Рекуператор для металлургического предприятия

Рекуперация тепла дымовых газов нагревательной печи с возвратом теплового потока в технологический процесс печи, за счет подогрева дутьевого воздуха горелок.

Теплообменник отработавших газов

Рекуператоры отходящих газов – это теплообменные устройства, предназначенные для передачи тепловой энергии от отработанных сбрасываемых газов входящему воздуху или циркулирующей через агрегат воде.

Типы теплообменников

Теплообменники отработавших газов разделяются по видам теплоносителей:

  • Газ-воздух;
  • Газ-жидкость (вода).

Подогретые в агрегатах газ-воздух воздушные массы используются для повышения интенсивности горения в металлургических печах и в топках котлов для повышения КПД котельного оборудования. Устройства газ-жидкость применяются для нагрева воды в системах отопления.  

Теплообменники отходящих газов позволяют добиваться значительной экономии на энергоносителях.

Анализ применения теплообменных агрегатов разного вида показывает, что самой высокой эффективностью отличаются рекуператоры ОПТ.  Благодаря особой конструкции и модульному исполнению они превосходят теплообменники отработанных газов другого вида по всем параметрам. При заказе оборудования специалистами выполняется тепловой расчет для конкретных условий эксплуатации. Для изготовления используется жаропрочная сталь.

Рекуператор труба в трубе

Радиационные кольцевые рекуператоры труба в трубе

Одним из направлений работы компании является разработка и производство радиационных рекуператоров типа труба в трубе.

Такой тип рекуператоров целесообразно применять для высоких температур уходящих газов, когда излучение становится определяющим параметром в процессе теплопередачи.

Радиационные рекуператоры находят широкое применение для утилизации теплоты дымовых газов высокотемпературных тепловых нагревательных печей прокатного, кузнечно-штамповочного и других производств.

Такой тип рекуператоров позволяет работать в условиях, при которых иные конструкции не работоспособны, например, позволяет работать с температурой до 1300 С, при значительных загрязнениях  дымовых газов, в том числе вязкими составляющими (например, при производстве стекла).

Конструкция радиационного теплообменника проста, надежна в эксплуатации и представляет собой, в простейшем случае, две соосных трубы. По внутренней трубе движутся дымовые газы, а во внешней – нагреваемый воздух.

Радиационные рекуператоры компании дополнительно снабжаются элементами, повышающими конвективный коэффициент теплоотдачи к нагреваемому воздуху, например, различного вида ребрами. Также наружная поверхность рекуператора снабжается  теплоизоляцией для уменьшения потерь в окружающую среду и увеличения  эффективности.

Для получения максимального коэффициента теплоотдачи (высокой эффективности рекуператора), диаметр внутренней трубы этих теплообменников обычно делается не менее метра, так как при этом можно достигнуть оптимального значения так называемой длины луча излучающих газов и высокого лучистого коэффициента теплоотдачи.

Благодаря большому диаметру дымовой трубы и потому — малому гидравлическому сопротивлению дымовому потоку, такой теплообменник позволяет работать без дымососа.

Сопротивление движению дымовых газов через теплообменник практически не отличается от сопротивления борова той же длины.

Практика показывает, что осаждение загрязнений в конструкции такого теплообменника существенно меньше, чем во всех других конструкциях (например, в трубчатых, пластинчатых). Большой диаметр трубы, кроме того, облегчает её очистку в случае необходимости.

Охладитель дыма для системы аспирации

В рамках ОПР рассчитан и изготовлен охладитель дыма для системы аспирации. В дальнейшем будет установлен аппарат на полный промышленный расход дымовых газов.

Изготовление котла утилизатора 8,5 МВт

Котёл утилизатор для завода переработки металлических ломов (Цветная металлургия) в Самарской обл.

Теплообменники типа «труба в трубе»

Теплообменники «труба в трубе» имеют простую, но эффективную конструкцию. Базово они выглядят как две соосных трубы. По внутренней проходят дымовые газы, по внешней — нагреваемый воздух. Конструкция наших теплообменников усовершенствована. В ней предусмотрены дополнительные ребра, повышающие конвективный коэффициент теплоотдачи к нагреваемому воздуху. Наружная поверхность устройства защищена слоем теплоизоляции — чтобы сократить теплопотери и повысить энергоэффективность.

Сфера применения

Теплообменники «труба в трубе» используются для охлаждения, нагрева, конденсации и/или испарения рабочей среды. Они находят применение в химической и нефтехимической промышленности, металлургии, машиностроении, пищевой отрасли, энергетике. Позволяют существенно снизить расход теплоносителя и негативное воздействие на окружающую среду.

