Durante il funzionamento di alcuni tipi di impianti industriali vengono emessi grandi volumi di gas di scarico ad altissima temperatura, che inquinano l'ambiente. Per utilizzare queste sostanze a vantaggio della produzione e ridurre al minimo il carico sulla situazione ambientale, è stata inventata una caldaia a recupero di calore.
Descrizione dei tipi di caldaie a recupero di calore
Il funzionamento delle unità di scambio termico si basa sul trasferimento di energia disponibile in masse di gas caldo ad un vettore di calore liquido. Una caldaia a recupero di solito non è dotata di un bruciatore, poiché il suo design non implica il riscaldamento e la combustione delle risorse di combustibile. D'altra parte, al suo interno sono incorporati una candeletta e un blocco, che garantisce il movimento artificiale del gas lungo i percorsi interni della caldaia. I dispositivi si differenziano per una serie di caratteristiche: sono a singolo e doppio circuito, con diverse dimensioni del serbatoio di riscaldamento.
A seconda della temperatura dei fumi, le unità possono essere suddivise in basse e alte temperature. Gli indicatori fino a 900 ° rientrano nella prima categoria, gli indicatori superiori a 1000 ° rientrano nella seconda categoria.
Secondo il principio di funzionamento, le caldaie a recupero di calore possono essere suddivise in due classi. Le unità a vapore vengono utilizzate per generare vapore caldo per il riscaldamento o per uso industriale. I dispositivi per l'acqua calda ricevono i gas che escono dall'impianto e trasferiscono il loro calore all'acqua. Quest'ultimo può essere utilizzato per il riscaldamento o per altri scopi.
I dispositivi a vapore e le caldaie progettati per il riscaldamento dell'acqua possono essere dotati di una camera di combustione. Poiché il riciclaggio di masse di gas che altrimenti entrerebbero nell'atmosfera genera molta energia, tali caldaie vengono talvolta utilizzate per generare elettricità. Ci sono modelli che non sono dotati di focolare. In tali dispositivi, i gas agiscono direttamente su uno scambiatore di calore con liquido o vapore.
Tutti gli elementi strutturali in cui avvengono i processi di combustione sono realizzati con materiali resistenti al fuoco.
Equipaggiamento
Il riorientamento di un'impresa manifatturiera o il suo sviluppo di nuove aree di attività possono richiedere dispositivi tecnici aggiuntivi. Può includere i seguenti elementi:
- dispositivi di protezione: schermatura resistente al calore, blocchi di sicurezza, valvole di intercettazione, organi di sospensione;
- attrezzature per pompe;
- dispositivi che forniscono ventilazione e iniezione di masse d'aria.
Alcuni sistemi multicomponente utilizzano anche raccordi dell'arsenale idraulico. Sono necessari per la progettazione di vari tipi di dispositivi di scambio termico.
In alcune situazioni, è consigliabile acquistare un gruppo di continuità. Diversi modelli sono progettati per il collegamento di un bruciatore.
Specifiche
L'utilizzo integrale dei gas di scarico consente alle caldaie di avere alti rendimenti. Per i dispositivi che funzionano con combustibili liquidi o solidi, sono significativamente più piccoli. Tuttavia, se le superfici di scambio termico sono molto ostruite, l'efficienza dell'unità diminuirà.È possibile pulire queste parti della struttura lavandole con acqua o soffiando vapore. Viene anche praticata la tecnologia di pulizia a vibrazione.
Diversi tipi di caldaie sono utilizzati in diversi settori in determinate fasi del ciclo produttivo. Differiscono per numero di registri di generazione del vapore, parametri di potenza, circuiti di circolazione utilizzati e requisiti sulla qualità del liquido di raffreddamento.
L'efficienza del funzionamento dell'unità dipende dal tipo di alimentazione, dalla quantità di masse di gas e dalla loro temperatura. I volumi di rifiuti emessi variano da industria a industria. La quantità maggiore si forma durante la raffinazione del petrolio e la metallurgia. Il gas di carica è specifico per quest'ultimo. La presenza di incrostazioni metalliche è favorevole alla combustione di gas combustibile.
Vantaggi e svantaggi
I dispositivi considerati differiscono dagli altri tipi di unità caldaia per l'assenza della necessità di carburante aggiuntivo. Il recuperatore di calore funziona solo sui rifiuti di gas. Ciò consente di utilizzare il carburante in modo molto più efficiente e riduce anche i costi di pulizia dello scarico. Inoltre, l'uso di tali caldaie nelle imprese ha un effetto positivo sull'ambiente. Le emissioni di energia sono notevolmente ridotte. Riducendo il volume di combustibile contenente idrocarburi bruciati, vengono rilasciati nell'atmosfera significativamente meno gas serra. Un ciclo produttivo ad alta efficienza energetica riduce i costi per l'azienda.
Le parti fredde dell'unità si corrodono. L'efficienza di utilizzo dello scambiatore di calore dipende dalla temperatura alla quale vengono riscaldati i gas generati.
Caratteristiche del lavoro
Durante il funzionamento della caldaia, il suo scambiatore di calore è ricoperto da sostanze contenute nei fumi. Ciò non pregiudica nel migliore dei modi l'efficienza dell'utilizzatore. Per rendere il più alto possibile l'efficienza, può essere installato davanti ad esso un ossidatore termico VOC.
Se la richiesta per l'utilizzo del calore dei gas di scarico si presenta solo di tanto in tanto, è possibile regolare il flusso di emissioni alla caldaia. Per questo, viene utilizzato un bypass speciale: un blocco che reindirizza i rifiuti al camino. La funzione di bypass può essere controllata da un contatto pulito, aperto e bloccato, oppure utilizzando un segnale analogico esterno. In quest'ultimo caso il processo è legato alla regolazione dell'angolo di apertura della serranda.
Area di applicazione
È consigliabile installare utenze se, a seguito di un determinato processo, viene rilasciato molto calore fisico, che deve essere ulteriormente utilizzato per ridurre i costi del carburante. Ciò include l'estinzione del coke caldo e il funzionamento delle turbine a gas. In quest'ultimo caso, la caldaia viene utilizzata per generare vapore, che viene successivamente utilizzato per riscaldare l'impresa o per risolvere problemi tecnologici.
Esistono anche modifiche di tipo convettivo, affilate per il compito di raffreddare i gas di carbonio. Sono utilizzati per la fusione dell'acciaio. Le caratteristiche del design di queste unità forniscono un gran numero di cicli di circolazione artificiale ed evaporazione a due stadi. Alcune caldaie bruciano ossido di carbonio. Il raffreddamento dei rifiuti del convertitore riduce il trascinamento e l'inquinamento atmosferico.
Nelle centrali termiche vengono utilizzate versioni migliorate degli utilizzatori. I dispositivi di disaerazione a pressione atmosferica vengono utilizzati per preparare l'acqua che alimenta gli impianti di riscaldamento e di approvvigionamento di acqua calda. Sono anche coinvolti nella preparazione di un vettore di calore per caldaie a vapore. Per la disaerazione sotto vuoto vengono utilizzate masse di gas secondarie che vengono rilasciate durante il funzionamento della turbina. Il risultato è vapore, che viene successivamente riutilizzato nell'impianto a turbina. Ciò consente di risparmiare risorse di carburante.Il vapore generato è spesso ad alta pressione.
L'uso di riciclatori nel ciclo produttivo porta una serie di effetti utili: il carburante viene consumato in modo più efficiente, la fornitura di energia termica e composti nocivi all'ambiente esterno è significativamente ridotta. Quando si lavora con gas a temperatura sufficiente, le unità hanno un'efficienza molto elevata.
