Technologia kontroli emisji firmy GEA GEA Cooling Systems

Chłodzenie procesów z firmą GEA

Chłodnice należą do tych urządzeń technicznych, które wykorzystywane są z sukcesem od dawna w wielu gałęziach przemysłu. We wcześniejszych zastosowaniach ich główną funkcją było ogrzewanie materiałów poprzez wykorzystanie ciepła uzyskanego z innych materiałów, które wymagały chłodzenia. Rura starego dobrego pieca żeliwnego jest przykładem „klasycznej chłodnicy”. Gorące gazy spalinowe chłodzone są w rurze pieca żeliwnego, a rura ta z kolei służy do ogrzewania pomieszczenia. Dzisiaj zasada działania jest często podobna. Z jednej strony mamy gaz np. gaz spalinowy, który ze względu na swój skład nie jest odpowiedni do dalszego wykorzystania lub może być wykorzystany tylko z pewnymi zastrzeżeniami, ponieważ zawiera agresywne związki (SO2, NOx itp.) lub niepożądane części stałe (sadza, pył). Z drugiej strony mamy gaz, który należy ulepszyć, dostarczając ciepło. Zastosowanie jest inne, gdy temperatura gazu odlotowego jest zbyt wysoka do dalszej obróbki lub procesów niższego szczebla.

Zmiana temperatury gazów

Chłodnice można stosować przy najbardziej różnorodnych gazach. Opisany tutaj sprzęt wykorzystywany jest do zmiany temperatury w gazach.

Transfer ciepła zachodzi poprzez ściankę umieszczoną między gorącym i zimnym gazem. Ścianka pełni funkcję granicy wymiany masy. Ilość ciepła, które może zostać wymienione między gorącym gazem i zimnym gazem, zależy między innymi od dostępnej powierzchni. Ten rodzaj chłodnicy jest więc określany ogólnie jako chłodnica powierzchniowa.

Dalej mówimy jedynie o chłodnicach rurkowych typu gaz-gaz (chłodnicach powietrza). Ze względu na rodzaj konstrukcji można je podzielić na chłodnice z przepływem krzyżowym, przeciwprądowym i współprądowym oraz mieszane formy tych układów.

GEA nie tylko projektuje i konstruuje chłodnice gazu, ale również opracowuje odpowiednie technologie, oferując następujące usługi:

  • Usługi doradcze w zakresie rozwiązywania problemów chłodzenia w oparciu o rozległe prace badawczo-rozwojowe i wieloletnie doświadczenie.
  •  Projektowanie ekonomicznych systemów chłodzenia
  • Projektowanie i konstruowanie specjalnych konstrukcji, takich jak oczyszczacze rur
  •  Globalna sieć serwisowa

W przypadku każdego indywidualnego problemu chłodzenia badamy:

  • Wpływ mieszanki pyłu i gazu na wydajność transferu ciepła
  • Wpływ warunków klimatycznych na efekt chłodzenia
  • Wpływ fizycznych i termalnych właściwości gazu
  • Czas pracy i określone zastosowanie systemu chłodzenia
  • Warunki operacyjne, w których określone działanie ma być wykonane.
 

Układy przepływów

Przepływ współprądowy:

W tym układzie gaz procesowy i zimny gaz płyną równolegle.

W rezultacie występuje wyższe obciążenie cieplne w przegrodach (rurkach chłodzących). Zaletą tego rozwiązania jest duża prędkość transferu ciepła, o czym świadczy wysoka temperatura zimnego gazu na wyjściu. Z drugiej strony konstrukcja tego układu jest dosyć skomplikowana, szczególnie ze względu na wysoki gradient temperatur pomiędzy gazem procesowym a zimnym gazem na wejściu.

Przepływ przeciwprądowy:

W tym przypadku gaz procesowy przepływa przez chłodnice w przeciwną stronę do zimnego gazu.

Ten układ zapewnia dużo niższe obciążenie cieplne przegród (rurek chłodzących) niż w przypadku układu równoległego. W wyniku zredukowanego gradientu temperatur transfer ciepła jest mniej wydajny, o czym świadczy znacznie niższa temperatura zimnego gazu na wyjściu w porównaniu do układu współprądowego. Konstrukcja jest stosunkowo prosta, a układ zapewnia delikatne chłodzenie.

Przepływ krzyżowy:

Układ z przepływem krzyżowym oznacza, że gaz procesowy przepływa przez chłodnice pod kątem 90° w stosunku do kierunku przepływu zimnego gazu.

W wyniku tego układu obciążenie cieplne na przegrodach (rurkach chłodzących) znajduje się pomiędzy wartością obciążenia w układzie współprądowym i przeciwprądowym. Gradient temperatury pomiędzy gazem procesowym i zimnym gazem zwykle znajduje się również między wartością gradientu jednego i drugiego systemu.

Konstrukcja tego układu nie jest zbyt skomplikowana i co do zasady stanowi najbardziej ekonomiczne rozwiązanie.

Układy złożone:

Wyżej opisane układy przepływu mogą łączyć się w różne formy złożone. Takie układy złożone stosuje się szczególnie w chłodnicach rurowych z dwoma lub więcej przepływami.

Kontakt

Jak możemy pomóc?