Линия травления стали потребляет огромные объемы нагретой кислоты и промывочной воды при удалении прокатной окалины и поверхностных оксидов со стальной полосы и готовых компонентов. Отработанная разбавленная кислота, вытекающая из процесса, часто покидает линию при повышенной температуре, неся значительное количество восстанавливаемой тепловой энергии непосредственно в систему очистки. Теплообменник из ПТФЭ, установленный в этом агрессивном дренажном контуре, может улавливать то, что в противном случае теряется впустую, и передавать его поступающей пресной воде, снижая общую потребность установки в энергии, не подвергая теплообменник коррозионному повреждению.
Растущее использованиеСлив травильной стали теплообменника из ПТФЭ с рекуперацией теплаСистемы отражают более широкое стремление сталелитейной промышленности снизить эксплуатационные расходы, снизить расход топлива и повысить термический КПД в химически агрессивных средах.
Термические возможности внутри линии травления
В операциях травления стали обычно используются растворы соляной кислоты или серной кислоты для удаления оксидов и окалины со стальных поверхностей перед операциями цинкования, гальванического покрытия, прокатки или нанесения покрытия.
В результате этого процесса образуется несколько потоков нагретых отходов, в том числе:
Разбавьте отработанный рассольник
Перелив промывочной воды
Кислотные потоки-вытягивания
Горячая промывочная вода
Эти потоки часто выходят из процесса под температурой от 60 до 80 градусов. Несмотря на химическое загрязнение, содержащаяся в них тепловая энергия остается очень ценной.
Без рекуперации тепла эта энергия сбрасывается в системы очистки отходов, а свежую подпиточную воду приходится нагревать отдельно с помощью паровых котлов или газовых-систем.
Теплообменник из ПТФЭ позволяет перерабатывать эту тепловую энергию внутри установки.
Как работает система рекуперации тепла из ПТФЭ
В типичной конструкции горячий кислотный дренажный поток протекает через трубчатую сторону корпуса из ПТФЭ-и-трубчатого теплообменника. Холодная поступающая промывочная вода или технологическая подпиточная вода проходит через сторону корпуса.
Когда два потока проходят через теплообменник, тепло передается через стенки трубок из ПТФЭ, не позволяя жидкостям смешиваться.
Восстановленная тепловая энергия предварительно нагревает поступающую воду перед ее поступлением:
Промывка резервуаров
Системы кислотной подпитки-
Этапы технологической мойки
Системы питания котлов
Это напрямую снижает потребность в пару и снижает расход топлива на всей линии травления.
Охладитель из ПТФЭ представляет собой термогубку, впитывающую остатки грязного и кислого тепла из канализации, прежде чем оно уйдет впустую.
Почему вместо металла используется ПТФЭ
Обычные металлические теплообменники часто плохо справляются со сливом травления стали, поскольку поток отходов является химически агрессивным и физически загрязненным.
Горячая сливная жидкость может содержать:
Разбавленная соляная кислота
Остатки серной кислоты
Растворенные соли железа
Взвешенный шлам оксида железа
Мелкомасштабные частицы
Абразивные вещества
В таких условиях теплообменники из нержавеющей стали могут подвергаться быстрой коррозии, точечной коррозии, образованию накипи или загрязнению.
ПТФЭ предлагает несколько важных преимуществ.
Полная коррозионная стойкость
ПТФЭ практически невосприимчив к кислотным и-богатым железом химическим веществам, обычно встречающимся в потоках отходов травления стали.
Стенки трубок из фторполимера устойчивы к воздействию:
Хлориды
Сульфаты
Кислые конденсаты
Решения для железных-подшипников
Такая химическая стабильность позволяет теплообменнику надежно работать в местах, где металлическое оборудование может выйти из строя преждевременно.
Устойчивость к прилипанию осадка
Гладкая, не-поверхность из ПТФЭ помогает уменьшить накопление шлама оксида железа и отложений накипи.
Хотя загрязнение все же происходит с течением времени, поверхности из ПТФЭ обычно более эффективно противостоят твердым, стойким отложениям, чем шероховатые металлические поверхности.
Поддержание чистоты поверхностей повышает-эффективность теплопередачи в долгосрочной перспективе и сокращает частоту технического обслуживания.
Управление загрязнением грязных дренажных потоков
Даже при конструкции из ПТФЭ контроль загрязнения остается важной частью конструкции теплообменника.
Поток отработанной кислоты может содержать значительные количества взвешенных твердых веществ и растворенных соединений железа. При колебаниях температуры соли железа и шлам могут осаждаться внутри трубок теплообменника.
