Рекуперация тепла промышленной очистки

Комплексный поставщик решений по рекуперации и очистке промышленных отходов.

Архив автора Шаохай

  • Дом /
  • Статьи, опубликованные Шаохай
    • ( Страница3 ) ( Страница3 )

как работает теплообменник типа «воздух-воздух» при рекуперации тепла в распылительной сушке

In spray drying heat recovery, an теплообменник воздух-воздух is used to recover waste heat from the hot, moist exhaust air leaving the drying chamber and transfer it to the incoming fresh (but cooler) air. This reduces the energy demand of the drying process significantly.

How It Works:

  1. Exhaust Air Collection:

    • After spray drying, hot exhaust air (often 80–120°C) contains both heat and water vapor.

    • This air is pulled out of the chamber and sent to the heat exchanger.

  2. Heat Exchange Process:

    • The hot exhaust air flows through one side of the heat exchanger (often made of corrosion-resistant materials due to possible stickiness or mild acidity).

    • At the same time, cool ambient air flows through the other side, in a separate channel (counter-flow or cross-flow setup).

    • Heat is transferred through the exchanger walls from the hot side to the cool side, without mixing the air streams.

  3. Preheating Incoming Air:

    • The incoming fresh air gets preheated before entering the spray dryer’s main heater (gas burner or steam coil).

    • This lowers the fuel or energy required to reach the desired drying temperature (typically 150–250°C at the inlet).

  4. Exhaust Air Post-Treatment (optional):

    • After heat extraction, the cooler exhaust air can be filtered or treated for dust and moisture before being released or further used.

Benefits:

  • Energy Savings: Cuts down fuel or steam consumption by 10–30% depending on setup.

  • Lower Operating Costs: Less energy input reduces utility expenses.

  • Environmental Impact: Reduces CO₂ emissions by improving energy efficiency.

  • Temperature Stability: Helps maintain consistent drying performance.

как работает воздухо-воздушный теплообменник в системе рекуперации тепла NMP

Воздухо-воздушный теплообменник в установке рекуперации тепла NMP передает тепловую энергию между горячим, насыщенным NMP потоком отработанного воздуха из промышленного процесса и более холодным входящим потоком свежего воздуха, повышая энергоэффективность в таких отраслях, как производство аккумуляторов.

Горячий отработанный воздух (например, 80–160 °C) и более холодный приточный воздух проходят по отдельным каналам или через теплопроводящую поверхность (например, пластины, трубки или вращающееся колесо) без смешивания. Тепло передается от горячего отработанного воздуха к более холодному приточному воздуху посредством явного теплообмена. К распространённым типам теплообменников относятся пластинчатые, роторные и трубчатые теплообменники.

В конструкциях, предназначенных для NMP, используются коррозионно-стойкие материалы, такие как нержавеющая сталь или армированный стекловолокном пластик, чтобы противостоять агрессивному воздействию NMP. Увеличенное расстояние между ребрами и системы безразборной очистки предотвращают загрязнение пылью и отложениями. Конденсат контролируется для предотвращения засоров и коррозии.

Горячий отработанный воздух передаёт тепло свежему воздуху, предварительно нагревая его (например, с 20°C до 60–80°C) и снижая энергозатраты на последующие процессы. Охлаждённый отработанный воздух (например, с 30–50°C) направляется в систему рекуперации NMP (например, конденсации или адсорбции) для улавливания и рециркуляции растворителя. Эффективность рекуперации тепла составляет от 60 до 95% в зависимости от конструкции.

Это снижает потребление энергии на 15–30%, уменьшает выбросы парниковых газов и улучшает извлечение NMP за счёт охлаждения отходящего воздуха для более лёгкого улавливания растворителя. Такие проблемы, как загрязнение, решаются за счёт увеличения зазоров, использования извлекаемых элементов и систем очистки, а надёжная герметизация предотвращает перекрёстное загрязнение.

На заводе по производству аккумуляторов пластинчатый теплообменник подогревает свежий воздух с 20°C до 90°C, используя отработанный воздух с температурой 120°C, что снижает энергопотребление печи примерно на 701 тонну (3 тонны). Охлаждённый отработанный воздух перерабатывается для получения 951 тонны (3 тонны) NMP.

