Las ventajas y desventajas de varios intercambiadores de calor para calderas de condensación.
1. Tipo de intercambio de calor primario y secundario
Este tipo consiste en instalar un dispositivo de intercambio de calor secundario en la salida de humos de una caldera mural convencional, también conocida como "pseudo condensación". " ". De hecho, también es un método de condensación que se desarrolló y utilizó a finales de los 80 y principios de los 90, y prácticamente se ha eliminado en Europa. Aunque tiene un efecto de condensación, es bastante diferente de la tecnología de condensación totalmente premezclada que se encuentra actualmente en el mercado.
Ventajas:
Bajo coste y rápida transformación empresarial.
Desventajas:
Alto contenido en sustancias ácidas y óxidos de nitrógeno, mala resistencia a la corrosión. La razón principal es que no existe un tratamiento especial para la combustión del intercambiador de calor principal. Demasiado exceso de aire promoverá la generación de soluciones ácidas y corroerá gravemente los componentes. Por lo tanto, incluso si este tipo de caldera de condensación utiliza acero inoxidable para aumentar la anticorrosión, su bajo costo también determina que su capacidad anticorrosión sea muy limitada y la vida útil del intercambiador de calor de condensación secundario sea corta. Su relación aire-gas no completamente premezclada también provoca cierta pérdida de calor.
2. Tipo de aleta de bobina de aluminio fundido (intercambiador de calor Lihehaide, selección de equipos profesionales)
Introducción:
Este tipo de movimiento generalmente está diseñado y fabricado por del propio fabricante de la caldera, con diseño de combustión vertical, refrigeración en la mitad superior y condensación en la mitad inferior.
Ventajas:
Las tuberías de este tipo de dispositivo de condensación tienen un flujo suficiente, requisitos de baja calidad del agua y no son propensos a la formación de incrustaciones en las tuberías. No es obligatorio su uso. agentes protectores antical.
Desventajas:
a. Debido a la estructura del diseño, el volumen es grande, pero la potencia no es grande, generalmente solo 28 KW.
b. La ceniza es propensa a obstruirse entre las aletas y debe limpiarse periódicamente con un cepillo de alambre. Sin embargo, al estar fabricado en aluminio fundido, hay que tener mucho cuidado al limpiarlo para no dañar la capa anticorrosión. Una vez que se raya la capa anticorrosión, es fácil provocar corrosión, quemaduras y grietas. Los fabricantes nacionales existentes están desarrollando modelos de acero inoxidable, pero todavía no hay una gran cantidad de productos terminados comercializados en el mercado.
c. El fondo está sumergido en condensado ácido. Las tuberías en la superficie del líquido son a menudo las áreas más afectadas por la corrosión, y aquí se concentran principalmente la corrosión severa y el desgaste.
3. Camisa de aluminio fundido con forma de aletas acanaladas (pasadores)
Introducción:
El producto terminado en sí no tiene problemas, la razón principal es el agua doméstica. calidad Lástima, alta dureza, muchas partículas e impurezas, lo que provoca una gran acumulación de sarro en la chaqueta, lo que dificulta su limpieza. También debido a la mala calidad del gas doméstico (alto contenido de sulfuro) y del aire (explosión de PM), las aletas de las nervaduras (pasadores de aletas) en la cavidad de intercambio de calor de los gases de combustión son propensas a acumular una gran cantidad de cenizas y sustancias ácidas. El mayor problema radica en su diseño de aleta nervada (pasador de aleta) entrecruzada y desalineada entre sí, que es básicamente imposible de limpiar. Cierto fabricante diseñó una vez un cepillo de alambre de forma especial (dentado), pero el efecto de limpieza era muy limitado, oscilando entre uno y dos años. La eficiencia del intercambio de calor se redujo considerablemente y solo se pudo desechar.
La sustancia blanca es una mezcla de polvo, sustancias ácidas y depósitos de carbón. También debido al endurecimiento de las impurezas, el calentamiento desigual y los cambios de tensión, algunas costillas se han roto.
4. Introducción al intercambiador de calor principal de acero inoxidable 306:
Análisis:
Este tipo de intercambiador de calor principal necesita comenzar con su proceso de producción. La fábrica coloca tubos redondos de acero inoxidable 306 disponibles comercialmente con un espesor de pared de 0,8 mm en una máquina de discos, los enrolla en forma de barril, presuriza ambos extremos y presiona el tubo redondo hasta convertirlo en un tubo redondo plano. Dado que un tubo redondo largo no puede ser completamente uniforme de principio a fin, durante el proceso de prensado, es inevitable que algunos tubos redondos se aplanen demasiado y algunas partes de los tubos redondos no sean lo suficientemente planas, lo que resultará en diámetros internos desiguales. Por lo tanto, se adopta el uso del método de supresión segmentada (unitaria). De esta manera, se reduce la tasa de desechos, se aumenta el rendimiento y cada unidad se puede diseñar con una potencia fija (8-10 KW/sección). De esta forma, se puede sumar o restar la cantidad en cualquier momento según el diseño de la caldera mural, y se puede ajustar la cantidad de potencia.
