Как теплообменники из ПТФЭ используются для охлаждения горячих паров из печи нитроцементации в солевой ванне?

Нитроцементация в соляной ванне – это процесс, при котором на стальных предметах формируется твердая,-стойкая к износу поверхность путем помещения их в ванну с расплавом цианатных и карбонатных солей. Эта печь производит горячие отходящие газы, которые являются едкими и ядовитыми и содержат большое количество конденсируемых частиц соли. Этот поток токсичного газа можно безопасно охладить с помощью теплообменника из ПТФЭ, который восстанавливает важное количество тепла без коррозии или закупорки.

Вопрос очистки химически сложных выхлопных газов печи и обеспечения надежной, долговременной-работы является единственной заботой в дискуссиях по применению охлаждения нитроцементацией в солевой ванне из ПТФЭ на установках термической-обработки металлов. Здесь на помощь приходят теплообменники из ПТФЭ. Они сочетают в себе хорошую химическую инертность и гладкую поверхность, не прилипающую к -, что делает их менее склонными к загрязнению конденсированными солями.

Нитроцементация выхлопных газов в солевой ванне – объяснение
Нитроцементация в соляной ванне — это процесс диффузии азота и углерода на поверхность стали с использованием расплавленных растворов цианатов и карбонатных солей. Во время работы печь выделяет горячие отходящие газы, содержащие:

Пары цианата

Карбонатные пары

Щелочные конденсаты

Солевой аэрозоль

Мелкие твердые частицы

По мере охлаждения газов некоторая часть потока пара конденсируется в высококоррозионные капли жидкости и кристаллические твердые вещества. Конденсат быстро разъедает металлические поверхности, а скопившиеся соли препятствуют движению газа, что затрудняет работу традиционных металлических теплообменников.

Таким образом, поток выхлопных газов представляет собой двойную проблему: загрязнение и коррозию одновременно.

Почему мы используем ПТФЭ здесь
ПТФЭ обладает рядом характеристик, которые хорошо подходят для коррозионного охлаждения выхлопных газов.

Полная устойчивость к агрессивной химии
Конденсированные пары, образующиеся при нитроцементации, могут быть чрезвычайно щелочными и химически активными. На ПТФЭ обычно не влияют:

Цианаты.

Карбонатные конденсаты

Щелочные моющие растворы

Чистящие средства – кислотные

Солевой аэрозоль с влагой

Сопротивление защищает трубки теплообменника от быстрого разрушения, свойственного многим металлическим сплавам.

Характеристики антипригарной поверхности-
Самым важным свойством ПТФЭ при охлаждении выхлопных газов является чрезвычайно низкая липкость поверхности.

Плоская поверхность фторполимера предотвращает накопление:

Кристаллические соляные отложения

Концентрированные конденсаты

Полутвердые слои загрязнения

Это свойство позволяет значительно снизить риск засорения по сравнению с обычными металлическими теплообменниками.

Охладитель из ПТФЭ на заводе по-обработке представляет собой прочное,-стойкое к коррозии легкое для одного из самых сложных газовых потоков при термической обработке.

Как работает теплообменник из ПТФЭ
В большинстве систем коррозионные выхлопные газы проходят через кожух теплообменника, а охлаждающая среда течет по тефлоновым трубкам.

Охлаждение газа со стороны корпуса
Поток газа,-насыщенный дымом, сначала охлаждается, а затем поступает в кожух теплообменника. Когда газ сталкивается с более холодными поверхностями трубок из ПТФЭ:

Ощутимое тепло рассеивается

Конденсирующиеся пары охлаждают

Частицы соли начинают выпадать

Образует коррозионный конденсат

ПТФЭ химически инертен, что позволяет теплообменнику работать как с газовой, так и с жидкой фазами технологического потока.

Охлаждающая жидкость со стороны трубок
Сторона охлаждения может использовать:

Переработанная вода

Охлаждающая вода для установки

Системы атмосферного воздуха

Охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля-

Восстановленная тепловая энергия впоследствии может быть направлена ​​в другие части электростанции.

Преимущества рекуперации тепла
Система охлаждения нитроцементатором в солевой ванне теплообменника из ПТФЭ очень полезна для рекуперации отходящего тепла.

Восстановленную энергию можно использовать для:

Предварительный подогрев воздуха для горения

Нагрев питательной воды котла

Поддержка систем горячего водоснабжения предприятия

Повышение общей эффективности печи

Снижение расхода топлива

Поскольку печи нитроцементации обычно работают постоянно, даже небольшой выигрыш в рекуперации тепла может привести к значительному снижению энергопотребления предприятия.

Предотвращение загрязнения и засорения
Контроль загрязнения имеет решающее значение для выхлопных систем,-нагруженных солью.