Виды теплообменников типа «труба в трубе»

  1. Однополочные неразборные — с приварными двойниками. Предназначены для работы в средах, не способствующих образованию отложений.
  2. Однополочные разборные — аппараты могут работать с умеренно или сильно загрязненной средой, разборная конструкция упрощает очистку.
  3. Многопоточные разборные — используются в установках с высокой пропускной способностью и разными рабочими средами, в том числе вязкими.
  4. Малопоточные разборные — повышают эффективность работы систем с относительно небольшим расходом агентов.

Производство и поставка теплообменников

Процесс начинается с разработки индивидуального проекта, который учитывает параметры среды, температурные режимы и мощность теплопередачи. На этапе подготовки инженеры выбирают материалы, рассчитывают диаметр и длину труб, определяют тип присоединительных элементов. Далле приступают непосредственно к производству аппарата:

  • нарезка труб, обработка кромок, подготовка отверстий для присоединительных элементов;
  • обработка для повышения коррозионной стойкости и жаростойкости;
  • сборка элементов — нужно разместить внутреннюю трубу так, чтобы по отношению ко внешней остался определенный зазор;
  • сварка труб для создания герметичной конструкции;
  • многоступенчатый контроль качества — включает осмотры, гидравлические испытания, тестирование прочности и герметичности и так далее.

Изготовленные теплообменники надежно упаковываются в защитную пленку, деревянные ящики и другие упаковочные материалы для защиты при транспортировке.

Поставка аппаратов заказчику осуществляется разными видами транспорта — в зависимости от географии, объема партии и других параметров. На месте специалисты выполняют разгрузку и, по желанию заказчика, шефмонтаж.

Как заказать теплообменники типа «труба в трубе»

Принимаем заказы на сайте и по телефону. Вы также можете провести предварительные технические расчеты в онлайн-калькуляторе.

Теплообменник вода-воздух

Теплообменник вода–возду— комбинированный агрегат, который работает с газообразной и жидкой средами. Роль нагревающей среды выполняет воздух. Он передает тепло воде. Теплоносителимогут быть разделены стенкой, через которую непрерывно передается тепло (рекуператоры); либо контактировать с теплообменной поверхностью попеременно (регенераторы). Они различаются габаритами, материалами, направлением движения теплоносителя (прямоточные, противоточные).

Виды теплообменников «вода-воздух»

Чаще всего используются трубчатые водовоздушные теплообменники. Это конструкции в виде системы труб, по которым течет жидкость. Жидкость получает тепло от горячих газов, которые проходят через камеру.

Также бывают:

  1. Ребристые теплообменники — на теплообменной поверхности предусмотрены ребра, которые увеличивают площадь, что позволяет улучшить эффективность передачи тепла между водой и воздухом.
  2. Графитовые — устойчивы к коррозии и агрессивным средам, особенно востребованы в условиях высоких температур.
  3. Пластинчатые — состоят из тонких пластин, между которыми циркулируют водаи воздух. Пластинчатая конструкция обеспечивает высокую эффективность теплообменапри малых габаритах устройства.
  4. Геликоидные теплообменники — имеют спиральную конструкцию труб, что позволяет достичь интенсивного теплообмена на ограниченной площади. Эти установкаподходят для задач, требующих значительных объемов теплообмена.

Что мы можем изготовить

Для наиболее эффективного теплообмена мы рекомендуем жидкостные теплообменникиВП-ОПТ. Они существенно сокращают расход энергоносителей и отличаются гибкостью. Мы разработали инновационную конструкцию таких агрегатов, которую можно модернизировать и адаптировать под меняющиеся требования проектов в отношении мощности, не увеличивая габариты. Модульные водовоздушные теплообменникиидеально подходят для промышленных системс переменными требованиями к теплопередаче.

Мы можем изготовить аппараты с различной конфигурацией труб и пластин, включая использование специальных материалов для работы в условиях высоких температур, агрессивных сред или повышенного давления.

Мы предлагаем бесплатную предпроектную проработку, в рамках которой наши специалисты подготавливают технические характеристики оборудования, расчет экономического эффекта от его внедрения и прогнозируемый срок окупаемости.

Звоните нам или оставляйте заявку на сайте.