Pero esto ha creado un nuevo problema: la soldadura a tope no se puede realizar entre las dos unidades. Por un lado, no hay espacio para la operación de soldadura. Por otro lado, la soldadura a tope es anular. y toda la unidad principal no está conectada. En un intercambiador de calor, la mitad de la soldadura anular debe estar a una temperatura alta de 900 grados dentro del barril y la otra mitad debe estar a 200 grados fuera del barril. Los coeficientes de expansión son los mismos. Actualmente no se encuentran materiales de soldadura adecuados. Como la soldadura a tope en serie no es posible, el fabricante adoptó el método paralelo, conectando varias unidades en paralelo en un colector de agua submarino, de modo que la humedad primaria se pueda calentar en el intercambiador de calor principal de cuatro maneras, y el problema se resolvió. . Sin embargo, debido al uso de múltiples tuberías a lo largo del camino, el diámetro de la tubería de cada unidad debe reducirse considerablemente y el diámetro de la tubería se vuelve más delgado, que es aproximadamente el 30% de la sección transversal de la tubería normal. Dada la calidad del agua europea y el buen servicio postventa, el uso es relativamente normal.
Sin embargo, debido a problemas de calidad del agua doméstica, una tubería de diámetro tan pequeño puede causar fácilmente incrustaciones o incluso obstrucciones en la tubería. Y debido a su método de conexión paralela (por ejemplo, si las interfaces están conectadas en serie, hay demasiadas interfaces intermedias, la superficie interior no es lisa y es más fácil de escalar, y es necesario solucionar problemas como la expansión y las fugas de agua). considerar), es particularmente fácil causar incrustaciones en una de las unidades, entonces es más probable que la unidad se incruste, y cuanto más fácil sea, es más probable que se bloqueen todas las impurezas. unidad después de múltiples ciclos. Y debido a que las otras tres unidades aún pueden drenar agua normalmente después de que esta unidad esté bloqueada, todos los fenómenos de incrustación en esta unidad son muy difíciles de detectar y la caldera montada en la pared no activará una alarma. El usuario no lo sabrá hasta que la unidad no funcione correctamente debido al calentamiento seco prolongado y a las fugas de agua, pero es demasiado tarde y no se puede reparar, por lo que solo se puede reemplazar en su totalidad.
Para solucionar este problema, muchos fabricantes han adoptado el método de añadir antiincrustantes al sistema para retrasar la generación de incrustaciones en la unidad. Sin embargo, la eficacia general de los antiincrustantes es de hasta 2 años y puede acortarse dependiendo de la calidad del agua. Por lo tanto, es necesario probar la concentración de los antiincrustantes con la mayor frecuencia posible y agregarlos a tiempo, lo cual es un proceso problemático. .
La imagen de arriba es una vista en sección transversal después de cortar el tubo unitario y se puede ver la situación después de aplanar el tubo redondo. El espesor de la pared de la tubería es de 0,8 mm y el espacio entre las tuberías es de 0,6 mm (de acuerdo con los requisitos de resistencia a la corrosión a baja temperatura, el espesor de la pared de la tubería debe ser de al menos 0,8 mm y el espacio entre las tuberías debe ser de al menos 0,6 mm). El espesor de la pared del tubo del intercambiador de calor principal y los espacios entre los tubos acaban de cumplir con los requisitos básicos y están lejos de alcanzar buenos estándares de diseño. Esto se debe a la relación entre la presión de presurización, el tiempo de presión constante, el espesor de la pared, la capacidad de rebote del material y el ancho del espacio. y costo Las limitaciones y cambios mutuos obligan a los fabricantes a elegir un punto de parámetro que pueda equilibrar todos los aspectos, por lo que no pueden alcanzar los mejores estándares en todos los aspectos.
El diámetro del humo y las cenizas volantes producidos después de la combustión de la caldera de pared es generalmente inferior a 500 micras (0,5 mm), pero provocará múltiples cenizas volantes debido a la adsorción de ácido ( las cenizas volantes iniciales son esponjosas y el volumen (grande, fácil de absorber sustancias ácidas) se adherirá y formará grandes partículas de cenizas volantes. Si el espacio entre los tubos es demasiado pequeño, fácilmente provocará una obstrucción por polvo.
