排ガスからの廃熱回収:ボイラーおよび炉用空気予熱器のサイズ選定
プレート式空気予熱器による排ガス廃熱回収方法:熱量の定量化、装置のサイジング、酸露点限界、低温側腐食、投資回収期間。SHPHEによるエンジニアリングガイド。
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燃焼後アミン洗浄などの二酸化炭素回収プロセスでは、溶媒再生時に大量の熱が発生します。効率的な熱回収が行われないと、エネルギー消費量が急増し、システム全体の経済性が損なわれる可能性があります。二酸化炭素回収システムに適した熱交換器は、廃熱を回収し、供給流を予熱し、溶媒を最適な吸収温度まで冷却します。これにより、リボイラーの負荷が直接的に低減され、二酸化炭素回収率全体が向上します。
一般的な熱的課題としては、アミン分解による汚れ、高温勾配、熱交換器全体の圧力損失などが挙げられます。エンジニアは、腐食性流体に対応し、高圧下で動作し、長年にわたり安定した性能を発揮する堅牢な機器を必要としています。プレート式熱交換器、特に溶接式やワイドギャップ式は、従来のシェルアンドチューブ式では実現困難なソリューションを提供します。
一般的なアミン系炭素回収ループでは、排ガスは吸収塔に入り、そこで低濃度アミン溶媒と接触します。その後、高濃度アミンは加熱され、再生のためにストリッパーに送られます。炭素回収システム用の熱交換器は、高濃度アミンと低濃度アミンの流れの間に設置されます。これが低濃度/高濃度アミン熱交換器です。この熱交換器は、ストリッパーから戻ってきた高温の低濃度アミンを使用して高濃度アミンを予熱し、熱エネルギーの最大80~90%を回収します。
プレート式熱交換器は、高い熱効率とコンパクトな設置面積により、この用途に最適です。向流方式により温度伝達が最大化され、狭い流路は乱流を促進し、汚れの付着を軽減します。浮遊物質や粘性流体を扱う用途では、ワイドギャップ溶接プレート式熱交換器が広い流路を提供し、目詰まりのリスクを最小限に抑えます。
炭素回収システム向けに設計された最新のプレート式熱交換器には、業界特有の要求に対応するいくつかの機能が組み込まれています。
特定の製品ラインの詳細については、こちらをご覧ください。HTブロック溶接プレート式熱交換器そして広間隔溶接プレート式熱交換器ページ。
二酸化炭素回収システム用の熱交換器を選定する際には、エンジニアは以下の一般的に認められている範囲を考慮する必要があります。
| パラメータ | 標準範囲 |
|---|---|
| 動作温度 | 20℃~150℃(アミンループ)、最高400℃(溶接ユニット) |
| 作動圧力 | 2~40バール(ガスケット式)、最大60バール(溶接式) |
| 単位流量 | 10~1,500 m³/h(単体) |
| 熱伝達係数 | 3,000~7,000 W/m²·K |
| 汚損係数 | 0.0001~0.0005 m²・K/W(清浄流体) |
| 板材 | 316L、904L、デュプレックス2205、チタン |
二酸化炭素回収システム用の熱交換器は、複数のプロセス段階にわたって設置されます。
微粒子を含む排ガスと直接接触するなど、汚れが付着しやすい用途には、ワイドギャップ溶接プレート式熱交換器が推奨されます。流路間隔が広いため、熱性能を維持しながら詰まりを防ぎます。
SHPHEは、2005年に設立された上海を拠点とするプレート式熱交換器メーカーで、20カ国以上に製品を輸出しています。ISO9001およびASME U認証を取得しており、国際的な品質基準を満たした製品を提供しています。製品ラインナップには、HT-BlocおよびTP溶接プレート式熱交換器、ワイドギャップ溶接プレート式熱交換器、ガスケット式プレート式熱交換器、PCHE、プレート式空気予熱器、ピロープレートなどがあります。炭素回収システムに最適な熱交換器を見つけるお手伝いとして、無料の熱設計および選定サービスを提供しています。
当社の製品は主要な産業プラットフォームと互換性があり、Alfa Laval、Compabloc、GEAなどの設計に代わる信頼性の高い選択肢となります。お客様のニーズに合わせたカスタム設計ソリューションでも、標準ユニットでも、当社のエンジニアリングチームはお客様のプロセスパラメータを綿密に分析し、費用対効果が高く、長寿命の熱交換器をご提供いたします。
探索するカスタム設計のプリント回路式熱交換器そして特注設計のピロープレート特殊な二酸化炭素回収業務向け。
ガスケット式プレート式熱交換器は、効率が高くメンテナンスが容易なため、希薄アミン/濃アミン混合気用途で最も一般的に使用されています。より高い圧力または温度の場合は、HT-Blocのような溶接式プレート式熱交換器が推奨されます。
はい。プレート式熱交換器は、316Lステンレス鋼、二相合金、チタンなどの耐腐食性材料で製造できます。適切な材料を選定することで、強力なアミン系溶剤を使用した場合でも長寿命が保証されます。
乱流率が高く、プレート表面が滑らかな設計を選びましょう。ギャップの広い溶接式プレート熱交換器は、流路が広いため、微粒子による汚れの付着を軽減できます。定期的な洗浄サイクルと、上流側の適切なろ過も効果的です。