как работает теплообменник воздух-воздух при сушке древесины

An air-to-air heat exchanger in wood drying transfers heat between two air streams without mixing them, optimizing energy efficiency and controlling drying conditions. Here's how it works:

  1. Purpose in Wood Drying: Wood drying (kiln drying) requires precise temperature and humidity control to remove moisture from wood without causing defects like cracking or warping. The heat exchanger recovers heat from exhaust air (leaving the kiln) and transfers it to incoming fresh air, reducing energy costs and maintaining consistent drying conditions.
  2. Components:
    • A heat exchanger unit, typically with a series of metal plates, tubes, or fins.
    • Two separate air pathways: one for hot, humid exhaust air from the kiln and one for cooler, fresh incoming air.
    • Fans or blowers to move air through the system.
  3. Working Mechanism:
    • Exhaust Air: Hot, moisture-laden air from the kiln (e.g., 50–80°C) passes through one side of the heat exchanger. This air carries heat energy from the drying process.
    • Передача тепла: The heat from the exhaust air is conducted through the exchanger’s thin metal walls to the cooler incoming fresh air (e.g., 20–30°C) on the other side. The metal ensures efficient heat transfer without mixing the two air streams.
    • Fresh Air Heating: The incoming air absorbs the heat, raising its temperature before it enters the kiln. This preheated air reduces the energy needed to heat the kiln to the desired drying temperature.
    • Moisture Separation: The exhaust air, now cooler, may condense some of its moisture, which can be drained away, helping to control humidity in the kiln.
  4. Types of Heat Exchangers:
    • Пластинчатые теплообменники: Use flat plates to separate air streams, offering high efficiency.
    • Tube Heat Exchangers: Use tubes for air flow, durable for high-temperature applications.
    • Heat Pipe Exchangers: Use sealed pipes with a working fluid to transfer heat, effective for large kilns.
  5. Benefits in Wood Drying:
    • Энергоэффективность: Recovers 50–80% of heat from exhaust air, lowering fuel or electricity costs.
    • Consistent Drying: Preheated air maintains stable kiln temperatures, improving wood quality.
    • Environmental Impact: Reduces energy consumption and emissions.
  6. Проблемы:
    • Обслуживание: Dust or resin from wood can accumulate on exchanger surfaces, requiring regular cleaning.
    • Initial Cost: Installation can be expensive, though offset by long-term energy savings.
    • Humidity Control: The system must balance heat recovery with proper moisture removal to avoid overly humid conditions.

In summary, an air-to-air heat exchanger in wood drying captures heat from exhaust air to preheat incoming air, improving energy efficiency and maintaining optimal drying conditions. It’s a critical component in modern kiln systems for sustainable, high-quality wood processing.

как работает теплообменник воздух-воздух в системе подачи свежего воздуха

Воздушный теплообменник в системе приточного воздуха переносит тепло между поступающим свежим воздухом и выходящим отработанным воздухом, не смешивая два потока. Вот как это работает:

  1. Структура: Теплообменник состоит из сердечника с тонкими чередующимися каналами или пластинами, часто изготовленными из металла или пластика, которые разделяют входящий и выходящий потоки воздуха. Эти каналы обеспечивают теплообмен, сохраняя при этом изоляцию потоков воздуха.
  2. Передача тепла:
    • Зимой теплый воздух в помещении (выходящий) передает свое тепло более холодному поступающему свежему воздуху, предварительно нагревая его.
    • Летом более прохладный воздух в помещении передает свою «прохладу» более теплому входящему воздуху, предварительно охлаждая его.
    • Этот процесс происходит за счет теплопроводности через стенки теплообменника под действием разницы температур.
  3. Типы:
    • Поперечный поток: Воздушные потоки направлены перпендикулярно, обеспечивая умеренную эффективность (50-70%).
    • Противоток: Воздушные потоки текут в противоположных направлениях, что максимизирует теплопередачу (эффективность до 90%).
    • Роторный (энтальпийное колесо): Вращающееся колесо поглощает и передает как тепло, так и влагу, идеально подходит для контроля влажности.
  4. Преимущества:
    • Снижает потери энергии за счет рекуперации 50–90% тепла из отработанного воздуха.
    • Поддерживает качество воздуха в помещении, подавая свежий воздух и минимизируя затраты на отопление/охлаждение.
  5. Эксплуатация в системе подачи свежего воздуха:
    • Вентилятор вытягивает отработанный воздух из здания через теплообменник, а другой вентилятор засасывает свежий наружный воздух.
    • Теплообменник обеспечивает температуру поступающего воздуха (ближе к температуре в помещении) перед распределением, что снижает нагрузку на системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
  6. Контроль влажности (в некоторых моделях):
    • Энтальпийные теплообменники также переносят влагу, предотвращая возникновение чрезмерно сухих или слишком влажных условий в помещении.

