Intercanviadors de calor de closca i tubs en fàbriques de polpa per escalfar al vapor d’oli pesat

La fàbrica de polpa utilitzaIntercanviador de calor de closca i tub

Els intercanviadors de calor de closca i tubs s’utilitzen en fàbriques de polpa per a la calefacció al vapor d’oli pesat, que després es transfereix a les calderes d’oli per proporcionar una font de calor estable per al procés d’assecat.

A les fàbriques de polpa, l’ús de l’intercanviador de calor de la closca i el tub (intercanviador de calor de closca i tub) per realitzar el cicle d’energia tèrmica de la calefacció de vapor Oli pesat → Subministrament de caldera d’oli → El procés d’assecat és una solució d’utilització d’energia altament eficient i estable.

 

Principi de treball
Camí de transferència de calor
Side Steam: Steam saturat (4-10 bar, 150-180 graus) de la caldera de calor residual o el sistema de cogeneració entra al costat de la closca de l'intercanviador de calor, alliberant calor latent i condensació a l'aigua líquida.
Oli pesat: oli pesat a baixa temperatura (inicial 40-60 grau) flueix pel tub, absorbint la calor de vapor i escalfant-se a 90-120 grau, viscositat de 200-400 CST cap a 15-50 CST, per complir els requisits de combustió atomitzats de la caldera.
Recuperació de condensats: el condensat (80-100 grau) es torna al sistema de caldera a través de la trampa, realitzant un bucle tancat.

Punts de control de processos
La pressió de vapor ha de fluctuar constantment per menys o igual a ± 0. 5 bar per evitar una fluctuació excessiva de la temperatura pesada del petroli.
El cabal d’oli pesat es controla a 1. 5-2 m/s per evitar que es produeixin cocció de baixa velocitat.
La temperatura de sortida està controlada per PID amb una precisió de ± 2 graus.

 

Selecció de material
Bundle de tub: 316L acer inoxidable es prefereix, que és resistent a la corrosió de sofre (el contingut de sofre de petroli pesat pot ser de fins a un 3%) i té una bona conductivitat tèrmica (16 W/(mk)).
Shell: acer de carboni folrat amb recobriment anti-corrosió, economia i durabilitat.
Placa de plegament: estructura d’acer inoxidable perforada, la caiguda de pressió es redueix per 15-20% en comparació amb el tipus tradicional de proa.

Optimització anti-fixació
Disseny estructural: el tub de diàmetre variable millora el cabal fins a 1,8 m/s, reduint el risc de acumulació de carboni.
Neteja en línia: configurat amb sistema de raspall de tubs giratoris, eliminació automàtica a escala cada 8 hores.
Supervisió: la xarxa de mesurament de la temperatura de fibra òptica distribuïda monitoritza les anomalies de la temperatura de la paret del tub en temps real.

Sinergia amb el procés de paper
Integració de la font de vapor

Utilitza principalment el vapor de calor residual de la caldera de recuperació alcalí (45%) i la unitat de cogeneració (30%) per reduir el consum d’energia primària.

La caldera de gas de còpia de seguretat (15%) garanteix un funcionament ininterromput de la línia d'assecat.

Millora de l'eficiència energètica d'assecat

Calefacció classificada: la caldera genera aire calent de 300 graus per assecat primari i aire calent que circula de 180 graus per assecat secundari.

Recuperació de la calor de residus: Gas de combustió de la caldera (200 graus) preescalfa oli pesat fins a 60 graus, reduint la càrrega de vapor.

Resolució i manteniment de problemes
Arbre de falla típic

Temperatura insuficient del petroli pesat: pot originar -se a partir de baixa pressió de vapor, trampes obstruïdes o cocció de parets de canonades.

Drop de pressió anormal: indicatiu d’una placa plegable danyada o línia d’oli obstruït.

Estratègies de manteniment

Diàriament: comproveu la pressió de vapor i la calibració del sensor de temperatura.

Mensual: pantalles laterals de la canonada i segells de prova.

Anual: Netegeu químicament feixos de tubs, mesura de gruix ultrasònic per comprovar la corrosió.

Beneficis econòmics i amabilitat mediambiental

Comparació de costos

En comparació amb un sistema de calefacció elèctrica, la solució d’intercanvi de calor de vapor redueix els costos d’energia anuals en un 44,8% (2,6 milions de dòlars/any per a una planta amb una capacitat anual de 300, 000, per exemple).

Els costos de manteniment es redueixen en un 37,5% i la vida dels equips s’amplia a més de 15 anys.

Efecte de reducció d’emissions

Les emissions de co₂ es redueixen de 12, 000 tones/any a 6.800 tones, una reducció del 43,3%.

El condensat està reciclat al 100%, reduint la càrrega de tractament d’aigües residuals.