впливом тиску, створюваного теплогенератором або пічною тягою, проходять через економайзер по своїх теплообмінних каналах. У зустрічному напрямку (противотоком) через свої канали (або по обребреному трубчастому змійовику) прокачується холодна вода, яка в процесі нагрівання стає гарячою, або перетворюється в насичений водяний пар. Надалі охолоджені відпрацьовані гази продовжують рух в скидну систему, гаряча вода або водяна пара – надходять до споживачів.

Сфера використання

Сферу застосування утилізаторів тепла  відпрацьованих газів можна розділити на області: промислову і господарську.

У промисловій галузі джерелом утилізації теплової енергії можуть бути найрізноманітніші технологічні процеси, в яких відбувається або генерація надлишкового тепла, або його неповне витрачання. Споживання утилізованого тепла (водяної пари або гарячої води) може відбуватися в інтересах підтримки тих чи інших технологічних процесів, але частіше за все – для обігріву виробничих приміщень (цехів) або забезпечення гарячого водопостачання підприємства.

У господарській області джерелом утилізації теплової енергії в більшості випадків є теплогенератори систем опалення та (або) гарячого водопостачання, такі як центральні котельні або окремі котли (печі). Споживання отриманої гарячої води відбувається переважно в інтересах централізованого або локального водяного опалення і (або) гарячого водопостачання.

Схема підключення економайзера побутового класу

Рис.5 Схема підключення економайзера побутового класу


Технічні характеристики, параметри підбору утилізаторів

Як правило, стічні системи для відпрацьованих газів на промислових підприємствах мають масу індивідуальних відмінностей. Тоді як теплотехнічні умови, створювані котлами господарського або побутового призначення, набагато більш одноманітні (типові). Тому утилізаційні системи для промислових і великих комунальних підприємств зазвичай вимагають індивідуального проектування, для малогабаритних типових котелень або побутових опалювальних котлів (печей) – можуть бути підібрані з серійних (типових) моделей.

До основних технічних характеристик утилізаторів (економайзерів) відносяться:

  • теплообмінна площа, м2;
  • теплова потужність, Вт;
  • продуктивність по воді або пару, м3/год;
  • робочий тиск у водяному контурі, Бар
  • максимальна і робоча температура газу на вході;
  • температура газу на виході;
  • аеродинамічний опір, Па;
  • гідравлічний опір з боку підводу води Па;
  • матеріал виготовлення (жароміцний, корозійностійкий).

Для якісного підбору утилізатора тепла для своєї системи відводу відпрацьованих газів, слід знати (визначити) такі її параметри:

А) Властивості відпрацьованих газів:

  • фізична щільність;
  • точка роси для компонентів газу;
  • хімічний склад;
  • забрудненість і схильність до відкладень.

Б) Умови в скидний системі (димоході):

  • температура газу на вході і виході;
  • кількісна витрата відпрацьованих газів (об'ємний або масовий);
  • тепловий потік;
  • розрахунковий тиск газу;
  • допустима втрата тиску газу в теплообміннику.

В) Необхідні параметри для підводу води:

  • температура води на вході;
  • необхідна температура води на виході;
  • необхідна продуктивність по гарячій воді;
  • робочий тиск;
  • допускається втрата тиску (гідравлічний опір);
  • розрахунковий термін служби.

Переваги утилізаторів виробництва ОПЕКС Енергосистеми

Компанія ОПЕКС Енергосистеми має багаторічний досвід проектування і виробництва теплообмінної апаратури для самих різних температурних умов і агресивних середовищ, різного масштабу і призначення. Ми маємо незаперечний авторитет на ринку як постачальник теплообмінного обладнання незмінно високої якості.

Утилізатори і економайзери ОПЕКС:

  • виконуються тільки за відпрацьованими теплотехнічними схемами, які довели на практиці свою ефективність;
  • проектуються досвідченими інженерами-теплотехніками, які в тонкощах знають і враховують фізико-хімічні процеси, що відбуваються в різних системах скидання відпрацьованих газів;
  • дуже точно розраховані і спроектовані під умови конкретної системи скидання відпрацьованих газів, згідно вимог замовника;
  • виготовляються з якісних, жароміцних і корозійностійких матеріалів, з міцними і герметичними з'єднаннями, які гарантують відсутність прогара теплообмінника на будь-яких робочих режимах, протягом усього нормативного терміну служби.

утилізатор тепла, графічне зображення

утилізатор тепла на виробництві

При проектуванні і виробництві теплообмінників-утилізаторів враховується можливість їх експлуатації при високих температурах димових газів, в деяких випадках досягають значень більше 280 °C, також охолодження димових газів може бути настільки глибоким (до 50 °C), що температура охолодженого газу на виході буде нижче точки роси водяної пари, що входить до складу відпрацьованих димових газів. Це може бути причиною підвищеної кислотності конденсату в результаті реакції водяного конденсату H2O з газами NOx і SOx. Для таких випадків конденсаційні утилізатори тепла або економайзери виготовляються з корозійностійких нержавіючих сталей.

 Ефективність впровадження утилізаторів настільки висока, що термін окупності всього комплексу робіт по розрахунку, виготовленню, монтажу та пуско-налагодженню знаходиться в рамках 6-10 місяців в залежності від обсягу і температури відхідних газів. Вироблення додаткового тепла і пов'язана з цим економія палива забезпечує значне зростання економічності і ефективності виробництва в цілому.

Весь каталог обладнання