Система обеспечивает эффективность вентиляции, экономию энергии и комфорт за счет рециркуляции тепла при сохранении качества воздуха.

how does air to air heat exchanger work

An air-to-air heat exchanger transfers heat between two separate air streams without mixing them. It typically consists of a series of thin plates or tubes made of a thermally conductive material, like aluminum, arranged to maximize surface area. One airstream (e.g., warm exhaust air from a building) flows on one side, and another (e.g., cold incoming fresh air) flows on the opposite side.

Heat from the warmer airstream passes through the conductive material to the cooler airstream, warming it up. This process recovers energy that would otherwise be lost, improving efficiency in heating or cooling systems. Some designs, like cross-flow or counter-flow exchangers, optimize heat transfer by directing air in specific patterns. Effectiveness depends on factors like airflow rates, temperature difference, and exchanger design, typically recovering 50-80% of the heat.

Moisture transfer can occur in some models (e.g., enthalpy exchangers), which use special membranes to move water vapor alongside heat, useful for humidity control. The system requires fans to move air, and maintenance involves cleaning to prevent blockages or contamination.

how does a heat exchanger work in a boiler

А heat exchanger in a boiler transfers heat from the combustion gases to the water circulating in the system. Here's how it works step by step:

  1. Combustion occurs: The boiler burns a fuel source (like natural gas, oil, or electricity), creating hot combustion gases.

  2. Heat transfer to the heat exchanger: These hot gases flow through a heat exchanger—typically a coiled or finned metal tube or series of plates made of steel, copper, or aluminum.

  3. Water circulation: Cold water from the central heating system is pumped through the heat exchanger.

  4. Heat absorption: As the hot gases pass over the surfaces of the heat exchanger, heat is conducted through the metal into the water inside.

  5. Hot water delivery: The now-heated water is circulated through radiators or to hot water taps, depending on the boiler type (combi or system boiler).

  6. Gas expulsion: The cooled combustion gases are vented out through a flue.

In condensing boilers, there's an extra stage:

  • After the initial heat transfer, the remaining heat in the exhaust gases is used to preheat incoming cold water, extracting even more energy and improving efficiency. This process often creates condensate (water), which is drained from the boiler.

industrial air to air heat exchanger | counterflow heat exchanger

промышленный воздухо-воздушный теплообменник | противоточный теплообменник

Ан промышленный воздухо-воздушный теплообменник Переносит тепло между двумя потоками воздуха без их смешивания, повышая энергоэффективность систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, промышленных процессов или вентиляции. противоточный теплообменник особый тип, в котором два воздушных потока текут в противоположных направлениях, что обеспечивает максимальную эффективность теплопередачи за счет постоянного градиента температур по поверхности теплообмена.

Основные характеристики промышленных противоточных теплообменников типа «воздух-воздух»:

  • Эффективность: Противоточные конструкции достигают более высокой тепловой эффективности (часто 70-90%) по сравнению с теплообменниками с перекрестным или параллельным потоком, поскольку разница температур между горячим и холодным потоками остается относительно постоянной.
  • Строительство: Обычно изготавливаются из таких материалов, как алюминий, нержавеющая сталь или полимеры, для обеспечения прочности и коррозионной стойкости. Распространены пластинчатые или трубчатые конфигурации.
  • Приложения: Используется в промышленной сушке, рекуперации отработанного тепла, центрах обработки данных и вентиляции зданий для предварительного нагрева или охлаждения воздуха.
  • Преимущества: Снижает затраты на электроэнергию, уменьшает выбросы углекислого газа и поддерживает качество воздуха, предотвращая перекрестное загрязнение.
  • Проблемы: Более высокие перепады давления из-за противоточной конструкции могут потребовать большей мощности вентилятора. Необходимо проводить техническое обслуживание для предотвращения загрязнения и засорения.

Пример:

На заводе противоточный теплообменник может рекуперировать тепло из горячего отводимого воздуха (например, 80 °C) для предварительного нагрева поступающего свежего воздуха (например, с 10 °C до 60 °C), что позволяет существенно сэкономить энергию на нагреве.

industrial air to air heat exchanger | counterflow heat exchanger

промышленный воздухо-воздушный теплообменник | противоточный теплообменник

Удаляет ли теплообменник влагу?

