В промышленных установках, где сжигается топливо, всегда есть место для повышения эффективности. Одним из ключевых элементов, позволяющих экономить ресурсы, является воздухоподогреватель. Это устройство забирает тепло у выходящих дымовых газов и передает его воздуху, который направляется в топку. Процесс простой, но он серьезно влияет на общие показатели работы оборудования.
Предварительный нагрев воздуха улучшает горение топлива. А чем полнее сгорает топливо, тем выше становится коэффициент полезного действия всей установки. Экономия может достигать 10–15 %, что в масштабах крупного предприятия выливается в значительные суммы. К тому же, это снижает количество вредных выбросов в атмосферу.
В основе трубчатого воздухоподогревателя лежит рекуперативный метод теплообмена. Это значит, что горячий и холодный потоки разделены стенкой, через которую и происходит передача тепла. Газы от сгоревшего топлива движутся внутри труб, а воздух, который нужно нагреть, омывает их снаружи. Конструкция получается надежной и довольно простой в обслуживании.
Сам воздухоподогреватель собирается из отдельных модулей. Это упрощает производство, перевозку и монтаж.
Основными элементами такой системы являются:
трубный пучок, где непосредственно происходит теплообмен;
трубные доски, к которым крепятся концы труб;
компенсаторы, необходимые для поглощения температурных расширений металла;
опорная рама, которая несет на себе всю нагрузку.
Такой модульный подход также облегчает ремонт. Если какая-то часть выходит из строя, ее можно заменить, не разбирая весь агрегат целиком.
Сборка воздухоподогревателя из отдельных блоков — стандартная практика. Эти блоки называют кубами или секциями. Секция представляет собой пакет труб, закрепленных в трубных досках. Куб — это та же секция, но уже с внешней обшивкой, готовая к монтажу. Благодаря унификации производятся кубы и секции ВЗП от компании Энергомашхолдинг, г. Бийск в полном соответствии с отраслевыми стандартами, что обеспечивает их совместимость и надежность.
Устройство этих элементов зависит от мощности и назначения котельного агрегата. Где-то требуются простые и компактные решения, а где-то — сложные многоступенчатые системы.
Характеристики кубов и секций могут различаться:
диаметр и толщина стенок используемых труб;
материал изготовления, подбираемый под температуру и химический состав газов;
наличие промежуточных трубных досок для придания жесткости длинным трубным пучкам.
Выбор конкретной конфигурации всегда зависит от технических условий эксплуатации оборудования.
Использование тепла уходящих газов — это прямой путь к повышению общей производительности котельных и печей. Температура газов после котла может составлять 350–450 °C. Без воздухоподогревателя это тепло просто улетучивается в атмосферу. Устройство же позволяет снизить эту температуру до 140–160 °C, возвращая полученную энергию обратно в топку.
Подогретый воздух не только улучшает горение, но и повышает температуру в самой топке. Это ускоряет все процессы и позволяет уменьшить размеры поверхностей нагрева, что снижает стоимость самого котельного оборудования. Такие системы находят применение в энергетике, металлургии, а также в химической и нефтехимической промышленности. Везде, где есть мощные котлы или печи, установка воздухоподогревателя будет оправданным решением.