Для эффективного управления этим состоянием системы обычно проектируются с использованием:
Профили низкой скорости загрязнения
Механически очищаемые пучки труб
Съемные трубки в сборе
Возможность регулярной обратной-промывки
Доступные порты обслуживания
Интервалы плановой очистки обычно устанавливаются исходя из:
Загрузка железа
Скорость потока
Технологическая химия
Скорость генерации шкалы
Производительность
Правильный контроль загрязнения помогает сохранить термический КПД и поддерживать стабильное падение давления в теплообменнике.
Примечание к процессу
Защита от мусора в восходящем направлении
Фильтр, отстойник или ступень отделения твердых частиц обычно устанавливаются перед теплообменником из ПТФЭ для защиты пучка труб от крупного мусора и чрезмерной загрузки твердых частиц.
Этот этап предварительной обработки помогает предотвратить:
Засорение трубки
Абразивный износ
Чрезмерное накопление осадка
Уменьшенное распределение потока
В сильно загрязненных системах травления удаление осадка становится критически важным для поддержания-долговременной работы теплообменника.
Энергосбережение и эксплуатационные преимущества
Основное преимуществоСлив травильной стали теплообменника из ПТФЭ с рекуперацией теплаСистема заключается в сокращении потребности в внешнем отоплении.
Регенерированное тепло напрямую снижает:
Расход пара
Использование природного газа
Время работы котла
Затраты на технологическое отопление
На крупных линиях непрерывной обработки стали даже скромная эффективность рекуперации тепла может обеспечить значительную ежегодную экономию энергии.
Дополнительные эксплуатационные преимущества включают в себя:
Снижение требований к охлаждению сточных вод
Меньшие тепловые нагрузки
Улучшенные показатели устойчивости
Снижение затрат на техническое обслуживание по сравнению с металлическими теплообменниками.
Увеличенный срок службы в агрессивных условиях.
Система эффективно преобразует поток отходов в тепловой актив многократного использования.
Типичные места установки
Теплообменники из ПТФЭ могут быть интегрированы в несколько этапов процесса травления.
Восстановление перелива промывочной воды
Теплая переливная вода со стадий промывки передает тепло поступающей свежей деионизированной или технологической воде.
Контуры охлаждения отработанной кислоты
Тепло извлекается из разбавленной отработанной кислоты перед нейтрализацией или регенерацией.
Системы непрерывного травления полос
Крупномасштабные-линии по обработке полос часто включают в себя централизованные установки рекуперации тепла для одновременного улавливания энергии из нескольких потоков стоков.
Роль ПТФЭ в суровых промышленных условиях
Сталелитейные заводы представляют собой одни из самых суровых условий для термического оборудования.
Теплообменники, работающие в этих зонах, должны выдерживать:
Кислотные пары
Коррозионные жидкости
Ручьи,-содержащие твердые частицы
Механическая вибрация
Непрерывная работа
Высокая термоциклизация
Технология ПТФЭ представляет собой практическое решение, поскольку фторполимер сочетает в себе химическую инертность с относительно низкими характеристиками загрязнения и долгосрочной-стойкостью к коррозии.
В результате получилось прочное, не требующее-обслуживания устройство рекуперации тепла, способное надежно работать в технологических зонах, где обычное металлическое оборудование может быстро выйти из строя.
Заключение
Теплообменник из ПТФЭ представляет собой идеальное -устойчивое к коррозии решение для рекуперации ценного отходящего тепла из агрессивных и загрязненных дренажных потоков, образующихся при травлении стали. Передавая тепловую энергию из горячих кислых сточных вод в поступающую техническую воду, теплообменник снижает потребление пара и топлива, одновременно повышая общую энергоэффективность установки.
Его химически инертная трубчатая конструкция из ПТФЭ выдерживает кислотные растворы с высоким содержанием железа-, которые могут быстро вызвать коррозию обычных металлических теплообменников, а гладкие поверхности из фторполимера помогают минимизировать прилипание осадка и поддерживать эффективность теплопередачи. При правильном управлении загрязнением, защите от твердых частиц на входе и регулярных процедурах очистки эти системы могут надежно работать даже в чрезвычайно загрязненных технологических условиях.
На современных предприятиях по переработке стали часть наиболее ценной тепловой энергии больше не поступает за счет дополнительного ввода топлива. Все чаще он возникает из-за тепла, отводимого из канализации, прежде чем оно исчезает в системе очистки отходов.
