Beim Betrieb einiger Arten von Industrieanlagen werden große Mengen an Abgasen mit sehr hoher Temperatur emittiert, die die Umwelt belasten. Um diese Stoffe zum Vorteil der Produktion zu nutzen und die Umweltbelastung zu minimieren, wurde ein Abhitzekessel erfunden.
Beschreibung der Typen von Abhitzekesseln
Der Betrieb von Wärmetauschern basiert auf der Übertragung der in heißen Gasmassen verfügbaren Energie auf einen flüssigen Wärmeträger. Ein Rückgewinnungskessel ist normalerweise nicht mit einem Brenner ausgestattet, da seine Konstruktion keine Erwärmung und Verbrennung von Brennstoffressourcen beinhaltet. Andererseits sind darin eine Glühkerze und ein Block eingebaut, der die künstliche Gasbewegung entlang der inneren Wege der Kesseleinheit gewährleistet. Die Geräte unterscheiden sich in einer Reihe von Eigenschaften: Sie sind ein- und zweikreisig, mit unterschiedlichen Abmessungen des Heiztanks.
Je nach Temperatur der Rauchgase können die Geräte in Tief- und Hochtemperatur unterteilt werden. Indikatoren bis 900 ° fallen in die erste Kategorie, Indikatoren über 1000 ° fallen in die zweite Kategorie.
Nach dem Funktionsprinzip lassen sich Abhitzekessel in zwei Klassen einteilen. Dampfaggregate werden zur Erzeugung von Heißdampf zum Heizen oder zur industriellen Nutzung verwendet. Warmwassergeräte erhalten Gase, die die Anlage verlassen und ihre Wärme an das Wasser abgeben. Letztere können zum Heizen oder zu anderen Zwecken verwendet werden.
Dampfgeräte und Kessel zum Erhitzen von Wasser können mit einer Brennkammer ausgestattet werden. Da beim Recycling von Gasmassen, die sonst in die Atmosphäre gelangen würden, viel Energie erzeugt wird, werden solche Kessel manchmal zur Stromerzeugung eingesetzt. Es gibt Modelle, die nicht mit einer Feuerbüchse ausgestattet sind. Bei solchen Geräten wirken Gase mit Flüssigkeit oder Dampf direkt auf einen Wärmetauscher ein.
Alle Bauteile, in denen Verbrennungsprozesse stattfinden, bestehen aus feuerbeständigen Materialien.
Ausstattungsset
Die Neuausrichtung eines produzierenden Unternehmens oder die Erschließung neuer Tätigkeitsfelder kann zusätzliche technische Einrichtungen erfordern. Es kann die folgenden Elemente enthalten:
- Schutzeinrichtungen: hitzebeständige Abschirmung, Sicherheitsblöcke, Absperrventile, Aufhängungsteile;
- Pumpenausrüstung;
- Geräte zur Belüftung und Injektion von Luftmassen.
Einige Mehrkomponentensysteme verwenden auch Armaturen aus dem Sanitär-Arsenal. Sie werden für die Konstruktion verschiedener Arten von Wärmetauschern benötigt.
In manchen Situationen ist es ratsam, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung zu kaufen. Einige Modelle sind für den Anschluss eines Brenners ausgelegt.
Technische Eigenschaften
Die vollständige Abgasnutzung ermöglicht den Kesseln hohe Wirkungsgrade. Bei Geräten, die mit flüssigen oder festen Brennstoffen betrieben werden, sind sie deutlich kleiner. Wenn die Wärmetauscherflächen jedoch stark verstopft sind, nimmt der Wirkungsgrad des Geräts ab.Sie können diese Teile der Struktur durch Waschen mit Wasser oder Aufblasen von Dampf reinigen. Auch die Vibrationsreinigungstechnik wird praktiziert.
Verschiedene Arten von Kesseln werden in verschiedenen Industrien in bestimmten Phasen des Produktionszyklus verwendet. Sie unterscheiden sich in der Anzahl der Dampferzeugungsregister, den Leistungsparametern, den verwendeten Umwälzkreisen und den Anforderungen an die Qualität des Kühlmittels.
