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KLAREN 热交换器清洁

引言

固体颗粒在流化床状态下通过垂直管壳式热交换器的管道时,会产生无规则的碰撞,碰撞产生的作用力能对换热管道起到清洁作用。这种清洁作用,可以在几周、几天甚至几个小时内清除换热管中原本存在的严重污垢。由玻璃、陶瓷或金属(金属丝)制成的直径为1.5MM~5MM的固体颗粒,能对换热管壁产生温和的擦洗效果。由此产生的清洁作用能在换热管内壁形成污垢的初期即将污垢清除,从而确保换热管始终处于清洁状态,最终确保换热管能保持恒定的热传导系数。与传统的热交换器相比,这些固体颗粒除了起到清洁的效果外,还改善了液体在低流速状态下的热传导,同时减少了系统的压降。当颗粒对管壁污垢的清除率超过污垢的沉积率时,即可确保换热管零污垢的产生。

工作原理

自清洁流化床热交换器的工作原理是以固体颗粒能持续循环通过管壳式换热器的垂直换热管道为前提。污染液体携带固体颗粒,通过专门设计的进出管道在换热管内部自下而上运行。在换热器底部入口,KLAREN特有的液体均布系统将固体颗粒均匀的送入换热管,并确保颗粒能在所有换热管道内均匀分布。固体颗粒在随液体向上流动的过程中达到流化床的状态,此时颗粒间及颗粒与管壁间的轻微碰撞与摩擦能起到温和的清洁作用,从而在污垢形成的初期即将其消除。通过管束后,固体颗粒和液体在分离器中分离,并经由外部的管道向下输送至换热器底部入口,然后通过均布系统再次进入换热管。

为了控制进口输入的颗粒量,热交换器的一部分进液流量用于将颗粒从底部角落压入进液通道中。 颗粒量的变化为影响清洁机制的参数之一。 其他参数为颗粒大小、材质和流速。

借助这种自洁式热交换器可以有效控制多种类型的沉积物,无论其是软是硬,是来自生物性、结晶、化学或颗粒式脏污机制还是这些的组合。 这使该系统能处理多种液体,包括从水溶液到油液和泥浆。

更高的能源效率

在自洁式热交换器中,换热管能始终保持清洁,从而使热传导率保持恒定,改善能源效率:

  • 在用于冷却淬火用水的壳管式热交换器中,热传导系数曾在运行 20 天内下降了 50 %。 对于自洁式热交换器,热传导系数保持恒定。.
  • 由于更低的流速和更短的管道长度,在大部分应用中降低了需要的泵功率。 在上述应用中的削减幅度超过了 50 %。
  • 若将自洁式流化床技术应用于浓缩废水的蒸发器中,可以使废水在环流中达到更高的浓度,与降膜蒸发器相比,也不会出现结垢问题。 这可达到更高的废水回收率并大幅减少排放。 如果要添加喷射干燥器而实现零液体排放,自洁单元和喷射干燥器组合的总能耗仅为降膜单元和喷射干燥器组合能耗的 60 %。 其主要原因是,借助 KLAREN 技术可以继续浓缩废水,这意味着更低的体积流量,因此,用于喷射干燥所需的能源更少。
  • 管壳式热交换器通过水来回收放热反应产生的热能。这些热量能在工艺中的其他位置被用作热源。热交换器中含有化学物质的那侧容易产生污垢,这将引起热传导系数的降低,从而导致热回收能力的降低。如果产生了污垢层,则必须增加蒸汽的用量,以确保水回收的热能始终满足其他位置的工艺需求。当使用自洁式热交换器时,由于热传导率保持恒定,故无需增加蒸汽的用量。

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Icon Klaren Tel: +49 2335 762-0
E-Mail: info@taprogge.de