Стандартный теплообменник типа «воздух-воздух» в первую очередь передаёт тепло между двумя потоками воздуха и не удаляет влагу напрямую. Потоки воздуха остаются разделёнными, поэтому влага (влага) из одного потока воздуха обычно остаётся внутри него. Однако существуют нюансы, зависящие от типа теплообменника:

  1. Явные теплообменники: Эти теплообменники (например, большинство пластинчатых или трубчатых теплообменников) переносят только тепло, но не влагу. Уровень влажности входящего и выходящего воздуха остаётся неизменным, хотя относительная влажность может немного меняться из-за изменений температуры (более тёплый воздух может содержать больше влаги, поэтому нагрев входящего воздуха может снизить его относительную влажность).
  2. Энтальпийные (полные энергетические) обменники: Некоторые современные конструкции, такие как роторные или некоторые мембранные теплообменники, могут переносить как тепло, так и влагу. Такие вентиляторы называются гигроскопическими или рекуператорами энтальпии (ERV). Материал сердечника или ротора поглощает влагу из влажного воздуха (например, тёплого влажного воздуха в помещении) и переносит её в более сухой воздух (например, холодный сухой наружный воздух), в некоторой степени эффективно регулируя уровень влажности.
  3. Эффекты конденсации: При определённых условиях, если теплообменник охлаждает влажный воздух ниже точки росы, на его поверхностях может образовываться конденсат, удаляющий часть влаги из воздушного потока. Это дополнительная, а не основная функция, требующая дренажной системы.

Таким образом, стандартный теплообменник не удаляет влагу, если только это не энтальпийный воздухораспределитель, предназначенный для переноса влаги, или если в нём не происходит конденсация. Если же целью является контроль влажности, вам понадобится воздухораспределитель или отдельная система осушения.

блок обработки воздуха с рекуперацией тепла

А колесо рекуперации тепла в блок обработки воздуха (AHU) Это устройство, которое повышает энергоэффективность за счёт передачи тепла, а иногда и влаги, между поступающим свежим воздухом и выходящим отработанным. Вот краткое объяснение:

Как это работает

  • Структура: Теплообменное колесо, также называемое роторным теплообменником, тепловым колесом или энтальпийным колесом, представляет собой вращающуюся цилиндрическую матрицу, обычно изготовленную из алюминия или полимера, часто покрытую осушителем (например, силикагелем) для переноса влаги. Оно имеет сотовую структуру для максимального увеличения площади поверхности.

  • Операция: Расположенное между потоками приточного и вытяжного воздуха в вентиляционной установке, колесо медленно вращается (10–20 об/мин). При вращении оно забирает тепло из более тёплого потока воздуха (например, отработанного зимой) и передаёт его более холодному потоку (например, поступающему свежему воздуху). Летом оно может предварительно охлаждать поступающий воздух.

  • Типы:

    • Колесо чувствительного тепла: Переносит только тепло, влияя на температуру воздуха, не изменяя содержание влаги.

    • Колесо энтальпии: Переносит как тепло (явное), так и влагу (скрытую), используя осушитель, который адсорбирует и выделяет водяной пар в зависимости от разницы влажности. Это более эффективно для полной рекуперации энергии.

  • Эффективность: Рекуперация явного тепла может достигать эффективности до 85%, в то время как энтальпийные турбины могут добавить еще 10–15% за счет рекуперации скрытого тепла.

Преимущества

  • Экономия энергии: Предварительно кондиционирует поступающий воздух, снижая нагрузку на отопление или охлаждение, особенно в климате с большой разницей температур внутри и снаружи помещения.

  • Улучшение качества воздуха: Подает свежий воздух, рекуперируя энергию из отработанного воздуха, поддерживая комфорт в помещении.

  • Приложения: Распространено в коммерческих зданиях, больницах, школах и спортзалах, где требуется высокая интенсивность вентиляции.

Ключевые соображения

  • Обслуживание: Регулярная очистка крайне важна для предотвращения снижения эффективности из-за грязи и засоров. Фильтры следует заменять, а колесо проверять на наличие отложений.

  • Утечка: Возможно небольшое перекрёстное загрязнение между потоками воздуха (коэффициент пропускания отработанного воздуха <1% в хорошо обслуживаемых системах). Избыточное давление на стороне подачи минимизирует этот риск.

  • Предотвращение заморозков: В холодном климате возможно обледенение колёс. Для предотвращения этого используются системы регулирования скорости (с помощью частотно-регулируемого электропривода), предварительного подогрева или остановки/толчкового режима.

  • Перепускные заслонки: позволяет обойти колесо, когда рекуперация тепла не требуется (например, в мягкую погоду), что позволяет экономить энергию вентилятора и продлевает срок службы колеса.

Пример

В больничном вентиляционном агрегате роторный рекуператор может предварительно подогревать поступающий зимний воздух (например, с 0°C до 15°C) с помощью отводимого воздуха (например, 24°C), снижая нагрузку на систему отопления. Летом он может предварительно охлаждать поступающий воздух (например, с 35°C до 25°C) с помощью более холодного отводимого воздуха.

Ограничения

  • Космос: Колеса имеют большой размер и часто являются самым крупным компонентом установки, поэтому их установка требует тщательного планирования.

  • Перекрестное загрязнение: Не идеально подходит для применений, требующих полного разделения воздушного потока (например, лаборатории), хотя современные конструкции сводят это к минимуму.

  • Расходы: Первоначальная стоимость высока, но экономия энергии часто оправдывает ее в помещениях с высокой вентиляцией.

как работает теплообменник с перекрестным током

А теплообменник с перекрестным потоком Принцип работы основан на том, что две жидкости движутся под прямым углом друг к другу (перпендикулярно), обычно одна из них протекает по трубкам, а другая — по внешней поверхности трубок. Ключевой принцип заключается в передаче тепла от одной жидкости к другой через стенки трубок. Вот пошаговое описание принципа работы:

Компоненты:

  1. Сторона трубки: Одна из жидкостей течет по трубкам.

  2. Сторона оболочки: Другая жидкость течет по трубкам, через трубный пучок, в направлении, перпендикулярном потоку жидкости внутри трубок.

Рабочий процесс:

  1. Входное отверстие для жидкости: Обе жидкости (горячая и холодная) поступают в теплообменник через разные входы. Одна жидкость (скажем, горячая) поступает по трубкам, а другая (холодная) — в пространство за трубками.

  2. Поток жидкости:

    • Жидкость, протекающая внутри трубок, движется по прямой или слегка изогнутой траектории.

    • Жидкость, протекающая снаружи трубок, пересекает их перпендикулярно. Путь этой жидкости может быть как перекрёстным (непосредственно поперек трубок), так и иметь более сложную конфигурацию, например, комбинацию перекрёстного и противотока.

  3. Передача тепла:

    • Тепло от горячей жидкости передается стенкам трубок, а затем холодной жидкости, протекающей по трубкам.

    • Эффективность теплопередачи зависит от разницы температур между двумя жидкостями. Чем больше разница температур, тем эффективнее теплопередача.

  4. Выход: После теплопередачи более холодная горячая жидкость выходит через одно отверстие, а более тёплая холодная жидкость — через другое. Процесс теплообмена приводит к изменению температуры обеих жидкостей при их прохождении через теплообменник.

Варианты дизайна:

  • Однопроходный поперечный поток: Одна жидкость течет в одном направлении по трубкам, а другая жидкость движется по трубкам.

  • Многоходовой поперечный поток: Жидкость внутри трубок может протекать в несколько проходов, что увеличивает время контакта с жидкостью снаружи и улучшает теплопередачу.

Соображения эффективности:

  • Перекрёстноточные теплообменники, как правило, менее эффективны, чем противоточные, поскольку температурный градиент между двумя средами уменьшается по длине теплообменника. В противоточном теплообменнике жидкости поддерживают более постоянную разность температур, что повышает эффективность теплопередачи.

  • Однако теплообменники с перекрестным потоком проще в проектировании и часто используются в ситуациях, когда пространство ограничено или когда необходимо разделить жидкости (например, в теплообменниках типа «воздух-воздух»).

Приложения:

  • Теплообменники с воздушным охлаждением (например, в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или автомобильных радиаторах).

  • Охлаждение электронного оборудования.

  • Теплообменники для систем вентиляции.

Таким образом, хотя конструкции с перекрестным током не столь эффективны с точки зрения тепловой эффективности, как противоточные теплообменники, они универсальны и широко используются в случаях, когда важны простота или экономия пространства.

Недавние статьи

Последние комментарии

Нет комментариев для просмотра.

Категоризировать

питаться от www.en159.com свяжитесь с нами kuns913@gmail.com

| Тема: Назначение Синий от Вебрити

Нужна помощь?
ru_RUРусский
en_USEnglish de_DEDeutsch fr_BEFrançais de Belgique ja日本語 pt_BRPortuguês do Brasil hi_INहिन्दी ko_KR한국어 es_CLEspañol de Chile pa_INਪੰਜਾਬੀ ru_RUРусский