Утилизация выхлопных газов Опции

[Sanych]

Ситуация следующая - существует 2 цеха с испытательными стендами автомобильных моторов. Выхлопные газы улаляются через две дымовые трубы (по одной на цех, между собой не соеденены). Количество газов 50 тыс куб м/ч, с температурой 250 град.
Обратились в GEA, там нам подобрали два теплообменника, которые нагревают воду существующих систем отопления.
Существуют ли еще какие варианты по утилизации указанных газов. Хотелось бы узнать о реализованых проектах.

[Sanych]

Ситуация следующая - существует 2 цеха с испытательными стендами автомобильных моторов. Выхлопные газы улаляются через две дымовые трубы (по одной на цех, между собой не соеденены). Количество газов 50 тыс куб м/ч, с температурой 250 град.
Обратились в GEA, там нам подобрали два теплообменника, которые нагревают воду существующих систем отопления.
Существуют ли еще какие варианты по утилизации указанных газов. Хотелось бы узнать о реализованых проектах.

[Bronevoi]

Термин "выхлопные газы" применяется на бытовом уровне в разговорном языке. В профессиональной среде ГОСТом на термины (непомню сейчас номер) узаконено словосочетание "отработавшие газы" двигателя.
Посмотрите применение термина в ГОСТ Р 52033-2003 и ГОСТ Р 52160-2003

Когда я (более 10 лет назад) работал на предприятии то в профильном отделе моторно-трансмиссионных установок разрабатывали конструкции теплообменников аналогичного назначения. Насколько я знаю по технико-экономическим характеристикам применение подобных устройств экономически необоснованно.

[Sanych]

По поводу термина "выхлопные газы" - можно посмотреть здесь
Насколько я понимаю, применяют и то, и другое.
По поводу т/э расчета - в указанном случае применение таких теплообменников обосновано. Так что я бы не стал писать про нецелесообразность их применения. Тем более нашел один объект с аналогичной установкой.
Вопрос же был в другом - хотелось бы узнать о существующих проектах. Что и где применено?

[Alex_]

Все уже тысячи раз реализовано в когенерационных установках на базе поршневых ДВС. Теплообменник должон быть со специфическими характеристиками. Те, кто их подбирает и продает, обязаны это знать

[Dimur]

Например Виссманн реализовывает два типа утилизаторных теплообменников: для газа и дизеля. Вам необходим: Vitotrans 333 исполнение из нержавеющей стали 1.4539 для постоянной работы на легком котельном топливе EL, http://www.viessmann.ru/vitotrans_333_575-1750kw.htm .

думаю, вы сами сможете подсчитать, какой типоразмер вам необходим, исходя из условий и количества выхлопа на вашем предприятии.

Ньюанс: у любого такого теплообменника есть аэродинамическое сопротивление. Если "выхлопные" газы идут непосредственно на ТО, то появляется противодавление 10-20 мбар, что снижает КПД движка и может исказить картину работы тестируемого двигателя. Лучший вариант - когда отведение происходит в подсасывающее устройство, типа "дымосос" (уж оно то и проталкивает дым через теплообменник, не меняя давления у выхлопной трубы двигателя).

И еще... воспользуйтесь качественным оборудованием, потому как, паянные на медь ТО российской сборки долго не протянут, не смотря на заверения "меее..неджеров" - все-таки с химией и температурой не поспоришь.
Так же нужно купить и устройства нейтрализации конденсата. Важность этой штуки понимаешь, когда начинает появляться реальное количество слабокислотного раствора и непонятно, что с ним делать (сливать в канашку - это для вредителей, собирать и отвозить на очистные сооружения в спец бочках - это для рокфеллеров).

[Sanych]

To Dimur спасибо за советы по установке. Теплообменники уже подобраны. Оборудование не отечественное. Про дымосос узнаю, есть ли он там или нет.
To Alex то что вы написали и так понятно. Просьба таких постов больше не размещать.
Вопрос же был в том, есть ли альтернатива таким теплообменникам, что можно еще применить? Например, контактные водоподогреватели, но про них я в другом посте спрашивал, так никто и не ответил.

[Dimur]

контактные? это не "барботеры" часом? то есть пропускать дым пузырями прямо через воду... таким образом типа прогревая воду. КПД не знаю. Так еще иногда греют воду паром. Дым и гадость однозначно частично растворяется в воде, поэтому в теплосеть её запускать не стоит.