Wie effizient das Gerät arbeitet, hängt von der Art der Versorgung, der Menge der Gasmassen und deren Temperatur ab. Die emittierten Abfallmengen unterscheiden sich von Branche zu Branche. Die größte Menge wird bei der Ölraffination und Metallurgie gebildet. Für letztere ist das Ladegas spezifisch. Das Vorhandensein von Metallzunder ist für die Verbrennung von Gasbrennstoff günstig.
Vorteile und Nachteile
Die betrachteten Geräte unterscheiden sich von anderen Arten von Kesseleinheiten dadurch, dass kein zusätzlicher Brennstoff benötigt wird. Die Wärmerückgewinnungseinheit arbeitet nur mit Gasabfällen. Dadurch kann der Kraftstoff viel effizienter genutzt werden und die Kosten für die Abgasreinigung werden gesenkt. Darüber hinaus wirkt sich der Einsatz solcher Kessel in Unternehmen positiv auf die Umwelt aus. Die Energieemissionen werden deutlich reduziert. Durch die Reduzierung der verbrannten Kraftstoffmenge mit Kohlenwasserstoffen werden deutlich weniger Treibhausgase in die Atmosphäre freigesetzt. Ein energieeffizienter Produktionskreislauf senkt die Kosten für das Unternehmen.
Kalte Teile des Gerätes korrodieren. Die Effizienz der Nutzung des Wärmetauschers hängt von der Temperatur ab, auf die die erzeugten Gase erhitzt werden.
Merkmale der Arbeit
Während des Betriebs des Kessels ist sein Wärmetauscher mit den in den Rauchgasen enthaltenen Stoffen bedeckt. Dies beeinträchtigt die Effizienz des Benutzers nicht optimal. Um den Wirkungsgrad so hoch wie möglich zu gestalten, kann ein VOC-Thermooxidizer davor installiert werden.
Wenn nur zeitweise Bedarf für die Nutzung von Abgaswärme besteht, ist es möglich, den Abgasstrom zum Kessel zu regulieren. Dazu wird ein spezieller Bypass verwendet - ein Block, der Abfälle zum Schornstein umleitet. Die Bypass-Funktion kann über einen potentialfreien Kontakt, der offen und verriegelt ist, oder über ein externes Analogsignal gesteuert werden. Im letzteren Fall ist der Vorgang an die Regulierung des Öffnungswinkels des Dämpfers gebunden.
Anwendungsgebiet
Es empfiehlt sich, Nutzer zu installieren, wenn durch einen bestimmten Prozess viel physikalische Wärme freigesetzt wird, die weiter genutzt werden muss, um die Brennstoffkosten zu senken. Dazu gehören das Abschrecken von heißem Koks und der Betrieb von Gasturbinen. Im letzteren Fall wird der Kessel zur Erzeugung von Dampf verwendet, der anschließend zur Beheizung des Unternehmens oder zur Lösung technologischer Probleme verwendet wird.
Es gibt auch Modifikationen des konvektiven Typs, die für die Aufgabe der Kühlung von Kohlengasen geschärft wurden. Sie werden zum Schmelzen von Stahl verwendet. Die Konstruktionsmerkmale dieser Geräte bieten eine Vielzahl von künstlichen Umwälzkreisen und eine zweistufige Verdampfung. Einige Kessel verbrennen Kohlenoxid. Die Kühlung von Konverterabfällen reduziert die Verschleppung und Luftverschmutzung.
In thermischen Kraftwerken werden verbesserte Versionen der Nutzer verwendet. Entlüftungsgeräte mit atmosphärischem Druck werden zur Aufbereitung von Wasser verwendet, das die Heizungs- und Warmwasserversorgungssysteme speist. Außerdem sind sie an der Aufbereitung eines Wärmeträgers für Dampfkessel beteiligt. Zur Vakuumentgasung werden Sekundärgasmassen verwendet, die beim Betrieb der Turbine freigesetzt werden. Das Ergebnis ist Dampf, der anschließend in der Turbinenanlage wiederverwendet wird. Das spart Kraftstoffressourcen.Der erzeugte Dampf steht oft unter hohem Druck.
Der Einsatz von Recyclern im Produktionskreislauf bringt eine Reihe nützlicher Effekte mit sich: Kraftstoff wird effizienter verbraucht, die Zufuhr von Wärmeenergie und Schadstoffen in die äußere Umgebung wird deutlich reduziert. Beim Arbeiten mit Gasen ausreichender Temperatur haben die Geräte einen sehr hohen Wirkungsgrad.
