Keraaminen Media

Keraaminen lämmönvaihtoaine on avainelementti jokaisessa asennetussa regeneratiivisessa lämpöhapettimessa (RTO) ja regeneratiivisessa katalyyttisessä hapettimissa (RCO). Saatavilla olevan laajan valikoiman keraamisia materiaalityyppejä oikean tyypin valinta voi olla ratkaisevan tärkeää RTO:n asianmukaisen toiminnan kannalta.
Arvioidaan nykypäivän keraamisten materiaalivaihtoehtojen perusteita ja niiden vaikutusta prosessin tehokkuuteen. Nämä tiedot voivat auttaa hallitsemaan RTO:n tai RCO:n käyttökustannuksia riippumatta siitä, onko järjestelmäsi uusi asennus tai uusinta.

RTO:n syötteiden ymmärtäminen

Ennen kuin keskustelet keraamisista materiaalityypeistä, on yksi erittäin tärkeä seikka, joka on otettava huomioon: Tämä on ymmärrys RTO:n tuloista ja siitä, kuinka tulot voivat vaikuttaa keraamiseen materiaaliin. Hiukkasvapailla ja alhaisilla VOC-pitoisuuksilla kaasuvirroilla toimivien RTO:iden voidaan odottaa toimivan useita vuosia ilman erityistä huoltoa, ehkä jopa vuosikymmeniä. RTO:illa, jotka käsittelevät kaasuvirtoja, joissa on suuria määriä kondensoituvia aineita, kiinteitä hiukkasia ja/tai äärimmäisen korkeita haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (VOC) pitoisuuksia, voi kuitenkin olla rajoitettu käyttöikä pääasiallisesti keraamisten lämmönvaihtoväliaineiden uhan vuoksi.

Yleensä lämmönvaihtovälineitä on kahta päätyyppiä: satunnainen pakkaus ja strukturoitu lohko. Jokainen tarjoaa ainutlaatuiset edut ja haitat, jotka on otettava huomioon.

Satunnainen pakkaus oli ensimmäinen keraamisen materiaalin tyyppi, jota käytettiin RTO-sovelluksissa, ja sitä käytetään edelleen tietyissä sovelluksissa. Huomaa, että yleisin satunnainen pakkausmuoto on satula (katso kuva), vaikka joskus käytetään useita muita muotoja. Tämän tyyppisten välineiden etuja ovat 1) helppo asentaa ja irrottaa, 2) hyvä tukkeutumiskestävyys ja 3) alhaisemmat alkukustannukset. Suurin haittapuoli on, että satunnainen pakkaus vaatii suhteellisen alhaisen kaasun nopeuden, mikä tarkoittaa, että satunnaisella pakkausmateriaalilla suunniteltu RTO tarvitsee suuren alueen maksimoidakseen lämmönvaihto-ominaisuudet.

Tyypillisesti RTO, joka on suunniteltu +95% Thermal Energy Recovery (TER) -lämpöenergian talteenottoon satunnaisella pakkauksella, vaatii satunnaisen materiaalisyvyyden 8'. Tämä 8 tuuman syvyys edistää suurta painehäviötä, joka liittyy RTO-tuulettimeen, joka siirtää ilmaa järjestelmän läpi.

Vuosien mittaan paljon huomiota on kiinnitetty erilaisten keraamisten välineiden kehittämiseen RTO:issa käytettäviksi polttoaine- ja sähkötarpeen vähentämiseksi. Tämä keskittyminen on johtanut useiden strukturoitujen mediamuotojen kehittämiseen, kuten kuvassa. Nämä rakenteelliset mallit tarjoavat useita suorituskykyetuja, mukaan lukien pienempi painehäviö, suurempi lämpöenergian talteenotto ja parempi kaasuvirtauksen jakautuminen.
Eräs strukturoitujen välineiden tyyppi, niin sanottu monoliittinen väliaine, on erityisen hyödyllinen, koska se mahdollistaa toiminnan suuremmilla nopeuksilla. Toisin kuin satunnainen pakkaus, nämä monoliittiset mallit toimivat laminaarisella kaasuvirtauksella.

Todelliset laminaarivirtaukset

Todellinen laminaarinen virtaus mahdollistaa tämän tyyppisen väliaineen paljon paremman lämmönsiirron huomattavasti suuremmilla nopeuksilla kuin satunnaisilla väliaineilla, jotka toimivat turbulenttisella kaasuvirtausalueella. Tämä tarkoittaa, että tarvittavan lämmönsiirron aikaansaamiseksi tarvitaan paljon vähemmän materiaalia. Esimerkiksi monoliittilohkolla suunniteltu RTO voi tarvita vain viisi jalkaa syvyyttä, kun taas satunnaisella materiaalilla varustettu RTO tarvitsee kahdeksan jalkaa vastaavaan lämmönvaihtotehtävään. Tämä merkitsee merkittäviä säästöjä RTO-puhaltimien jarrutehotarpeessa (bhp) ja paljon pienempää yksikön tilaa.
Tämän tyyppinen materiaali tarjoaa avoimemman alueen ja pienimmän painehäviön. Monoliittilohkon solutiheys, rakennusmateriaalit ja seinän tiheyden joustavuus mahdollistavat mukautetun suunnittelun optimointia varten, kun haastavia sovelluksia on olemassa.

Strukturoidun materiaalin suurin haittapuoli on likaantuminen. Likaantuminen on kondensoituvien ja/tai kiinteiden hiukkasten ei-toivottua kerääntymistä väliaineen lämmönvaihtopinnoille ja keraamisiin huokosiin. Tämänkaltaiset kerääntymät aiheuttavat paineen alenemisen ja joissakin tapauksissa voivat johtaa väliaineen hajoamiseen.

Toinen tärkeä näkökohta lämmönvaihtoväliaineen valinnassa on materiaali. Keraamisia lämmönsiirtoaineita voidaan valmistaa useissa eri koostumuksissa sovelluksesta riippuen. Esimerkiksi RTO-sovelluksissa, joissa käsitellään kaasuvirtoja merkittävillä määrillä emäksistä lentotuhkaa, kuten kaliumoksidia, suunnittelija saattaa haluta valita lämmönvaihtoväliaineen, jossa on korkeampi alumiinioksidiprosentti.

Tämä johtuu siitä, että emäksisen lentotuhkan tiedetään korkeissa lämpötiloissa hyökkäävän lämmönvaihtoväliaineisiin, joissa on suuri prosenttiosuus piidioksidia, mutta sillä ei ole samaa negatiivista vaikutusta alumiinioksidiin. Korkean alumiinioksidin väliaineet ovat kuitenkin kalliimpia, eikä niitä tarvita lentotuhkattomissa sovelluksissa.

Yhteenvetona

Yhteenvetona voidaan todeta, että insinöörien tulisi kiinnittää erityistä huomiota oikean keraamisen lämmönvaihtoväliaineen valintaan. Oikean median valinta on yhtä tärkeää kuin RTO:n tyyppi.

Jos harkitset remonttia tai sinulla on huolta huollosta, voimme auttaa. Jos uskot, että materiaali on laskeutumassa, kemiallisen hyökkäyksen kohteeksi johtuen materiaalikerrosten pehmeneminen, halkeilu tai hajoaminen, kylmien pintatukien tukkeutuminen tai poltin altistuminen, jossa polttimen liekin lämpötila on korkeampi kuin keraamisen sulamislämpötilan, saatat tarvita LDX:n Ratkaisujen apu.