Думаю, реальная проблема ТО - коррозия (химическая) решена у сильных производителей - спец стали. Поэтому воспользуйтесь достижениями технического прогресса...
впрочем, хорошо, что интересуетесь. полезно.

[Sanych]

Не совсем "барботеры". Подогреваемая вода в контактно-поверхностном подогревателе распрыскивается сверху на встречу дымовым газам, охлаждая их до 60 град, т.е. ниже температуры т. росы. За счет этого газы дополнительно очищаются. На выходе из подогревателя в воду подмешивается ингибитор (или реагент), нейтрализирующий "гадости" взятые от газов.
Одна из особенностей, насосы ставят на подающем в систему отопления трубопроводе, т.е. после котла.
Нашел одного производителя на Украине.
Однако требуется иностранное оборудование.
Видимо, остановимся на теплообменниках.

[Dimur]

при этом вода в капельках быстро кипит (капля омывается дымом с Т=250С), и пар вместе с газами улетает в трубу... или конденсируется на дымовой трубе вызывая дополнительную коррозию...
в барботере вода все-таки не достигает температуры кипения.

Кстати, систему отопления Вам лучше сделать что-то типа 80-60 или ещё ниже: 80-40. То есть максимально занижать обратную температуру (например после радиаторов воду послать на теплые полы или подогрев асфальта на въезде в комплекс и все такое). КПД теплообменника в таком режиме улетает в космос. При этом дымовая труба должна быть защищена от кислотной коррозии (нержавейка, а не черная или кирпичная). При необходимости в сущ трубу можно вставить однослойную нержавейку - в качестве внутреннего дымохода. Либо максимально утеплять существующую трубу... Либо... :о))

Впрочем, уверен, Вы сами все это знаете!

[Sanych]

В тех.паспорте на контакный подогреватель, который производит одна из фирм на Украине, нашел, что вода подогревается до 95 градусов, давление в подогревателе атмосферное. Там же приведена схемка котла, которую я прикрепил сюда (размер 55 кБ).
Системы отопления существующие (70/50).

Прикрепленные файлы

 Bild1.pdf ( 56,42 килобайт ) Кол-во скачиваний: 461

 

[инж323]

А эти 50 тыс. кубов отработки всегда будут? Те. схема по утилизации будет дублирующей основную.И насколько скажется даже с дымососом "вставка" на нормальную работу двигателей на стендах("пробка " в глушителе авто)Стендовики согласятся на такие мероприятия?

[Sanych]

50 тыс. куб и температура 250 градусов - величины усредненные, полученные от технологов.
По поводу дымососов еще не узнавал, но с главным инженером того предприятия была беседа, по поводу теплообменника замечаний у него не было.
Во всяком случае, уточню еще раз по поводу аэрод. сопротивления и влияния на работы двигателей

[инж323]

50 тыс. куб и температура 250 градусов - величины усредненные, полученные от технологов.

А вот нет заказа на обкатку двигателей- не замерзать же цехам если это зимой.Комплект то ведь некопеечный набирается + доп . техническое обслуживание этого + надежность( успеть окупиться)и предсказуемость( сейчас поясню),
Как происходит смена движков этих на обкатке- все сразу или частями. т.е. равномерность поступления этого тепла в час, в сутки.И стыковка с возможностью системы отопления это тепло поглотить.

[Sanych]

В моем случае минимум 50 тыс. куб будут постоянно (круглогодично). Так написано в задании. Т.е. величина эта высчитана с учетом коэф. одновременности работы стендов. Заказы же на том препдприятии круглый год.
По поводу равномерности и т.д., построил график годового потребления тепла. Там общая нагрузка на отопление (без учета ГВС) - около 5 МВт. Два же теплообменника в сумме дают около 1.5 МВт.
Работу, которую могут произвести 2 теплообменника, вычислил по указанному графику. От этой величины и газ сэкономленый посчитал.
Так что отдачей тепла систем отопления должно быть все в порядке.

[Vano]

Смущает цифра 50 000 мз/ч это сколько же автомобильных движков обкатывают?
Вы на порядок не ошиблись?
На судовых системах применяют котлы утилизаторы тепла выхлопных газов, но стараются не опускать температуру выхлопных газов ниже 110 примерно градусов, чтоб не было проблем с коррозией изза конденсации серной кислоты.
Сколько двигателей одновременно проходят обкатку?
Какова их мощность?
Бензиновые или дизельные?