En Europa, la calidad del aire y del gas es mejor, las partículas de cenizas volantes son más pequeñas y se pueden utilizar con normalidad. Sin embargo, con la explosión de PM en China, la situación de bloqueo de cenizas es muy grave. Después de que los gases de combustión a alta temperatura pasan a través del espacio entre los tubos, la temperatura desciende a 50 grados, lo que producirá una gran cantidad de cenizas, agua condensada y líquido ácido. Dado que la pared exterior de la tubería tiene forma de arco (la parte no aplanada), la mezcla de ceniza bloqueada, agua condensada y líquido ácido no puede acumularse en esta parte. Sólo puede fluir de regreso al espacio a lo largo de la superficie del arco, donde fluirá de regreso. Se mezcla con los gases de combustión posteriores y se produce el fenómeno de "cobertura de vaca" y, finalmente, se acumula una gran cantidad de mezcla de ceniza bloqueadora y líquido ácido en la boca de campana entre los dos tubos, lo que provoca una mala salida de humos y corrosión del tubo exterior. pared por el líquido ácido.
Para solucionar este problema, actualmente los fabricantes utilizan principalmente un cepillo de alambre para limpiar los huecos entre las tuberías cada año. Sin embargo, este diseño está integrado y la limpieza con cepillo de alambre sólo puede resolver el trabajo de limpieza de la pared interior del tambor, y la superficie exterior del tambor (entre el tambor y la carcasa) aún no se puede limpiar.
Espaciado estándar
5. Introducción al acero inoxidable 361Ti:
Análisis:
El intercambiador de calor principal se fabrica con acero inoxidable 316Ti. Al acero inoxidable 316Ti se le agrega Ti (elemento de titanio) sobre la base del acero inoxidable 316L, y su nombre científico es acero inoxidable de molibdeno y titanio.
Debido a la fuerte resistencia a la corrosión del acero inoxidable 316L (resistencia a la corrosión superficial mejorada), el acero inoxidable 316L se usa ampliamente en submarinos militares, robots operativos submarinos, etc., así como en productos civiles de lujo como Rolex. relojes de buceo y relojes Apple en términos de calidad. La resistencia a la corrosión del acero inoxidable de molibdeno y titanio (316ti) es aproximadamente 10 veces mayor que la del acero inoxidable 316L, especialmente su súper resistencia a la corrosión intergranular. Es un material excelente para fabricar el intercambiador de calor principal de las calderas de condensación. Aplicaciones especiales en la fabricación de calderas industriales de alta gama a gran escala que funcionan en ocasiones y entornos hostiles, como calderas especiales utilizadas en grandes embalses y centrales nucleares.
El diseño es de tipo monotubo, con gran diámetro, flujo suficiente y no es fácil de escalar. Incluso si se producen incrustaciones en la pared interior, no se obstruirá fácilmente. No habrá bloqueos ni informes de fallas como el tipo paralelo. Si el caudal disminuye significativamente, la caldera también recibirá una señal de limpieza debido a una alarma de sobretemperatura, lo que garantiza que las incrustaciones y obstrucciones se puedan limpiar a tiempo, lo que la convierte en un diseño mantenible. En las condiciones actuales de calidad del agua doméstica, no es necesario añadir antiincrustantes obligatoriamente.
El fabricante corta la placa de acero inoxidable 316Ti en una tira larga, dobla los bordes y la convierte en un tubo cuadrado, se coloca en una máquina de discos y se enrolla en forma de barril en espiral. El espesor de la pared del tubo cuadrado es de 1,2 mm y el espacio entre los tubos es de 0,8 mm, alcanzando estándares excelentes. La pared del tubo es gruesa, tiene buena resistencia a la corrosión y tiene una larga vida útil. El ancho del espacio es razonable, la eficiencia del intercambio de calor es alta, los gases de combustión no están obstruidos y no hay polvo bloqueado ni partículas atrapadas.
La superficie de la tubería con parte superior plana (tipo sin arco) es fácil de introducir impurezas de basura y no habrá fenómenos de "contraflujo" o "cobertura de vaca". Las dos muescas negras en la superficie superior plana son canales de desvío patentados, que facilitan que la mezcla de agua condensada, cenizas volantes y líquido ácido fluya hacia la bandeja de acumulación de agua a lo largo del canal de desvío y luego se descargue en la alcantarilla. Evita que las impurezas regresen al espacio y también reduce el tiempo de residencia de la solución ácida en la superficie del acero inoxidable.
Bajo las condiciones ambientales domésticas actuales, no es obligatorio realizar un lavado interno cada año, pero aún así se recomienda realizar un mantenimiento cada 2-3 años.