Теплообменник газ-газ

Теплообменник газ-газ - промышленный аппарат для передачи тепловой энергии от горячего газового потока к холодному без смешивания сред. Такие теплообменники применяют там, где нужно утилизировать тепло отходящих газов и вернуть его в технологический процесс.

АО «Металлург» проектирует и изготавливает теплообменники газ-газ по ТЗ, чертежу, параметрам действующей установки или образцу изношенного аппарата. При подборе конструкции учитываются температура, расход, состав газов, запыленность, давление, требования к материалам и габаритные ограничения.

Как работает теплообменник газ-газ

Горячий газовый поток передает тепло через теплообменную поверхность холодному газовому потоку. Среды при этом не смешиваются, а конструкция аппарата подбирается под температуру, состав газов, требуемую эффективность теплообмена и условия обслуживания.

В отличие от теплообменников газ-жидкость, аппараты типа газ-газ работают с двумя газовыми средами. Из-за более низких коэффициентов теплоотдачи конструкция должна иметь развитую теплообменную поверхность и учитывать сопротивление газового тракта.

Что нужно для расчета теплообменника газ-газ

Чтобы подготовить расчет и подобрать конструкцию, отправьте исходные данные по горячему и холодному газовому потоку. Если часть параметров неизвестна, можно приложить чертеж, фото узла или описание действующей установки.

• температура горячего газа на входе и требуемая температура на выходе;
• температура холодного газа на входе и требуемый нагрев;
• расход горячего и холодного газа;
• состав среды, наличие пыли, влаги или агрессивных компонентов;
• рабочее давление и допустимые потери давления;
• ограничения по габаритам, присоединительным размерам и месту установки;
• требования к материалам, ресурсу и условиям обслуживания;
• чертеж, эскиз, фото или ТЗ, если аппарат нужен на замену.

Типы конструкций

• Петлевые трубчатые теплообменники с U-образными трубами - применяются для высокотемпературных задач и удобны для обслуживания.
• Кожухотрубные теплообменники - универсальная конструкция для широкого диапазона параметров.
• Оребренные трубчатые теплообменники - увеличивают поверхность теплообмена и помогают сделать аппарат компактнее.
• Пластинчатые теплообменники - подходят для чистых газов и задач, где важна развитая поверхность теплообмена.

Технические характеристики

• температура горячего газа - до 1200°C;
• температура холодного газа на выходе - задается по ТЗ;
• КПД теплообмена - 60-90% в зависимости от конструкции и параметров газов;
• рабочее давление - до 1,6 МПа;
• материалы труб и корпуса - ст.20, 09Г2С, 12Х18Н10Т, 20Х23Н18, ХН45Ю.

Точные параметры аппарата определяются после анализа исходных данных. Для высоких температур, запыленных или агрессивных газов материал и конструкция подбираются индивидуально.

Где применяют теплообменники газ-газ

• нагревательные и термические печи в металлургии и машиностроении;
• цементные вращающиеся печи и линии обжига;
• доменные, вагранковые и другие высокотемпературные установки;
• химические реакторы и технологические линии;
• газоходное, котельное и вентиляционное оборудование;
• горнодобывающие предприятия и ГОК.

Проектирование и изготовление

АО «Металлург» выполняет тепловой расчет, конструкторскую проработку, изготовление и контроль качества теплообменного оборудования. Возможна работа по чертежам заказчика, техническому заданию, параметрам действующей установки или образцу изношенного аппарата.

Если требуется утилизация тепла отходящих газов, также посмотрите раздел рекуператоры и теплообменники и карточку рекуператор дымовых газов.

Для задач с нагревом воздуха может подойти теплообменник газ-воздух, а для других схем - теплообменник с U-образными трубами или кожухотрубный теплообменник.

Похожий пример промышленной поставки можно посмотреть в кейсе: изготовление и поставка теплообменника для завода каменной ваты.

FAQ

Чем отличается теплообменник газ-газ от рекуператора?

Рекуператор можно рассматривать как частный случай теплообменника газ-газ: тепло уходящих газов используется для подогрева другого газового потока, например воздуха или технологического газа.

Можно ли изготовить теплообменник газ-газ по образцу?

Да, возможна проработка по образцу изношенного аппарата, чертежу, ТЗ или параметрам действующей установки. По исходным данным выполняется инженерная оценка и подбирается конструкция.

Какие материалы применяются для высоких температур?

Для высокотемпературных газов могут применяться жаропрочные стали, включая 20Х23Н18, ХН45Ю и аналоги. Окончательный выбор зависит от температуры, состава газов и условий эксплуатации.

Какие данные нужны для расчета?

Нужны температуры и расход горячего и холодного газа, состав среды, давление, допустимые потери давления, требования к материалам, габариты и условия установки. Если точных данных нет, можно отправить чертеж, фото узла или описание действующего аппарата.