[Sanych]

Нет, не ошибся, хотя, должен сказать, что цифра большая.
Есть 2 цеха - в одном 5 стэндов по 4600 куб/ч, во втором 6 - тоже по 4600 куб/ч (двигатели бензиновые). Как уже писал, величина 50 тыс кубов (либо 4600 куб от стенда) величина минимальная, т.е. обеспечивается круглый год.

[Vano]

Нет, не ошибся, хотя, должен сказать, что цифра большая.
Есть 2 цеха - в одном 5 стэндов по 4600 куб/ч, во втором 6 - тоже по 4600 куб/ч (двигатели бензиновые). Как уже писал, величина 50 тыс кубов (либо 4600 куб от стенда) величина минимальная, т.е. обеспечивается круглый год.

А все таки какие двигатели и какая их мощность, - при первом приближенни похоже на ошибку технологов.
Какие автомобильные к легковушкам?
Может в эти 50.000 входит удаление тепла от двигателей, а не выхлопных газов?
Но тогда не получится температура 250 градусов.

[Vano]

Посмотрел к примеру газовые ДВС, по автомобильным сами понимаете такой информации нет.
Так вот 1 двигатель, мощностью 70 кВт, - мощность автомобильного двигателя.
Расход выхлопных газов 5.2 м3/мин тоесть 312 м3/ч. Температура газов на полной мощности 560 градусов Цельсия.
Если Вы утверждаете, что у Вас расход 50 000 кубов в час именно выхлопных газов,
то получается 50 000/312=160 штук двигателей у Вас одновременно обкатывается.
Это что за производство такое? Вы уверены?
Ниже прикладываю характеристики двигателя.

Прикрепленные файлы

 G3306_RRRS0008.pdf ( 398,89 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1025

 

[инж323]

. Два же теплообменника в сумме дают около 1.5 МВт.
Работу, которую могут произвести 2 теплообменника, вычислил по указанному графику. От этой величины и газ сэкономленый посчитал.
Так что отдачей тепла систем отопления должно быть все в порядке.

Не считайте меня противником этого, но пусть у меня роль будет "набрасывателя" каверзных вопросов.
Цыфра (1.5 мвт)весьма условна, это что т\о макс. снимет. а при 3 гр.тепла как быть? установки простаивают?(сроки амортизации оборудования и окупаемости?) А летом на ГВС, но это уже похоже на второй комплект части оборудования. И другой экономический эффект.
И с 50000 это ж безостановочная работа стендов получается.За сколько секунд надо будет движки заменять?Коэф. одновременности и коэф загрузки мощности тоже ведь тут будут.

[Sanych]

To инж323 тему я эту поднял как раз для того, чтобы подобные вопросы и задавали
По графику годового потребления тепла - теплообменники работают в полную нагрузку до нар. темпертуры +1, потом, естественно, их мощность падает.
Как говорил, сэкономленный газ считал не максимальной тепловой нагрузке, а по графику посчитал произведенную работу, а из нее и газ.
Еще раз по цифре 50000 - я ее лично не считал, так что проверить расчетом не могу. Придется еще раз осведомится у технолога завода и попросить более подробное задание. Мне объяснили, что цифру эту можно брать для расчетов и не надо дополнительно задаваться коэф.одновременности.
Производство - двигатели для небольших автомобилей, мотоциклов, снегоходов, скутеров и дельтопланов.
Нагрузка на ГВС там относительно небольшая, но зато есть ряд зданий с СКВ, т.е. можно поставить абсорбционную машину. Фирму GEA, что делала расчет теплообменников, попросил на лето посчитать их на температуру 110/100, по их расчетам максимальная теплопроизв. 1.1 МВт. Обратился в YORK, пока что только устно, сказали, что в холода можно около 700 кВт получить. Сейчас готовлю им задание на подбор абсорбера.

[Vano]

Лучше уточните, прежде чем подбирать оборудование.
Потому как я слабо себе представляю обкатку 160 двигателей одновременно.

[zeman]

Мне тоже показалась цифра 50 тыс.кубов несколько завышенной, но это косяки заказчика. Пускай с ними сам разбирается.
Парой мыслей еще поделюсь, вдруг будут полезными. Труба существующая скорее всего кирпичная. Её замена на нержавейку, согласование, молниезащита съест половину бюджета. Где то мне попадалась реклама на полимерное покрытие внутренней части кирпичной трубы для защиты ее от конденсата. Не знаю правда годится ли эта технология для труб большого диаметра, но вообще вещь полезная.
Вторая мысль - это то, что дымосос наверняка в существующей системе присутствует. Так что нужно только узнать его параметры и сопоставить их с сопротивлением теплообменника. Кстати у GEO скорее всего пластинчатые т/о. Не советую, так как чистить очень неудобно. Для этих целей лучше использовать одноходовые трубчатые экономайзеры. Не рекламы ради, все равно на Украину его не потащишь, а просто для иллюстрации, вот смотрите:

Прикрепленные файлы

 13_GN_ECO.pdf ( 106,8 килобайт ) Кол-во скачиваний: 523

 

[Vano]

Мне тоже показалась цифра 50 тыс.кубов несколько завышенной, но это косяки заказчика. Пускай с ними сам разбирается.