省エネルギー効果と規模に応じて、投資回収期間は1~3年です。高効率プレート式熱交換器は熱エネルギーの最大90%を回収し、リボイラーの燃料費を大幅に削減します。
はい。当社の製品は、既存システムの交換用またはアップグレード用として設計されています。Alfa Laval、Compabloc、GEAの各プラットフォームと互換性があるため、統合は容易です。
流量、入口温度と出口温度、運転圧力、および流体組成(固体成分や腐食性成分を含む)をご提供ください。当社のエンジニアリングチームは、これらのデータに基づいて、無償の熱設計と選定を行います。
二酸化炭素回収システムに適した熱交換器を選定することは、プロセス経済性を最適化する上で極めて重要なステップです。プロセスエンジニアおよび購買担当者の皆様には、プロジェクト要件をご提出いただくようお願いいたします。カスタマイズされた提案書を作成するため、以下の詳細情報をご提供ください。
当社チームは、お客様の二酸化炭素回収用途に最適な、最も効率的で費用対効果の高い熱交換器をご提供できるよう、無料の熱設計・選定サービスを提供いたします。まずはお気軽にお問い合わせください。
当社は、企業のグローバル展開を支援する包括的な貿易ソリューションを提供します。
お客様の多様なニーズを満たすために、最も人気のある海外貿易サービス製品をお選びください。
工業炉やボイラーの排ガスには、膨大な量の未利用熱エネルギーが含まれています。SHPHEのカスタムプレート式空気予熱器(PAPH)は、この高温排ガスを捕捉し、貴重な廃熱を回収して、燃焼用空気またはプロセスガスに直接伝達するように設計されています。当社のカスタムシステムは、燃焼供給温度を大幅に上昇させることで、燃焼熱力学を最適化し、燃料の大幅な節約を実現するとともに、産業における炭素排出量と排出ガス量を大幅に削減します。過酷な排ガス環境にも耐えるように設計されたSHPHE PAPHシステムは、脱炭素規制への準拠と最大限の熱効率を優先する、現代のエネルギー集約型プラントにとって最適な選択肢です。
20世紀半ばに、標準的なジャケット付き熱部品の製造上のボトルネックと重量制限を回避するために開発されたピロープレート(ディンプルプレートまたはエンボスプレートとも呼ばれる)は、精密流体壁工学に革命をもたらしました。SHPHEでは、この非常に柔軟性の高い技術を、オーダーメイドの産業用熱伝達統合の中核となる基盤へと昇華させています。最先端の自動CNCファイバーレーザー溶接技術を活用することで、当社のエンジニアは、お客様固有の流体特性、圧力制限、および容器構成に直接適合するよう、機械的な膨張プロファイルとスポットピッチグリッドをカスタマイズします。今日、SHPHEのカスタムピロープレートは、高度な熱性能、漏れのない安全性、衛生的な処理を優先する世界中の加工工場にとって不可欠な資産となっており、食品、医薬品、化学、およびバルク固体冷却分野における決定的なソリューションとして機能しています。
高粘度スラリー向けカスタム設計の目詰まり防止ソリューション:SHPHEのワイドギャップ溶接プレート式熱交換器は、深刻な産業汚染を克服するために特別に設計されており、高密度繊維、粗い結晶、または固体懸濁液を含む複雑な媒体を目詰まりなく処理できるように設計されています。各非閉塞チャネルは、流体の正確なレオロジーと粒径に一致するレーザー溶接プレートパックによって計算され形成され、構造的な「デッドゾーン」と媒体の停滞を完全に排除します。非常にコンパクトな垂直構成と汎用性の高い水平構成で利用可能で、当社の垂直設計は、プラントの設置面積を大幅に削減しながら、製品のスループットを妨げず、圧力損失を最小限に抑え、過酷なプロセスループ全体で完璧な連続運転を維持します。
ユーザーコメント
実際のお客様からのサービス体験談
エレナ
プロセスエンジニア6か月前にパイロット捕集装置にこの熱交換器を設置しました。圧力損失は以前のシェルアンドチューブ式に比べて大幅に低く、ファンの消費電力を削減できています。また、プレートに付着したアミン汚れの清掃も予想以上に簡単です。造りもしっかりしています。
マーカス
シニアプロジェクトマネージャーセメント工場の改修工事でコンパクトなソリューションが必要だったのですが、このユニットはまさにうってつけでした。熱性能も良好で、目標のCO2回収率を達成しています。唯一の小さな不満点は、納期が見積もりより少し長かったことですが、ベンダーのオンサイトサポートで十分補われました。
プリヤ
研究開発科学者実験室規模の直接空気捕集装置で使用しています。モジュール設計なので、テストループを頻繁に再構成する際に非常に助かります。溶媒再生サイクルによる温度変動にも今のところ漏れなく対応しています。信頼性と柔軟性が求められる実験作業に最適です。
トム
メンテナンス技術者燃焼後回収スキッドとしては十分な性能を発揮しますが、最初の1年でガスケットを2回交換する必要がありました。ステンレス鋼の耐腐食性はMEA溶剤に対して問題ありませんが、ガスケットが弱点のようです。交換は簡単で、マニュアルには分かりやすい図解が載っています。悪くはないが、特別優れているわけでもありません。