Теплообменник маслоохладитель

Теплообменники маслоохладители используются для снижения температуры масла в различных промышленных установках, таких как гидравлические системы, трансформаторы, компрессоры. Их основная задача — отвод тепла от масла и поддержание рабочей температуры, что существенно продлевает срок службы оборудования и обеспечивает его бесперебойную работу.

Характеристики

  1. Тип конструкции. Наиболее распространенными считаются кожухотрубчатые маслоохладители. Они состоят из цилиндрического корпуса (кожуха), внутри которого находятся трубы, по которым проходит масло. В межтрубное пространство подается охлаждающая жидкость, чаще всего вода. Процесс теплообмена происходит через стенки труб, что обеспечивает эффективное охлаждение масла.
  2. Материалы. Корпуса и трубы теплообменников изготавливаются из материалов, устойчивых к коррозии и перепадам температур. Это обеспечивает долговечность оборудования.
  3. Производительность. Маслоохладители различаются по производительности, которая определяется количеством труб, диаметром корпуса и рабочими характеристиками системы.
  4. Эффективность охлаждения. Использование многопроходных систем увеличивает эффективность охлаждения, так как масло проходит через несколько контуров, что улучшает теплообмен. Это особенно важно для оборудования, работающего при высоких нагрузках, где требуется быстрое и стабильное охлаждение.
  5. Дополнительные элементы. Для улучшения характеристик маслоохладители могут оснащаться ребрами, что увеличивает площадь теплообмена и повышает эффективность охлаждения. Кроме того, могут быть предусмотрены системы контроля температуры и давления, что повышает безопасность эксплуатации оборудования.

Что мы предлагаем

Мы предлагаем инновационные маслоохладители, которые отличаются высокой производительностью и надежностью. Благодаря современным технологиям и модульной конструкции, наши теплообменники можно легко адаптировать под конкретные требования заказчика.

Паяные пластинчатые теплообменники

Паяные пластинчатые теплообменники эффективно работают с жидкими, газообразными и парообразными средами, передавая тепловую энергию без их смешивания. Плотная спайка пластин создает замкнутую систему каналов, которая обеспечивает максимальный теплообмен на минимальной площади.

Преимущества

Главные достоинства паяных теплообменников — компактность и легкость за счет отсутствия зажимной конструкции. Это не только упрощает транспортировку и монтаж, но и снижает затраты на обслуживание. Еще одно преимущество — высокая теплопередача. Она достигается благодаря большой площади поверхности теплообмена. Паяные соединения обеспечивают герметичность, устойчивость к высоким температурам и давлению, что особенно важно в сложных технологических процессах.

Теплообменники не требуют частой разборки для очистки, что снижает эксплуатационные затраты.

Сферы применения

Паяные пластинчатые теплообменники применяются в:

  • системах отопления и горячего водоснабжения;
  • системах кондиционирования;
  • промышленных технологических процессах, включая охлаждение оборудования и переработку теплоносителей;
  • химической и фармацевтической промышленности, где требуется работа с агрессивными или высокотемпературными средами;
  • пищевой промышленности, где важно поддерживать стерильность и эффективность процесса теплообмена.

Типы присоединений

Тип соединения зависит от модели и рабочих условий, что позволяет адаптировать теплообменник под конкретные задачи. Основные:

  • резьбовые — универсальный и простой способ подключения, подходящий для систем со средними показателями давления, для небольших трубопроводов;
  • под пайку — обеспечивает прочное и герметичное соединение при высоких температурах и давлении;
  • грувлочное — эффективно для быстрого монтажа и демонтажа, используется в условиях ограниченного пространства или при необходимости частой замены компонентов;
  • под вальцовку — обеспечивает надежную фиксацию труб при работе со средой под высоким давлением.

В зависимости от конкретных требований и условий эксплуатации могут быть изготовлены модели с индивидуальными присоединениями.

Как купить

Принимаем заказы онлайн и по телефону. Наши менеджеры помогут в выборе подходящей модели, исходя из технических параметров системы (температура, давление, тип среды) и требуемой мощности.

Рекуператор для секционных печей нагрева заготовок под прокатку

Выполнена замена устаревшего рекуператора на более эффективный с большей температурой нагрева воздуха на горение

Рекуператор высококонвективной печи EBNER

Установлен на нагревательный колпак высококонвективной печи по отжигу готовых изделий проволочного стана, работающей на природном газу.