Ну так работать то не следует, мало что технологи и заказчики выдают, надо же их перепроверять.

[Sanych]

Спасибо за советы. Данные по технологии еще раз перепроверю, так же уточню и дымосос, и дымовую трубу.
По поводу теплообменника, то он из оребренных труб (такой, как, например, в агрегатах воздухо-нагревательных).

[zeman]

Ну так работать то не следует, мало что технологи и заказчики выдают, надо же их перепроверять.

Добрый ты, Vano.
Пока вот такие добрые, как ты за всякими двоешниками их же работу делают, они будут чувствовать себя хозяевами жизни. А так глядишь накажут свой завод на пару миллионов, и вылетят с должности, которую занимают не по праву. Может толковый спец на это место придет.

По поводу теплообменника, то он из оребренных труб

А газ где, внутри труб или снаружи?

[Sanych]

Выхлопные газы снаружи, внутри вода

[Vano]

Ну так работать то не следует, мало что технологи и заказчики выдают, надо же их перепроверять.

Добрый ты, Vano.
Пока вот такие добрые, как ты за всякими двоешниками их же работу делают, они будут чувствовать себя хозяевами жизни. А так глядишь накажут свой завод на пару миллионов, и вылетят с должности, которую занимают не по праву. Может толковый спец на это место придет.

По поводу теплообменника, то он из оребренных труб

А газ где, внутри труб или снаружи?

Не не добрый я инженер и увлечен своей работой.
Вот цитата из первой главы справочника Молчанова Проектирование промышленной вентиляции
"Чтобы правильно и экономично определить воздухообмен, достаточный для локализации вредностей, необходимо самым тщательным образом проанализировать процесс их выделения.
Проектировщик вентиляции обязан знать технологический процесс, протекающий в помещении, подлежащем вентилированию. Он должен разбираться в частностях технологического процесса иногда даже лучше чем технолог, которого обычно не интересуют побочные явления, связанные с загрязнением воздуха. Эти побочные, порой кажущиеся мелкими явления и должны стать предметом самого пристального внимания специалиста по вентиляции.
Тесный контакт технолога и спциалиста по вентиляции особенно ценен в начальной стадии проектирования, когда решается основной вопрос: с какими вредностями и при каких условиях придется бороться. Без четкого представления об этом нельзя составить грамотный и полноценный проект вентиляции.
Определение условий и характера выделения выредностей, а на основе этого - потребного воздухообмена базируется главным образом на эмперических данных. Расчитать потребный воздухообмен точно во многоих случаях невозможно. Здесь на первое место выдвигается инженерная эрудиция проектировщика."

[zeman]

Выхлопные газы снаружи, внутри вода

И как эти ребра чистить потом?

я инженер и увлечен своей работой

Это конечно замечательно, но все таки технолог и проектировщик - это несколько разные профессии и к тому же за работу технолога тебе никто не заплатит. Цитата конечно довольно романтическая, но жизнь штука жесткая и без разумного разделения труда никуда не денешься. Вы же сами в соседней ветке девушку Таю учите - Не лезь в технологию.

[Vano]

А я не выпускаю раздел ТХ.
Я его только проверяю, итолько тот кусочек, который касается ОВ.
А сам конечно не буду раздел выпускать.
Поэтому и пишу девушке, что ничего хорошого из её затеи не получиться.
Лучше на начальной стадии найти ошибку, чем потом переделать проект, не факт, что за переделку заплатят.
А знание раздела ТХ позволяет облегчит себе работу, а значит зароботать побольше денежек меньшими усилиями.

[Sanych]

Уточнил сегодня данные по технологии - сказали, что все верно, принимать 50000 кубов (двигатели от 100 до 350 л.с.).
Дымосос там есть, характеристики должны прислать.
Существующая труба из нержавейки.
Про очистку теплообменников в тех.паспорте написано - либо струей пара, либо гор. водой под давлением.