Преимущество гладкой поверхности ПТФЭ
Металлические теплообменники имеют тенденцию образовывать твердые кристаллические слои, прочно прикрепленные к внутренним поверхностям. Они снижают эффективность теплопередачи и увеличивают перепад давления.

Антипригарные свойства ПТФЭ уменьшают прочность прилипания отложений и, следовательно, облегчают удаление накопившихся остатков во время циклов технического обслуживания.

Интегрированные системы промывки
Распылители устанавливаются внутри корпуса в нескольких вариантах установки. Эти системы периодически промывают газовую сторону водой или химическими очистителями.

Устойчивость ПТФЭ к агрессивным химическим чистящим средствам позволяет операторам использовать более сильные промывочные растворы, не повреждая трубки теплообменника.

К типичным чистящим жидкостям относятся:

Щелочные моющие средства

Растворы для удаления накипи имеют кислоту.

Системы промывки водой.

Промышленные специализированные моющие средства

Трубки из фторполимера остаются химически стабильными во время всех операций по техническому обслуживанию.

Примечание процесса
Требования к разбавляющему воздуху перед теплообменником из ПТФЭ
Температуры выхлопных газов при сырой нитроцементации обычно находятся в пределах:

200 градусов и 400 градусов.

Эти температуры превышают рекомендуемый предел непрерывной работы ПТФЭ (~ 110 градусов).

Вот почему газовый поток необходимо охладить перед входом в теплообменник из ПТФЭ. Это часто делается путем подачи регулируемого количества разбавляющего воздуха перед входом теплообменника.

Система разбавляющего воздушного клапана часто используется для:

Температура газа на входе

Предотвращение локального перегрева

Стабильная работа обменника

Защитите узел трубки из ПТФЭ.

Измерение температуры на входе в теплообменник жизненно важно для безопасной-долговременной эксплуатации.

Почему металлообменники часто выходят из строя в этом сервисе
В процессе нитроцементации выхлопные системы создают различные проблемы для обычных металлических теплообменников.

Коррозия конденсата
Многие нержавеющие стали и металлы с покрытием подвергаются воздействию конденсированных солей и щелочных растворов.

Адгезия к депозиту
Кристаллические соли имеют сильное сродство к металлическим поверхностям, что ускоряет их засорение и засорение.

Ограничения очистки
Агрессивные чистящие растворы могут повредить материал металлической трубки или защитное покрытие.

Термальный велосипедный стресс
В металлических компонентах, подвергающихся воздействию химически активных конденсатов, несколько термических циклов усиливают связь коррозии и усталости.

ПТФЭ решает некоторые из этих проблем не только с точки зрения коррозионной стойкости, но и благодаря своей химической инертности.

Охладители выхлопных газов из ПТФЭ: аспекты проектирования
Несколько технических аспектов имеют решающее значение при проектировании теплообменников из ПТФЭ для выхлопных газов печей.

Контроль температуры
Фторполимерные трубки необходимо защищать, тщательно контролируя температуру на входе.

Контроль скорости газа
Поток газа должен быть достаточным, чтобы предотвратить чрезмерное осаждение частиц, но не настолько большим, чтобы вызвать чрезмерное падение давления.

Проектирование дренажа
Системы отвода конденсата должны быть спроектированы таким образом, чтобы предотвратить скопление жидкости в корпусе теплообменника.

Доступ для обслуживания
Доступные порты и системы промывки позволяют легко очищать от любых скоплений солей.

Структурные опоры
Механическая прочность ПТФЭ меньше, чем у металлов, поэтому необходимо достаточное расстояние между опорами трубок, чтобы избежать вибрации или провисания.

Краткое содержание
ПТФЭ-теплообменники — это прочные и не требующие-технического обслуживания решения для рекуперации отработанного-тепла из одного из наиболее химически агрессивных потоков выхлопных газов в отрасли термообработки-металлов. Благодаря своей гладкой, не-поверхности ПТФЭ может противостоять коррозийным конденсатам, химическим веществам цианатов и карбонатов и минимизировать солевое загрязнение, обеспечивая надежное охлаждение в ситуациях, когда многие металлические теплообменники выходят из строя.

Восстановленная тепловая энергия может быть использована для повышения эффективности установки за счет предварительного нагрева воздуха для горения, нагрева питательной воды котла и более широкой интеграции рекуперации энергии. При адекватном контроле температуры на входе и управлении разбавляющим воздухом теплообменники из ПТФЭ хорошо работают даже в суровых условиях эксплуатации в печах нитроцементации.

Благодаря правильной системе фторполимерных материалов современные предприятия по термической переработке могут даже превращать вредные и коррозийные выхлопные газы в прибыльный источник энергии.