Рекуператор нового поколения типа ОПТ представляет собой теплообменник пластинчатого типа, выполненный из оребренных панелей – стальных листов с продольно приваренными токами высокой частоты ребрами. Теплообменные поверхности расположены слоями – между каналами нагреваемой среды находятся каналы нагревающего теплоносителя. Тип схемы тока сред по каналам – перекрестный.

Варианты сборки модулей рекуператора
На рисунке схематично показаны варианты сборки модулей рекуператоров

Процесс сварки оребренной панели для рекуператоров ОПТ


Возможна следующая последовательность операций сборки рекуператоров ОПТ:

Набор базовых панелей образует элемент модуля:

  1. две базовые панели вставляются друг в друга, образуя двойное оребрение канала (с оребренной крышкой);
  2. базовая панель накрывается листом без оребрения (с крышкой без ребер);
  3. одна базовая панель накрывается другой базовой панелью, ориентированной поперечно по отношению к первой (с перекрестным расположением панелей).

Первые два варианта применимы для случаев с оребрением одного из газовых трактов.

Третий вариант используется для случаев с оребрением обоих трактов.




Исследования показали, что новые рекуператоры благодаря малой толщине элементов обладают дополнительными достоинствами:
- низкой инерционностью;
- высокой термопластичностью.

Элементы модуля собираются (свариваются) в пакет (модуль):

  • Для первых двух вариантов сборки элементы свариваются между собой с поперечными проставками;
  • Для третьего варианта сборки пакет сваривается из перекрестно расположенных панелей;
  • Во всех случаях образуются два взаимно-перекрестных канала для нагреваемой и нагревающей сред.

Из модулей собирается теплообменная насадка, которая с диффузорами, конфузорами газовых трактов, переходных и соединительных коробов и воздуховодов, а также элементов обвязки, крепления и монтажа образует рекуператор. Элементы рекуператора между собой могут иметь болтовые либо сварные соединения. При необходимости между элементами устанавливаются также компенсаторы температурного расширения.

Следует заметить, что благодаря такой конструкции модулей рекуператора имеет место внутренняя компенсация термического расширения, поэтому…

Необходимая мощность рекуператора определяется размерами ячеек базовых панелей и набором числа модулей.

Модульное исполнение позволяет использовать разборную конструкцию рекуператоров, что в сочетании с относительно малым весом по сравнению с аналогичными трубчатыми рекуператорами дает возможность упростить процессы монтажа, обслуживания и ремонта.

Конструкция рекуператора позволяет использовать один или несколько ходов по нагреваемой среде (воздуху). Изменение числа ходов оказывает значительное влияние на эксплуатационные параметры рекуператора. Увеличение числа ходов повышает его термодинамические характеристики, но приводит к увеличению аэродинамического сопротивления по тракту нагреваемой среды. Допустимые значения аэродинамических сопротивлений как по каналу греющей, так и по каналу нагреваемой среды в значительной степени определяют габариты и массу рекуператора

Отработанные технологические и конструктивные приемы позволяют использовать рекуператоры типа ОПТ в условиях значительной запыленности, в том числе с абразивной составляющей.

Конструкции могут иметь один или несколько ходов по воздуху (нагреваемой среде).

Изменение числа ходов сильно влияет на параметры теплообменника и на его аэродинамическое сопротивление (резко увеличивая сопротивление при увеличении числа ходов).

Допустимые значения аэродинамических сопротивлений в большой степени определяют габариты и массу рекуператора.

Исследования показали, что рекуператоры типа ОПТ, выполненные из 1,5 миллиметровой листовой стали, обладают дополнительными достоинствами:

  • низкой инерционностью;
  • высокой термопластичностью.

Эти обстоятельства, чрезвычайно важны для подобных аппаратов,т.к. в случае, если рекуператор образован элементами различной толщины (как, например, трубы и трубчатая решетка в трубчатых рекуператорах), в моменты переходных процессов (начало и окончание работы печи, резкое изменение температурного режима и условий работы рекуператора и т.д.) в его элементах появляются значительные термические напряжения, разрушающие конструкцию.

12. Благодаря малой и практически равной толщине всех элементов конструкции, рекуператор ОПТ быстро прогревается, обеспечивая проектную мощность (вследствие низкой инерционности), не вызывая при этом появления термических напряжений (благодаря высокой термопластичности).

Сравнение технических характеристик рекуператоров типа ОПТ и их аналогов, – традиционных рекуператоров, показывает, что при одинаковых условиях работы и равной производительности массогабаритные показатели рекуператоров типа ОПТ в 2-10 раз превосходят показатели традиционных устройств (см. таблицу 1).

В таблице, в качестве примера, приведены сравнительные характеристики кожухо- трубного рекуператора и рекуператора ОПТ ( данные реальных теплообменников).

Сравнительные характеристики рекуператоров.

  Кожухо- трубчатый Рекуператор ОПТ
Длина, мм 3340 1000
Ширина, мм 5655 2000
Высота, мм 2090 1500
Масса, т 12 3

В качестве исходных данных для расчета рекуператоров были приняты следующие параметры:

  • Температура дымовых газов - 1000 °C
  • Температура нагреваемого воздуха - 400 °C
  • Расход дымовых газов - 34 000 Нм3
  • Расход нагреваемого воздуха, - 34 000 Нм3
  • Мощность рекуператоров в данных условиях составляла 2780 кВт

Рекуператоры нового поколения типа ОПТ не только с успехом заменяют существующие устройства, но и благодаря своим особенностям могут быть установлены там, где сегодня традиционные рекуператоры установить нельзя или нецелесообразно ( из-за их технико-экономических характеристик). В объеме отраслей это обеспечит колоссальную экономию энергии и средств.





Используемые технологии при работе рекуператора в условиях повышенной запыленности дымовых газов.

При работе рекуператора в условиях повышенной запыленности газов вносятся следующие изменения в стандартный проект конструкции:

  1. Применяются износостойкие стали. Стали позволяют увеличить износостойкость в 3-5 раз по сравнению с обычными коррозионностойкими сталями и в 5-10 раз по сравнению с применяемой на газоходах малоуглеродистой сталью;
  2. Сечение каналов рекуператора выбирается таким образом, чтобы скорость дымовых газов была выше скорости самоочищения каналов;
  3. На входе газовых трактов устанавливаются экраны, что значительно снижает износ торцевых поверхностей рекуператора;
  4. Модульное исполнение рекуператора повышает его ремонтопригодность. В том случае, если изношена одна из его секций, производится либо перестановка наиболее и наименее изношенных секций между собой, либо ее полная замена. При этом остальные секции рекуператора допускается оставить без изменений в случае их работоспособности
  5. Устанавливаются монтажные люки в трактах рекуператора для обеспечения доступа к наиболее нагруженным секциям
  6. Рекуператор устанавливается на участке газового тракта после частичной (или полной) очистки газа.




Наше оборудование используют: