Proces proizvodnje izmjenjivača topline s povratom otpadne topline sustavni je inženjerski projekt koji integrira preciznu strojnu obradu, znanost o materijalima i termodinamički dizajn. Njegov glavni cilj je postići učinkovitu, stabilnu i dugotrajnu-rekuperaciju toplinske energije u složenim radnim uvjetima kao što su visoka temperatura, korozija i visoki tlak. Cjelokupni proizvodni proces može se podijeliti u pet ključnih faza: obrada jezgre komponenti, izrada školjke i okvira, sastavljanje i zavarivanje snopa cijevi, inspekcija kvalitete te površinska anti-korozija i premazivanje.
Proizvodnja osnovnih komponenti za izmjenu topline: temelj za učinkovitost prijenosa topline
Komponente za izmjenu topline su "srce" opreme; njihova izvedba izravno određuje ukupnu učinkovitost i trajnost.
Obrada rebrastih cijevi (prikladno za otpadnu toplinu dimnih plinova)
Visoko{0}}kvalitetne cijevi od bešavnog čelika ili nehrđajućeg čelika koriste se kao osnovna cijev. Čelične trake fiksiraju se na površinu osnovne cijevi pomoću-visokofrekventnog zavarivanja ili mehaničkog namotavanja kako bi se oblikovale rebra, značajno povećavajući područje izmjene topline. Visoko{4}}frekventnim zavarivanjem postiže se metalurška veza između rebara i osnovne cijevi, što rezultira toplinskim otporom manjim od ili jednakim 0,001㎡・ stupnja/W, osiguravajući visoko učinkovito provođenje topline.
Uobičajeni materijali uključuju:
ND čelik: Prikladno za srednje{0}} i niske{1}}temperature dimnih plinova-koji sadrže sumpor (Manje od ili jednako 400 stupnjeva)
Nehrđajući čelik 316L: Otporan na koroziju kloridnih iona, pogodan za visoko korozivna okruženja kao što su kemijska postrojenja i izvori morske vode
Duplex stainless steel/nickel-based alloy: Used in ultra-high temperature (>800 stupnjeva ) ili scenariji visokog-tlaka, kao što je spaljivanje otpada i metalurška industrija.
Oblikovanje ploče pločastog izmjenjivača topline (prikladno za tekuću otpadnu toplinu):
Koristi ploče od nehrđajućeg čelika (304/316L) ili legure titana, oblikovane u valovite ploče postupkom utiskivanja radi povećanja turbulencije i poboljšanja koeficijenta prijenosa topline. Ploče su zapečaćene zavarivanjem ili brtvama, s otpornošću na pritisak od 1,0–2,5 MPa.
Proizvodnja elemenata toplinske cijevi (pogodno za srednje{0}} i niske-temperature otpadne topline):
Koristi strukturu vodene gravitacijske toplinske cijevi od ugljičnog čelika-, iznutra vakuumiranu i ispunjenu radnom tekućinom, koristeći promjenu faze isparavanja-kondenzacije za postizanje ultra-visoke toplinske vodljivosti (koeficijent prijenosa topline gotovo jedan red veličine veći od tradicionalnih metala), pogodan za radne uvjete od 50-400 stupnjeva.
Izrada školjke i okvira: osiguranje strukturne čvrstoće i brtvljenja
Lim je izrađen od ugljičnog čelika Q345R ili nehrđajućeg čelika, s debljinom određenom na temelju proračunskog tlaka (obično 0,1–0,6 MPa). Oblikovanje se postiže laserskim rezanjem i valjanjem ploča.
Uzdužni i obodni šavovi ljuske zavareni su pomoću automatskog zavarivanja pod praškom ili zavarivanja zaštićenog plinom, koristeći više-slojni, više-proces zavarivanja i podvrgavajući se 100% ultrazvučnom testiranju kako bi se osiguralo odsustvo nedostataka kao što su nepotpuna fuzija i poroznost.
Cijevni lim izrađen je od otkovaka, s preciznim rupama izbušenim pomoću CNC glodalice (promjer rupa 0,1–0,2 mm veći od cijevi za izmjenu topline) kako bi se osigurala točnost dilatacijskih spojeva ili zavarivanja.
Montaža i zavarivanje snopa cijevi: osiguravanje strukturne stabilnosti i sprječavanje curenja
Strojno obrađene rebraste cijevi ili cijevi za izmjenu topline umetnute su u cijevni list, a hidraulički ekspander cijevi se koristi za dovršetak ekspanzionog spoja, osiguravajući čvrstu vezu između cijevi i cijevne ploče kako bi se spriječilo curenje medija.
Za-opremu za dimne plinove s visokom temperaturom također su potrebne pregrade ili vodeće ploče kako bi se optimizirali putevi protoka zraka i izbjegla lokalizirana začepljenja ili trošenje.
Pločasti izmjenjivači topline zabrtvljeni su jednolikim pritiskom od 20–30 MPa pomoću steznih vijaka kako bi se osiguralo brtvljenje između ploča-bez curenja.
Stroga kontrola kvalitete: ključna kontrola prije otpreme
Svaki dio opreme mora proći više testova:
Ispitivanje hidrauličkim tlakom: Tlak se održava na 1,5 puta većem od proračunskog tlaka tijekom 30 minuta kako bi se provjerilo ima li curenja u zavarenim spojevima i dilatacijskim spojevima.
Ispitivanje nepropusnosti zraka: uvodi se komprimirani zrak, a točke zavarivanja testiraju se sapunastom vodom kako bi se osiguralo da se ne stvaraju mjehurići zraka.
Test učinkovitosti prijenosa topline: Simulacijom stvarnih radnih uvjeta, učinkovitost prijenosa topline je potvrđena u skladu sa standardima. Na primjer, oprema za povrat otpadne topline zahtijeva stopu povrata otpadne topline veću ili jednaku 80%.
Test otpornosti na koroziju: Oprema koja se koristi s korozivnim medijima podvrgava se testu neutralnog slanog spreja (48 sati bez hrđe).