Виды и устройство теплообменников

ООО «Термо-Северный поток» разрабатывает и изготавливает следующие типы теплообменников (ТО), различающиеся конструктивно:

  • ОПТ, предназначенный для теплообмена газообразных сред,
  • ВП-ОПТ, предназначенный для теплообмена между газообразной и жидкой средами, либо двумя газообразными, одна из которых работает под давлением значительно выше атмосферного,
  • ДСТ (диффузно-сварной), предназначенный для теплообмена сред с высокими давлениями.

На данный момент, во всех типах ТО могут быть реализованы следующие схемы движения сред:

  • одноходовая перекрёстная,
  • многоходовая перекрёстно-противоточная,
  • многоходовая перекрёстно-прямоточная.

Конструктивные особенности теплообменников

Теплообменники типа ОПТ

Теплообменник ОПТ представляет собой теплообменник пластинчатого типа, выполненный из оребренных панелей – стальных листов с продольно приваренными токами высокой частоты ребрами (рис. 1). Теплообменные поверхности расположены слоями – между каналами теплоносителя (ТН) 1 (рис. 1) находятся каналы теплоносителя 2 (рис. 2). Тип схемы тока теплоносителей по каналам – перекрестный. Набор панелей из нескольких слоев образует теплообменный модуль (рис. 3). Сборка из модулей и компенсаторов (опционально) образует насадку.

Конструктивно теплообменник ОПТ в общем случае состоит из следующих элементов:

  • теплообменная секция (насадка), может включать несколько модулей,
  • диффузоры подачи теплоносителей,
  • конфузоры отвода теплоносителей,
  • входные и выходные камеры сред,
  • соединительные короба,
  • смесительные камеры,
  • компенсаторы термических напряжений,
  • элементы крепления теплоизоляции,
  • элементы крепления датчиковой аппаратуры,
  • такелажные элементы,
  • опорная рама.

На рисунках 4 и 5 представлена схема движения теплоносителей.

схема движения теплоносителей
Рис. 4 Сечение по панели ТН1

Сечение по панели

 

Теплообменники типа ВП-ОПТ

Теплообменник типа ВП-ОПТ представляет собой теплообменник пластинчатого типа, выполненный из оребренных панелей – стальных листов с продольно приваренными токами высокой частоты ребрами (рис. 6). Между оребренными панелями размещается рамка из прутков, выполненных из нержавеющей стали (рис. 7), образующая многоходовой «лабиринт» для протока жидкости. Через каналы оребренных панелей пропускаются газообразный теплоноситель, в рамку подается жидкость. Панели и рамки герметично приварены друг к другу. Оребренный лист панели является границей раздела сред, через который происходит интенсивный теплообмен. Опрессовка модуля производится по ТУ, утвержденным ООО «Термо-Северный поток» с учетом требований  ГОСТ 52630-2012 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия».

Модуль теплообменника
Рис. 8 Модуль
Теплообменник типа ВП-ОПТ
Рис. 9 Теплообменник типа ВП-ОПТ

Теплообменник типа ВП-ОПТ состоит из следующих элементов (рис. 9):

    1. Теплообменного модуля.
    2. Газового диффузора.
    3. Газового конфузора.
    4. Коллектора подвода жидкости.
    5. Коллектора отвода жидкости.
    6. Крана слива жидкости.
    7. Крана спуска воздуха.
    8. Силовых крышек.

  1. Стяжных шпилек.

Теплообменники типа ДСТ

Теплообменники типа ДСТ в общем виде представляют собой набор пластин с микроканалами. Пластины соединяются друг с другом с помощью диффузионной сварки, образуя модули (рис. 10). Набор пластин из нескольких слоев образует теплообменный модуль, сборка из модулей образует насадку. Теплообменник состоит из теплообменной насадки, коллекторов теплоносителей и переходных элементов между ходами (рис. 11).

Набор пластин с микроканалами
Рис. 10 Набор пластин с микроканалами
Многоходовой теплообменник типа ДСТ
Рис. 11 Многоходовой теплообменник типа ДСТ

Рабочие условия теплообменников

Конструкция и подбор материалов позволяют работать теплообменникам типа ОПТ в следующих условиях:

  • температура  сред теплообмена – от минус 200 до 1200 °C (стойкость обеспечивается как подбором материала, так и снижением температуры конструкции за счёт соотношения коэффициентов теплоотдачи в пользу ТН с более низкой температурой),
  • давление сред (абсолютное) – от 0,01 до 5 атм,
  • за счёт модульности и гибкости внутренней структуры (оребрения) расходы сред практически не ограничены,
  • возможна работа в конденсационном режиме,
  • конфигурация каналов (прямолинейные, отсутствие застойных зон) позволяет работать с сильно запылёнными средами (в т.ч. с абразивными за счёт применяемых материалов), при этом, чистка теплообменных поверхностей значительно упрощена по сравнению с трубчатыми конструкциями,
  • гибкость в выборе материала позволяет изготавливать ТО для химически агрессивных сред.

Конструкция и подбор материалов позволяют работать теплообменникам типа ВП-ОПТ в следующих условиях:

  • температура  сред теплообмена – от минус 200 до 1200 °C (стойкость обеспечивается подбором материала, необходимая температура конструкции соотношением коэффициентов теплоотдачи теплоносителей),
  • давление сред (абсолютное) – от 0,01 до 100 атм,
  • за счёт модульности и гибкости внутренней структуры (оребрения) расходы сред практически не ограничены,
  • возможна работа в конденсационном режиме,
  • конфигурация газовых каналов (прямолинейные, отсутствие застойных зон) позволяет работать с сильно запылёнными средами (в т.ч. с абразивными за счёт применяемых материалов), при этом, чистка теплообменных поверхностей значительно упрощена по сравнению с трубчатыми конструкциями,
  • гибкость в выборе материала позволяет изготавливать ТО для химически агрессивных сред.

Конструкция и подбор материалов позволяют работать теплообменникам типа ДСТ в следующих условиях:

  • температура  сред теплообмена – от минус 200 до 700 °C,
  • давление сред (абсолютное) – от 0,0001 до 250 атм,
  • расходы сред – от 0,1 до 20 кг/с (можно и больше в модульном исполнении),
  • гибкость в выборе материала позволяет изготавливать ТО для химически агрессивных сред.

Основные используемые материалы теплообменников:

  • малоуглеродистые стали (сталь 20) с теплостойкостью до 450 … 475 °С – используется при изготовлении ТО для не агрессивных сред – воздух, дым природного газа (в условиях отсутствия конденсации влаги),
  • сталь AISI 409 (03Х12Т) с жаростойкостью до 750 °С – ТО для слабоагрессивных сред / повышенных температур,
  • сталь AISI 321 (08Х18Н10Т) с жаростойкостью до 870…920 °С – ТО для среднеагрессивных сред / высоких температур,
  • сталь AISI 316Ti (08Х17Н13М2Т) с жаростойкостью до 850 °С – ТО для агрессивных сред,
  • стали AISI 309/310 (08Х23Н13/08Х23Н18) с жаростойкостью до 1000/1100 °С – в условиях, когда температура конструкции находится в диапазоне 850…970/1070С,
  • сталь AISI 201 (12Х15Г9НД) с жаростойкостью до 800 °С и высокой износостойкостью – ТО для сильно запылённых, абразивных сред.

Преимущества теплообменников ОПТ и ВП-ОПТ:

  • при сопоставимых эксплуатационных характеристиках, за счёт высоких коэффициентов теплоотдачи и максимально эффективного использования теплообменной поверхности (отсутствия застойных зон), ОПТ имеет меньшие массо-габаритные характеристики и за счет меньшей металлоемкости меньшую цену по сравнению с большинством известных конструкций;
  • модульность и гибкость внутренней структуры позволяют применять ОПТ при практически любых расходах сред;
  • возможность применения различных материалов в модулях позволяет ОПТ работать в широчайших диапазонах температур и агрессивности сред при сохранении адекватной цены;
  • отсутствие застойных зон и применяемые материалы позволяет работать с сильно запылёнными и абразивными средами.
  • Компактность ОПТ иллюстрирует рисунок 12. ОПТ применён для замены прямоточной секции рекуператора на одном из металлургических предприятий в России. На рисунке представлена прямоточная секция ОПТ и оставшаяся противоточная трубчатая секция. Масса трубчатой секции – 5,5 тонн, масса секции ОПТ – 2,4 тонны. При этом рекуператор в целом сохранил свои характеристики по мощности нагрева воздуха на горение и по сопротивлениям трактов дыма и воздуха.
Рекуператор металлургической печи
Рис. 12 Рекуператор металлургической печи

Перейти в каталог продукции

Изготовление и отгрузка комплекта из двух рекуператоров термической печи

Завершено изготовление и произведена отгрузка комплекта из двух рекуператоров на новую термическую печь металлургического комбината, предназначенных для эффективного нагрева дутьевого воздуха.

Рекуператор для агрегата непрерывного горячего цинкования

Рекуператор изготовлен в рамках импортозамещения для агрегата непрерывного горячего цинкования одного из металлургических предприятий России